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结肠癌组织中抗凋亡基因bag1和bcl2的表达及意义

2022-07-28
来源:求医网

【摘要】 目的 研究抗凋亡基因bag1和bcl2在结肠癌组织中的表达及意义,并探讨二者之间的关系。方法 应用免疫组织化学SABC法对64例结肠癌组织及10例正常结肠组织中bag1和bcl2基因的表达进行检测。结果 结肠癌组织中bag1和bcl2蛋白阳性表达率分别为64.1%和70.3%,显著高于结肠正常组织10.0%(P<0.05);bag1和bcl2在结肠癌中的表达与结肠癌病理类型无关,但bag1与病理分级密切相关(P<0.05),而bcl2与病理分级无明显相关性(P>0.05);抗凋亡基因bag1和bcl2在结肠癌的发生发展过程中呈正相关,r=0.475。结论 结肠癌组织中有不同水平的bag1和bcl2蛋白的高表达,两者相互作用并通过调节细胞凋亡而参与结肠癌的发生、发展,它们可以作为结肠癌早期筛选的一项指标,并对疾病的预后有着重要意义。

【关键词】 结肠癌 bag1 bcl2 细胞凋亡

0 引言

结肠癌是人类胃肠道最常见的恶性肿瘤之一,且其发病率有逐年上升的趋势。细胞凋亡障碍是肿瘤发生的重要机制之一,目前的研究表明,凋亡是一个多受基因控制的过程[1]。bag1是最近才发现的一种多功能结合蛋白,它具有与抗凋亡基因bcl2相互结合,相互影响,从而促进细胞抗凋亡的能力[14],抗凋亡基因bag1在肿瘤发生发展中的作用正成为国内外研究的热点问题之一,但目前国内关于它在胃肠道肿瘤发病中作用的研究尚未见有关报道。在本研究中我们采用免疫组织化学研究了64例结肠癌中bag1和bcl2的表达情况,并就其临床意义及相互关系作了初步探讨。

1 材料和方法

1.1 材料 收集2001~2003年手术切除的结肠癌石蜡包埋组织块64例,均来自协和医院病理科存档标本,标本均经过4%多聚甲醛灌注固定,常规石蜡包埋连续切片,厚约5μm。病人年龄范围为35~67岁。按WHO病理分级,腺癌46例,粘液癌10例,未分化癌8例。其中高分化腺癌18例,中分化18例,低分化10例。同时选择10例正常结肠组织石蜡标本作对照。

1.2 方法 兔抗人多克隆bag1抗体为美国Santa Cruz公司产品。兔抗人bcl2抗体和SABC免疫试剂盒购自北京中山生物制品公司。采用SABC法测定bag1和bcl2的表达,抗bag1的工作浓度1∶50,生物素化单抗和SABC试剂的工作浓度均为1∶100。石蜡组织连续切片5μm,载玻片防脱片处理,常规脱蜡至水。石蜡切片经热抗原修复,滴加正常山羊血清封闭过夜,室温20min,甩去多余液体,滴加1∶50抗bag1或bcl2抗体,4℃敷育过夜,次日滴加生物素化山羊抗兔IgG,20℃~37℃20min,再滴加SABC试剂,20℃~37℃20min,PBS 5min×4次,DAB室温显色20 min,苏木素复染,脱水,透明,封片。以PBS代替一抗作阴性对照,以已知阳性反应片作阳性对照。

1.3 判定标准 bag1和bcl2皆以胞质、胞核棕黄色为阳性。在10×40倍光镜下随机观察5个视野,计算其平均数,每个视野计数100个细胞。bag1阳性细胞占肿瘤细胞数<10%为低表达(+),10%~30%为中度表达(++),>30%为高表达(+++)。bcl2阳性细胞占肿瘤细胞数<30为低表达(+),30%~50%为中度表达(++),>50%为高表达(+++)。

1.4 统计学方法 阳性表达率比较用χ2检验,bag1与bcl2的关系采用相关系数(r)分析。

2 结果

2.1 bag1和bcl2在结肠癌组织中的表达

2.1.1 bag1的表达 bag1在结肠癌组织的免疫组化染色分为不表达、胞质表达、胞核表达和在二者同时表达四种形式。大部分表达在胞核,小部分表达在胞质,呈棕黄色颗粒,染色强弱不等。bag1在10例正常组织中只有1例阳性表达,阳性率为10%,在结肠癌组织中的阳性表达有41例,阳性率为61.4%,二者有显著性差异(P<0.05),见图1、图2、图5。

2.1.2 bcl2的表达 bcl2蛋白的表达部位主要在细胞核或胞质,成灶状或弥漫状分布。在10例结肠正常组织中,bcl2蛋白阳性表达1例,阳性率为10%,主要在胞核成灶性分布。在64例结肠癌组织标本中,bcl2蛋白表达阳性45例,阳性率为70.3%,在胞核或胞浆内呈灶状或弥漫分布的棕黄色颗粒。在结肠癌组织中bcl2蛋白表达明显高于正常组织,二者有显著差异(P<0.05),见图3、图4、图6。

