β-连接蛋白在大肠癌的表达及意义
作者：陈文书 杨代兴 张鹏飞 龚华实
单位：福建医科大学病理解剖学教研室(福州 350004)
关键词：β-连接蛋白；结直肠肿瘤；转移；免疫组织化学
福建医科大学学报990407
目的 探讨β-连接蛋白的表达与大肠腺癌的分化程度、局部侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期的关系。 方法 用SP免疫组化方法检测β-连接蛋白的表达。 结果 67.2%(39/58)大肠腺癌β-连接蛋白表达减低，表达减低与癌的分化程度呈正相关(P<0.01)，与局部侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期无关(P>0.05)。 结论 大肠腺癌中β-连接蛋白表达常减低，但在癌的侵袭和转移中可能不起重要作用。
Expression of β-catenin in Colorectal Adenocarcinomas
, 百拇医药
and its Significance
Chen Wenshu, Yang Daixing, Zhang Pengfei, et al
(Department of Pathology, Fujian Medical University, Fuzhou, 350004)
Objective To investigate the expression of β-catenin in colorectal adenocarcinomas and its relationship with the differentiation,depth of local invasiveness,lymph node metastasis and Dukes' stage of the tumor. Methods β-catenin expression was evaluated immunohistochemically in 58 colorectal carcinoma and 10 normal colonic mucosa specimens. Results In 67.2%(39/58) of tumors β-catenin immunoreactivities were reduced and was associated with loss of differenciation,but no significant relationship was found between β-catenin expression and the depth of local invasiveness,lymph node metastases and Dukes' stage. Conclusion Reduced β-catenin expression was frequently observed in colorectal carcinoma,but may only play a minor role in the invasion and metastasis of the cancer.
, 百拇医药
Key words β-catenin; colorectal neoplasms; metastasis; immunohistochemistry
近年来的研究表明恶性肿瘤的侵袭和转移与细胞粘附性降低有关。β-连接蛋白(β- catenin,β-cat)是E-钙粘附蛋白(E-cadherin,E-cad)相关蛋白，与后者组成E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体，介导上皮细胞间的粘附[1]。笔者运用SP免疫组化方法检测β-cat在大肠腺癌中的表达，探讨其与癌的分化、侵袭和转移的关系。
1 材料和方法
1.1 标本来源 58例大肠腺癌手术标本取自福建省立医院病理科(1997～1998年，45例)和福建医科大学病理解剖学教研室(1996～1998年，13例)。所有病例术前均未经抗癌治疗。标本经10%福尔马林固定，石蜡包埋，HE染色病理确诊。58例大肠癌中，男性22例，女性36例；年龄58.4±13.0岁(20～77岁)；瘤体直径4.8±2.2 cm(1～14 cm)；组织学类型为管状腺癌41例，乳头状腺癌12例，粘液腺癌4例，印戒细胞癌1例。另取距癌肿边缘>5 cm大肠粘膜10例。
, 百拇医药
1.2 试剂 即用型抗β-连接蛋白多克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司(Sigma公司产品)。即用型广谱SP试剂盒和DAB显色试剂盒购自福州迈新生物技术开发公司。
1.3 免疫组化染色 肿瘤标本均取自癌肿与正常粘膜交界处，作4 μm厚切片行组化染色，染色程序依试剂盒说明。用高压锅作抗原修复。以PBS代替一抗作为阴性对照。染色结果判断：癌细胞染色与正常粘膜细胞相同者为阳性(+)；全部癌细胞染色降低或灶性降低为异质性(±)；癌细胞染色完全消失者为阴性(-)。异质性和阴性为表达减低。
1.4 统计方法 Fisher精确概率法(SAS软件)，P<0.05为有显著意义。
2 结 果
2.1 β-cat在正常大肠粘膜中的表达
正常大肠粘膜β-cat表达于肠腔柱状上皮和腺上皮的细胞膜上，胞浆中染色较浅，细胞与基底膜接触处未着色。肌间神经丛见均匀浅染。间质细胞、平滑肌细胞、内皮细胞均阴性。
, 百拇医药
2.2 β-cat在大肠癌中的表达及与癌的分化、侵袭和转移的关系(附表)
附表 β-连接蛋白的表达与大肠癌的关系
β-cat
+
±
-
分化程度
高
11
13
0
中
, 百拇医药
7
16
1
低
1
5
4*
局部侵袭深度
粘膜下层
1
0
0
肌层
, 百拇医药 8
11
1
浆膜层以上
10
23
4
淋巴结转移
无转移
11
20
2
转移
8
, 百拇医药
14
3
Dukes'分期
A
8
7
0
B
3
12
2
C
8
15
, http://www.100md.com
3
组间比较，*：P<0.01.
