PTEN 、FHIT基因在胃腺癌中的表达及其意义
作者:徐国义, 刘存 作者单位:新疆医科大学基础医学院病理解剖学教研室, 新疆乌鲁木齐830011【摘要】 目的: 探讨PTEN和FHIT基因在胃腺癌中的表达及其临床意义。方法: 采用免疫组织化学(Envision二步法)检测56例胃腺癌组织及10例正常胃黏膜组织中PTEN和FHIT基因蛋白的表达。结果: 56例胃腺癌组织中PTEN和FHIT蛋白阳性表达率分别为41.1%和46.4%,正常胃黏膜组织均为100%,差异均有统计学意义(P<0.05) 。PTEN蛋白的表达与胃腺癌的分化程度、浆膜浸润、淋巴结转移均有关(P<0.05)。FHIT蛋白的表达与胃腺癌淋巴结转移、浆膜浸润无关(P>0.05),与胃腺癌的分化程度有关(P<0.05)。结论: PTEN和FHIT基因蛋白缺失在胃腺癌发生、发展中起重要作用,二者可作为判断胃腺癌生物学行为和临床预后的参考指标。
【关键词】 胃腺癌; PTEN基因; FHIT基因
Expression and significance of PTEN and FHIT in gastric carcinoma
XU Guoyi, LIU Cun
Department of Pathology, Basic Medical College, Xinjiang Medical University,Urumqi 830011, China
Abstract: Objective: To investigate the expression of PTEN and FHIT in gastric carcinoma and their clinical significance Methods: The expression of PTEN and FHIT in 56 cases of gastric carcinoma and their normal tissues were detected by Envision. Results: The positive rate of expression of PTEN and FHIT in 56 gastric carcinoma tissue were 41.1% and 46.4% respectively, the paracancerous tissues showed all positive 100%; the differences were statistically significant (P<0.05). PTEN expression was correlated with the differentiation, range of invasion, lymph node metastasis (P<0.05). FHIT expression had no correlation with, range of tumor in invasion, lymph node metastasis (P>0.05), but was related with the degree of differentiation (P<0.05). Conclusion: Decrease or absence expression of PTEN and FHIT protein play an important role in the genesis and development of gastric carcinoma; the two proteins can be used to judge carcinomatous biological behaviors and prognosis.
Key words: gastric carcinoma; PTEN gene; FHIT gene
胃腺癌是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,其死亡率高居各种恶性肿瘤之首。胃腺癌的发生与多种癌基因及抑癌基因的异常有关。迄今已发现多种抑癌基因在胃腺癌的生长和演进中起着重要作用。PTEN(Phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome ten ,PTEN)基因是1997年由Steck等[1]发现并命名的第1个具有磷酸酯酶活性的抑癌基因。有学者认为在胃腺癌中存在PTEN mRNA及蛋白低表达或失表达, 并且认为PTEN 表达与肿瘤大小并无显著关系, 但与淋巴结转移及临床预后有关。Ohta 等[2]于1996年克隆出一个拟定的抑癌基因FHIT(fragile histidine triad,FHIT),即脆性组氨酸三聚体基因。胃腺癌组织中有FHIT基因的突变、杂合子缺失及蛋白表达缺失的现象。 本研究采用免疫组织化学方法检测56例胃腺癌组织及10例正常组织中PTEN和FHIT基因蛋白的表达情况,探讨其在胃腺癌发生、发展中的作用。
