Effects of fibronectin expression on the biological behaviors of skin squamous cell carcinoma
Wang JianliChen li
(Department of Dermatology, Affiliated Hospital , Nantong Medical College, Nantong, 226001)
Abstract In order to find out the expression patterns of fibronectin (FN) in skin squamous cell carcinoma (SSC) and explore the relationship between its expression and SSC biological behaviors, including growth, proliferation, differentiation, metastasis and stromal macrophage(Mφ ) and lymphocytes (LC) infiltration. Fifty cases of SSC were studied by immunohistochemistry with FN, proliferatory cellular nuclear antigen (PCNA) and CD68 antibodies. Three types of expression patterns were found: (1)cellular FN, (2)basement membrane FN, and (3)stroma FN. The former two types often decreased and disappeared simultaneously. A significant association between the expression of FN and growth , differentiation, proliferation and metastasis of SSC and a potential parallel relationship between the degree of FN decrease and Mφ and LC regional infiltration were found. The cellular FN and basement membrane FN decrease or loss was directly proportional to carcinoma malignancy. The stromal immunoactive cells, including Mφ and LC, were facilitated in attraction, chemotaxis and nonspecific opsonization by cellular FN and basement membrane FN. Both FN expressions, Mφ and LC infiltration reflect the antitumor competence of the host.
Key words Skin squamous cell carcinoma Fibronectin Proliferatory cellular nu
clear antigen Macrophage Lymphocyte
纤维连接蛋白(fibronectin,FN)是人骨髓长期培养体系LTBM细胞中分离出来的一种大分子多功能的细胞外基质(extracellular matrix,ECM)糖蛋白,可以连接多种细胞、生长因子及其他ECM成分,可以吸引趋化巨噬细胞,发挥非特异性调理素作用,利于巨噬细胞(Mφ)、淋巴细胞(Lc)与癌细胞在局部发挥细胞毒效应。FN与细胞内肌动蛋白微丝空间关系存在一种“跨膜协同联系”(coordinated transmembrane association),在转化细胞中发挥了与细胞运动功能有关的作用[1,2]。本文研究50例皮肤鳞癌(SSC)中癌细胞生物学行为及间质Mφ、Lc反应与癌中FN改变的关系。
1材料与方法
1.1材料50例SSC选于本院及周围市、县级医院1983年~1993年10年间保存完好的蜡块,男41例,女9例,平均年龄59.6岁,取10例乳腺癌切缘正常皮肤作为对照组。
1.2方法蜡块标本原经10%福尔马林固定24h,常规石蜡包埋,连续切片4μm厚,免疫组化LSAB(labelled streptravidin biotin),使用抗体为FN(Sigma公司)1∶400,PCNA(Pc10)(Dako公司)1∶30,CD68(Dako公司)1∶50,LSAB试剂盒(Sigma公司)1∶400,DAB显色,FN染色以同一张切片中血管基底膜显色作为阳性对照,PCNA和CD68则用增殖性扁桃体炎切片作阳性对照。PBS代替第一抗体作阴性对照。
1.3判断标准按WHO分类将SSC分为Ⅰ~Ⅳ级,将癌组织生长方式分:A型,呈巢性膨胀性生长,此型具有器官样结构,间质与癌巢分界清楚;B型,细梁或细索状或单个细胞浸润于间质中[3]。PCNA阳性表达于癌细胞核内,褐色。CD68表达于癌间质中Mφ核内,有时也可见于胞浆中。观察5~10个高倍视野中,平均每个视野PCNA阳性细胞占癌实质和CD68阳性占癌间质<10%为(+),10%~50%(++),>50%为(+++)[4]。