58例大肠癌中19例(32.8%)表达正常，34例(58.6%)呈异质性表达(附图)，5例(8.6%)阴性，共39例(67.2%)表达减低。多数癌组织中β-cat染色见于细胞浆中，胞膜染色少或消失。4例异质性表达病例β-cat出现于细胞核内，其中2例仅有散在少数细胞核阳性，另2例有密集较多阳性核。
附图 中等分化腺癌
β-cat呈异质性表达. SP法 ×200
2.2.1 β-cat表达与癌的分化程度的关系 β-cat的表达与分化程度呈正相关(P<0.01)，分化越高,表达越强；分化越低，表达越弱。高、中、低分化肿瘤表达减低的构成比分别为54.2%(13/24),70.8%(17/24),90%(9/10)。
, 百拇医药
2.2.2 β-cat表达与癌的局部肠壁侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期的关系 表达差异在三者均无统计学显著意义(P>0.05)。
3 讨 论
β-连接蛋白(β-cat)是一种细胞骨架蛋白，分子量94 000，分子中间区域的某些基元(motif)与E-cad的胞浆端相结合，而N端结合α-连接蛋白(α-cat)，形成E-cad/β-cat/
α-cat复合体，由α-cat连于肌动蛋白丝。复合体集中分布于粘合带(zonula adherens)[2]。除形成连接复合体外，β-cat是Wnt/Wg信号系统成员，参与胚胎发育和某些肿瘤(如结肠肿瘤，恶性黑色素瘤等)的发生，因而被认为是一种癌基因[3]。
E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体是维持上皮细胞的极性、形态和组织结构完整的主要粘附分子。恶性上皮性肿瘤进展过程中常有复合体功能的丧失，使瘤细胞间粘附性降低，易于从瘤母体脱离，侵入周围组织。表达缺乏N端的β-cat突变体的肿瘤细胞不能紧密粘附而呈分散生长，说明β-cat于E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体的功能是必需的[4]。笔者的结果显示β-cat的表达减少只与大肠癌的分化程度相关，而与局部肠壁侵袭深度、淋巴结转移和Dukes’分期无关。可能的原因有：(1)侵袭和转移过程是复杂的，涉及多种促进和抑制因子；单纯由β-cat缺失引起的细胞粘附性降低不起关键性作用；(2)β-cat与另一种连接蛋白γ-cat在氨基酸序列、结构和功能上都很相似，β-cat的粘附功能可被γ-cat有效替代，因而γ-cat可弥补β-cat的部分不足[5]；(3)β-cat的酪氨酸残基的磷酸化也使它的粘附功能丧失[6]。有实验表明癌细胞中β-cat磷酸化程度增高；免疫组化方法尚不能反映这种变化。
, http://www.100md.com
细胞内β-cat可分为：(1)结合型，作为骨架蛋白介导细胞粘附；(2)游离型，作为转录促进因子传递细胞信号。后一种功能须β-cat转位于细胞核中，与正常大肠上皮细胞的迁移、增殖和转化有关[3]。笔者在58例癌中仅见4例β-cat细胞核阳性。看来β-cat的细胞核中转位可能多发生于肿瘤形成的早期。文献报道腺瘤中β-cat的核中染色很常见[7]。
本实验显示结直肠腺癌β-cat表达减低为普遍现象，但未能表明这种减低与肿瘤的侵袭和转移相关。笔者认为β-连接蛋白在大肠癌的侵袭和转移中可能不具有重要作用。
参考文献
1 Ilyas M,Tomlinson IP. The interaction of APC,E-cadherin and β-catenin in tumor development and progression. J Pathol, 1997;182:128
, 百拇医药
2 Smith ME,Pignatelli M. The molecular histology of neoplasia:the role of the cadherin/catenin complex. Histophathology, 1997;31:107
3 Peifer M. β-catenin as a oncogene: the smoking gun. Science, 1997；275:1752
4 Oyama T,Kanai Y,Ochiai A,et al. A truncated β-catenin disrupts the interaction between E-cadherin and α-catenin:a cause of loss of intercellular adhesiveness in human cancer cell lines. Cancer Res, 1994;54:6282
, http://www.100md.com
5 Salomon D,Socca PA,Roy SG,et al. Regulation of β-catenin levels and localization by overpression of plakoglobin and inhibition of the ubiquitin- proteasome system. J Cell Biol, 1997;139:1325
6 Behrens J,Vakaet L,Friisk R,et al. Loss of epithelial differentiation and gain of invasiveness correlated with tyrosine phosphorylation of the E-cadherin/β-catenin complex in cells transformed with temperature-sensitive V-src gene. J Cell Biol, 1993;120:757
7 Valizadeh A,Karayiannakis AJ,El-Hariry I,et al. Expression of E-cadherin- associated molecules(α and β-catenin and p120) in colorectal polyps. Am J Pathol, 1997;150:1977