2.2 bag1与Bcl1表达与病理类型的关系 bag1蛋白在46例腺癌中有29例阳性表达,阳性率为63.0%;在10例粘液癌中有7例阳性表达,阳性率为70.0%;在8例未分化癌中阳性表达有5例,阳性率为62.5%。经χ2检验,P>0.05,三者之间无显著差异。bcl2蛋白在腺癌中有32例阳性表达,阳性率为71.1%,在粘液癌中有8例阳性表达,阳性率为80.0%,在未分化癌中,阳性5例,阳性率62.5%。经χ2检验,P>0.05,三者之间无显著差异,见表1。

表1 bag1和bcl2蛋白表达与结肠癌临床病理特征之间的关系(略)

2.3 bag1和bcl2的表达与结肠癌病理分级的关系 在18例高分化、18例中分化和10例低分化腺癌中,bag1蛋白分别有6例、14例和9例阳性表达,其阳性表达率用χ2检验进行比较P<0.05,三者之间有显著性差异。在相应的高、中、低分化腺癌标本中,bcl2的阳性表达结果经χ2检验P>0.05,三者之间无显著差异,见表1。

2.4 bag1和bcl2表达的相互关系 在64例结肠癌标本中,bag1、 bcl2共同阳性表达的有27例,共同阴性表达的有7例,通过对64例结肠癌标本中bag1与bcl2蛋白的平均阳性表达数进行相关系数分析,r=0.475,二者成正相关。

3 讨论

bag1基因是Takayama等1985的首先报道的一种抗凋亡基因,其分泌蛋白是一种已经被确认的多功能结合蛋白,它不属于bcl2家族成员,但可与之相互结合,相互作用,增强其抗凋亡的能力[14]。bag1在正常组织中几乎不表达,而在乳腺癌、肺癌、前列腺癌、甲状腺癌及胃肠道恶性肿瘤中都有阳性表达[5,6]。ShouChing Tang[1]认为bag1蛋白可以作为乳腺癌发病机理中的一种分子标记,并可作为影响乳腺癌预后的一项独立预后因素。Kikuchi等[7,8]的实验表明在结肠癌标本中bag1在细胞核表达阳性的病人中,其伴有远处转移的比率要高于胞核表达阴性的病人,且其5年生存率要明显低于其他病人。本实验结果表明,bag1在结肠癌组织中的阳性表达明显高于正常组织,且bag1蛋白在结肠癌细胞的胞质和胞核都有阳性表达,这可能是由于bag1 mRNA在翻译起始过程中产生两种主要的蛋白,其中短的蛋白分子(bag1S)主要是存在于细胞质中,而长的蛋白分子(bag1L)则主要定位于胞核,而本试验所用的多克隆bag1抗体可以同时作用于这两种形式的bag1蛋白分子[7]。bag1的表达与结肠癌组织的细胞类型无关,而与结肠癌的病理分级密切相关,病理分级越高,其阳性表达率也越高,说明bag1在肿瘤的发生及发展过程中都起着重要的作用,对bag1的深入研究可能对结肠癌的早期诊断及预后产生深远的影响。

bcl2是一种抗凋亡基因,其通过抑制细胞凋亡而参与肿瘤的发生,在乳腺癌、前列腺癌、结肠癌等多种肿瘤研究中,bcl2与肿瘤的分级、分期及预后无关[10,11]。但国外国内也有部分研究认为bcl2的表达与肿瘤的分级、分期及预后有关,这可能是应用了不同的免疫组织化学方法,不同的抗体及各地的实验室条件不同所导致。同时一些研究也认为bcl2的表达是一些肿瘤产生耐药的机制之一[9]。本实验结果表明,bcl2在各种细胞类型及病理分级的结肠癌组织中阳性表达率都很高,其间无显著差异,说明bcl2的表达与结肠癌的细胞类型及病理分级没有明显相关性,bcl2可能参与了结肠癌的发生过程,但可能与肿瘤的发展分化无关。

bag1基因是一个正调节bcl2抗细胞凋亡的蛋白,bag1基因并非bcl2家族成员的同源物,但其启动子区与bcl2具有高度同源性,两者可以形成复合物,并相互作用,从而增强细胞抗凋亡的能力,其作用机制也许与影响蛋白质的稳定性有关[3,9,11]。

本研究发现,在结肠癌组织中,bag1与bcl2的阳性表达成正相关,表明结肠癌的发生发展是由多基因调控的,其中bag1与bcl2基因在其发病过程中发挥着重要作用,且它们之间具有相互增强的作用。研究探索它们在结肠癌发生发展过程中的作用,对结肠癌的早期诊断和指导治疗有着重要的意义。

(本文图见第214页)(略)

【参考文献】
[1] ShouChing Tang. Bag1, An antiapoptotic tumour marker[J]. IUMBM Life, 2002, 53(2): 99105.

[2]Townsend PA, Cutress RI, Sharp A, et al. BAG1: a multifunctional regulator of cell growth and survival[J]. Biochim Biophys Acta, 2003, 1603(2): 8398.

[3]Ito Y, Yoshida H, Nakano K, et al. Bag1 expression in thyroid neoplasm: its correlation with Bcl2 expression and carcinoma dedifferentiation[J]. Anticancer Res, 2003, 23(1B): 569576.

[4]Cutress RI, Townsend PA, Brimmell M, et al. BAG1 expression and function in human cancer[J]. Br J Cancer, 2002, 87(8): 834839.

[5]Turner BC, Krajewski S, Krajewsk