1.4统计学处理用χ2检验。
2结果
正常皮肤中FN存在于真皮和表皮连接处,皮肤附属器及细胞周围基底膜处,呈线状分布,在皮下胶原纤维束间分布呈短线状或颗粒状,皮下结缔组织中有少量CD68阳性Mφ和Lc,表皮基底层中见有PCNA阳性反应细胞。50例SSC患者,SSC生长方式:A型21例,B型29例;SSC分级:Ⅰ级18例,Ⅱ级23例,Ⅲ~Ⅳ级9例;SSC中PCNA阳性细胞:(+)12例,(++)23例,(+++)15例;间质Mφ浸润:(+)11例,(++)23例,(+++)16例;间质Lc浸润:(+)15例,(++)18例,(+++)17例。
SSC中FN、PCNA、CD68阳性细胞的分布:FN分布有3种形式:(1)细胞FN主要分布于癌细胞胞浆或胞膜上。分化好的SSC中FN常围绕单个癌细胞或出现于癌细胞胞浆中。(2)基膜FN:FN沿上皮基底膜分布呈连续线状或不连续间断,碎片状。(3)间质FN:FN广泛存在于癌血管间质中,主要表达在血管内皮细胞、纤维母细胞及在周围呈网格状分布。SSC中常表现为细胞FN、基膜FN同时消失,特别在分化差的癌细胞浸润前缘(B型)有较丰富而密集的间质FN,并与减少的基膜FN连续。所有癌组织中均可见到PCNA阳性细胞,但在癌巢边缘或分化较差的区域PCNA阳性细胞明显增多。所有癌巢间质中均可见到CD68阳性的Mφ,该细胞常沿着癌巢边缘排列,其后可见到大量Lc,癌巢内Mφ较少。在Mφ与癌细胞接触处,癌细胞疏松液化,伴有Lc浸润。癌巢周围血管中亦可见到CD68阳性的Mφ。
SSC生物学行为及间质Mφ、Lc反应与FN改变的关系:21例呈A型生长的SSC,66.7%(14/21)有细胞FN和不连续的基膜FN,29例B型生长中仅有31.03%(9/29)有细胞FN和基膜FN,两型比较差异显著(χ2=5.32,P<0.05)。高分化I级癌中有77.78%(14/18)存在细胞FN和基膜FN,分化差的Ⅱ级有30.43%(7/23)、Ⅲ~Ⅳ级中有22.22%(2/9)存在细胞FN和基膜FN。细胞FN和基膜FN的减少在癌不同分级中差异显著(χ2=25.77,P<0.01)。PCNA弱阳性(+)表达时,83.33%(10/12)的癌中有细胞FN和基膜FN。相反,PCNA强阳性(++~+++)表达时有39.13%(9/23)~26.67%(4/15)的癌组织中存在细胞FN和基膜FN,各组差异显著(χ2=9.42,P<0.05)。癌中细胞FN和基膜FN出现时常伴有明显的间质Mφ和Lc浸润,而且Mφ、Lc往往集中于癌巢周边或紧贴癌细胞,癌中Mφ和Lc浸润量与细胞FN和基膜FN呈潜在的平行关系(P>0.05)。间质Mφ、Lc浸润(+)时,细胞FN和基膜FN分别为27.27%(3/11)和26.67%(4/15),(++)时分别为43.48%(10/23)和44.44%(8/18),(+++)时分别为62.50%(10/16)和64.70%(11/17)。间质FN的表达与SSC的生长方式、分级、增殖和间质Mφ、Lc浸润的各组间均未发现显著差异(P>0.05)。50例SSC中有3例发生局部淋巴结的转移,其原发灶中细胞FN、基膜FN均消失,表现为间质FN。
3讨论
FN作为一种多功能的蛋白,在细胞与细胞、细胞与基质间起桥连作用,维持细胞正常的形态与功能[1,2],SSC中细胞FN和基膜FN的缺失导致癌细胞粘附性的下降,癌细胞可以逃脱周围的束缚,并通过破坏基膜发生SSC的浸润与转移,正如本文结果所显示的细胞FN、基膜FN减少与缺失的程度与癌生长、浸润、分化、增殖相平行。当癌细胞呈细索、梁状(B型)生长和弥漫性单个细胞浸润,或分级为Ⅱ~Ⅳ级时,细胞FN、基膜FN明显减少。PCNA反应是细胞增殖的可靠指标,常表达于细胞周期G1后期到S期[5]。本文结果还显示当癌细胞增殖活跃,PCNA以强阳性表达时,细胞FN和基膜FN减少到消失,3例发生转移的癌中均表现细胞FN、基膜FN的消失。提示SSC恶性的程度与细胞FN、基膜FN减少呈正比。部分癌细胞胞浆中存在FN,说明FN可由癌细胞所产生。由于细胞FN常伴有基膜FN,并在癌分化差时同时消失,提示基膜FN可能来源于其贴邻的癌细胞。SSC中细胞FN、基膜FN减少的主要原因是癌细胞本身合成FN的能力下降,或是因为癌细胞仅能合成变异的FN,这种变异的FN糖基化和磷酸化程度高,复合寡糖链分支多,不能停留在细胞表面,同时由于FN的降解增加,癌细胞具有增强胶原酶、内切糖苷酶、组织蛋白酶的作用,这些酶往往构成多个级联系统,降解细胞间质糖蛋白,并促使FN向间质释放[6]。间质FN主要由间质细胞所产生,间质FN的存在与癌浸润后的停留生长有关,在癌巢周围反应性增生的结缔组织中常有丰富的间质FN,呈网格状分布,特别在癌浸润前缘丰富密集。FN沉积于小血管的全层,可能对癌细胞粘附与迁移起重要作用,间质FN分子上既有与癌细胞结合的位点,又有与间质纤维蛋白、胶原蛋白成分结合的位点,发生浸润转移的癌细胞只有在一定量的间质FN介导的桥连粘附才可能停留生长,虽然癌细胞与间质FN的粘附是其运动与转移的前提,但在本文结果未发现间质FN与SSC的显著关系。
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