(收稿：1999—05—24 修回：1999—08—05), 百拇医药
单位：福建医科大学病理解剖学教研室(福州 350004)
关键词：β-连接蛋白；结直肠肿瘤；转移；免疫组织化学
福建医科大学学报990407
目的 探讨β-连接蛋白的表达与大肠腺癌的分化程度、局部侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期的关系。 方法 用SP免疫组化方法检测β-连接蛋白的表达。 结果 67.2%(39/58)大肠腺癌β-连接蛋白表达减低，表达减低与癌的分化程度呈正相关(P<0.01)，与局部侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期无关(P>0.05)。 结论 大肠腺癌中β-连接蛋白表达常减低，但在癌的侵袭和转移中可能不起重要作用。
Expression of β-catenin in Colorectal Adenocarcinomas
, 百拇医药
and its Significance
Chen Wenshu, Yang Daixing, Zhang Pengfei, et al
(Department of Pathology, Fujian Medical University, Fuzhou, 350004)
Objective To investigate the expression of β-catenin in colorectal adenocarcinomas and its relationship with the differentiation,depth of local invasiveness,lymph node metastasis and Dukes' stage of the tumor. Methods β-catenin expression was evaluated immunohistochemically in 58 colorectal carcinoma and 10 normal colonic mucosa specimens. Results In 67.2%(39/58) of tumors β-catenin immunoreactivities were reduced and was associated with loss of differenciation,but no significant relationship was found between β-catenin expression and the depth of local invasiveness,lymph node metastases and Dukes' stage. Conclusion Reduced β-catenin expression was frequently observed in colorectal carcinoma,but may only play a minor role in the invasion and metastasis of the cancer.
, 百拇医药
Key words β-catenin; colorectal neoplasms; metastasis; immunohistochemistry
近年来的研究表明恶性肿瘤的侵袭和转移与细胞粘附性降低有关。β-连接蛋白(β- catenin,β-cat)是E-钙粘附蛋白(E-cadherin,E-cad)相关蛋白，与后者组成E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体，介导上皮细胞间的粘附[1]。笔者运用SP免疫组化方法检测β-cat在大肠腺癌中的表达，探讨其与癌的分化、侵袭和转移的关系。
1 材料和方法
1.1 标本来源 58例大肠腺癌手术标本取自福建省立医院病理科(1997～1998年，45例)和福建医科大学病理解剖学教研室(1996～1998年，13例)。所有病例术前均未经抗癌治疗。标本经10%福尔马林固定，石蜡包埋，HE染色病理确诊。58例大肠癌中，男性22例，女性36例；年龄58.4±13.0岁(20～77岁)；瘤体直径4.8±2.2 cm(1～14 cm)；组织学类型为管状腺癌41例，乳头状腺癌12例，粘液腺癌4例，印戒细胞癌1例。另取距癌肿边缘>5 cm大肠粘膜10例。
, 百拇医药
1.2 试剂 即用型抗β-连接蛋白多克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司(Sigma公司产品)。即用型广谱SP试剂盒和DAB显色试剂盒购自福州迈新生物技术开发公司。
1.3 免疫组化染色 肿瘤标本均取自癌肿与正常粘膜交界处，作4 μm厚切片行组化染色，染色程序依试剂盒说明。用高压锅作抗原修复。以PBS代替一抗作为阴性对照。染色结果判断：癌细胞染色与正常粘膜细胞相同者为阳性(+)；全部癌细胞染色降低或灶性降低为异质性(±)；癌细胞染色完全消失者为阴性(-)。异质性和阴性为表达减低。
1.4 统计方法 Fisher精确概率法(SAS软件)，P<0.05为有显著意义。
2 结 果
2.1 β-cat在正常大肠粘膜中的表达
正常大肠粘膜β-cat表达于肠腔柱状上皮和腺上皮的细胞膜上，胞浆中染色较浅，细胞与基底膜接触处未着色。肌间神经丛见均匀浅染。间质细胞、平滑肌细胞、内皮细胞均阴性。
, 百拇医药
2.2 β-cat在大肠癌中的表达及与癌的分化、侵袭和转移的关系(附表)
附表 β-连接蛋白的表达与大肠癌的关系
β-cat
+
±
-
分化程度
高
11
13
0
中
, 百拇医药
7
16
1
低
1
5
4*
局部侵袭深度
粘膜下层
1
0
0
肌层
, 百拇医药 8
11
1
浆膜层以上
10
23
4
淋巴结转移
无转移
11
20
2
转移
8
, 百拇医药
14
3
Dukes'分期
A
8
7
0
B
3
12
2
C
8
15
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3
组间比较，*：P<0.01.
58例大肠癌中19例(32.8%)表达正常，34例(58.6%)呈异质性表达(附图)，5例(8.6%)阴性，共39例(67.2%)表达减低。多数癌组织中β-cat染色见于细胞浆中，胞膜染色少或消失。4例异质性表达病例β-cat出现于细胞核内，其中2例仅有散在少数细胞核阳性，另2例有密集较多阳性核。
附图 中等分化腺癌
β-cat呈异质性表达. SP法 ×200
2.2.1 β-cat表达与癌的分化程度的关系 β-cat的表达与分化程度呈正相关(P<0.01)，分化越高,表达越强；分化越低，表达越弱。高、中、低分化肿瘤表达减低的构成比分别为54.2%(13/24),70.8%(17/24),90%(9/10)。
, 百拇医药
2.2.2 β-cat表达与癌的局部肠壁侵袭深度、淋巴结转移和Dukes'分期的关系 表达差异在三者均无统计学显著意义(P>0.05)。
3 讨 论
β-连接蛋白(β-cat)是一种细胞骨架蛋白，分子量94 000，分子中间区域的某些基元(motif)与E-cad的胞浆端相结合，而N端结合α-连接蛋白(α-cat)，形成E-cad/β-cat/
α-cat复合体，由α-cat连于肌动蛋白丝。复合体集中分布于粘合带(zonula adherens)[2]。除形成连接复合体外，β-cat是Wnt/Wg信号系统成员，参与胚胎发育和某些肿瘤(如结肠肿瘤，恶性黑色素瘤等)的发生，因而被认为是一种癌基因[3]。
E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体是维持上皮细胞的极性、形态和组织结构完整的主要粘附分子。恶性上皮性肿瘤进展过程中常有复合体功能的丧失，使瘤细胞间粘附性降低，易于从瘤母体脱离，侵入周围组织。表达缺乏N端的β-cat突变体的肿瘤细胞不能紧密粘附而呈分散生长，说明β-cat于E-钙粘附蛋白/连接蛋白复合体的功能是必需的[4]。笔者的结果显示β-cat的表达减少只与大肠癌的分化程度相关，而与局部肠壁侵袭深度、淋巴结转移和Dukes’分期无关。可能的原因有：(1)侵袭和转移过程是复杂的，涉及多种促进和抑制因子；单纯由β-cat缺失引起的细胞粘附性降低不起关键性作用；(2)β-cat与另一种连接蛋白γ-cat在氨基酸序列、结构和功能上都很相似，β-cat的粘附功能可被γ-cat有效替代，因而γ-cat可弥补β-cat的部分不足[5]；(3)β-cat的酪氨酸残基的磷酸化也使它的粘附功能丧失[6]。有实验表明癌细胞中β-cat磷酸化程度增高；免疫组化方法尚不能反映这种变化。
, http://www.100md.com
细胞内β-cat可分为：(1)结合型，作为骨架蛋白介导细胞粘附；(2)游离型，作为转录促进因子传递细胞信号。后一种功能须β-cat转位于细胞核中，与正常大肠上皮细胞的迁移、增殖和转化有关[3]。笔者在58例癌中仅见4例β-cat细胞核阳性。看来β-cat的细胞核中转位可能多发生于肿瘤形成的早期。文献报道腺瘤中β-cat的核中染色很常见[7]。
本实验显示结直肠腺癌β-cat表达减低为普遍现象，但未能表明这种减低与肿瘤的侵袭和转移相关。笔者认为β-连接蛋白在大肠癌的侵袭和转移中可能不具有重要作用。
参考文献
1 Ilyas M,Tomlinson IP. The interaction of APC,E-cadherin and β-catenin in tumor development and progression. J Pathol, 1997;182:128
, 百拇医药
2 Smith ME,Pignatelli M. The molecular histology of neoplasia:the role of the cadherin/catenin complex. Histophathology, 1997;31:107
3 Peifer M. β-catenin as a oncogene: the smoking gun. Science, 1997；275:1752
4 Oyama T,Kanai Y,Ochiai A,et al. A truncated β-catenin disrupts the interaction between E-cadherin and α-catenin:a cause of loss of intercellular adhesiveness in human cancer cell lines. Cancer Res, 1994;54:6282
, http://www.100md.com
5 Salomon D,Socca PA,Roy SG,et al. Regulation of β-catenin levels and localization by overpression of plakoglobin and inhibition of the ubiquitin- proteasome system. J Cell Biol, 1997;139:1325
6 Behrens J,Vakaet L,Friisk R,et al. Loss of epithelial differentiation and gain of invasiveness correlated with tyrosine phosphorylation of the E-cadherin/β-catenin complex in cells transformed with temperature-sensitive V-src gene. J Cell Biol, 1993;120:757
7 Valizadeh A,Karayiannakis AJ,El-Hariry I,et al. Expression of E-cadherin- associated molecules(α and β-catenin and p120) in colorectal polyps. Am J Pathol, 1997;150:1977
(收稿：1999—05—24 修回：1999—08—05), 百拇医药