1资料和方法
1.1一般资料
新疆医科大学第一附属医院病理科2006~2007年手术切除并经病理证实的胃腺癌组织标本56例,并取相应切缘正常胃黏膜组织标本10例作对照。56例标本中男性44例、女性12例,患者年龄31~79岁,平均59.6岁。临床病理分期:中高分化组(中分化、高分化管状腺癌及乳头状腺癌)17例和低分化组(低分化腺癌、未分化癌、黏液腺癌、印戒细胞癌)39例;癌转移情况:有淋巴结转移35例,无淋巴结转移21例;胃腺癌浸润深度:浸润未超过浆膜层( T1十T2) 18例,浸润超过浆膜层( T3+T4)38例。癌旁正常胃黏膜组织取距肿块边缘3 cm以上并经病理证实为正常的组织。
1.2方法
1.2.1试剂
PTEN 单克隆抗体、FHIT多克隆抗体均为购自北京中杉试剂公司的即用型抗体,Envision二步法免疫组化试剂盒购自DAKO公司。
1.2.2免疫组化染色
按试剂盒说明采用二步法染色。
1.2.3结果判定PTEN、FHIT蛋白阳性部位在细胞浆,有棕黄色颗粒且染色强度高于背景的非特异性着色为阳性细胞。
1.3统计学处理采用SPSS11.0统计软件进行统计学处理。计数资料用χ2检验,检验水准α=0.05。
2结果
2.1胃腺癌及正常胃黏膜组织中PTEN、FHIT蛋白表达情况
PTEN、FHIT蛋白阳性部位均在细胞浆,有棕黄色颗粒且染色强度高于背景的非特异性着色。PTEN、FHIT在正常胃黏膜组织中的阳性表达率均高于胃腺癌组织,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。表1胃腺癌及正常胃黏膜组织中PTEN、FHIT蛋白
表达情况(略)注:与正常胃黏膜组织比较, *P<0.05
2.2胃腺癌组织中PTEN、FHIT蛋白阳性表达与临床病理指标的关系
PTEN、FHIT蛋白在不同性别和年龄组的胃腺癌之间表达均无明显差异, PTEN蛋白的表达与胃腺癌的分化程度、浆膜浸润、淋巴结转移均有关(P<0.05) 。FHIT蛋白的表达与胃腺癌淋巴结转移、浆膜浸润无关(P>0.05), 与胃腺癌的分化程度有关(P<0.05),见表2。表2胃腺癌组织中PTEN、FHIT蛋白阳性表达与临床病理指标的关系(略)
3讨论
PTEN(也称MMA1或TEP1)是1997年克隆到的一种新的肿瘤抑制基因,该基因定位于人类染色体10q23,全长200 kb,该基因含有双特异磷酸酶催化区的核心基序,能通过去磷酸化参与细胞周期调控[1]。正常细胞中PTEN蛋白通过PI3K/PKB/Akt信号转导途径发挥抑癌作用,PTEN蛋白可拮抗磷酸脂酰肌醇激酶PI3K的作用,使其作用底物去磷酸化,降低细胞内第二信使3,42二磷酸磷脂肌醇和3,4 ,5三磷酸磷脂肌醇的含量,对PI3K/PKB/Akt信号转导途径起负调控作用[3,4],从而调节细胞物质代谢,抑制细胞生长,促进细胞凋亡,当PTEN蛋白表达减弱或缺乏时,不能很好地拮抗蛋白激酶PI3K的作用,丧失对PI3K/PKB/Akt信号转导途径的负调控,可能使胃黏膜上皮失去细胞周期调控,过度增殖,凋亡减少,易于发生恶性转化,在胃癌发生中起一定作用,可能是胃癌的一种新的相关基因。胃癌组织中PTEN蛋白表达缺失或减弱,可能是由于抑癌基因PTEN的缺失,突变造成[5] ,也可能是其它原因(如PTEN基因过度甲基化) 导致PTEN蛋白合成减少,分解增加[6] 。本实验检测了抑癌基因PTEN在正常胃黏膜及胃腺癌组织中的表达,结果显示正常胃黏膜组织均有PTEN蛋白表达,其表达强度和阳性细胞分布无明显差异;胃腺癌组织中PTEN蛋白表达明显下降,阳性率为41.1%,且多为弱阳性,正常胃黏膜与胃腺癌组织中PTEN蛋白表达差异有统计学意义(P<0.05)。在中高分化组胃腺癌组织中PTEN蛋白表达阳性率高于低分化组胃腺癌组织(分别为64.7%和30.8%),2组间差异有统计学意义(P<0.05)。在有淋巴结转移的胃腺癌组,PTEN蛋白表达明显低于无淋巴结转移组(阳性率分别为28.6%和61.9%),2组间差异有统计学意义(P<0.05)。2组间浆膜浸润差异也有统计学意义,提示PTEN蛋白缺失和表达减弱使胃腺癌易于侵袭和转移。FHIT基因是Ohta等[2]于1996年克隆确立的一个人类基因,位于染色体3q14.2,是组氨酸三联体(Histidine triad,HIT)基因家族的成员之一。FHIT基因是近年来发现的一种新型肿瘤抑制基因,在人类多种类型肿瘤中存在异常转录、缺失、重排等变异,并认为它与人类肿瘤的发生、发展过程密切相关[7~9]。该基因主要通过其蛋白产物FHIT蛋白参与ApppA的代谢及AMP酶介导的细胞信号形成,从而阻滞细胞增殖,促进细胞凋亡[10,11]。Siprashvili等[10]将外源性野生型和突变型FHIT基因转染至胃癌、肺癌及肾癌细胞系中,并植入裸鼠体内,发现转染野生型FHIT基因的细胞系在裸鼠体内的生长减少。自Ohta等[2]对消化道肿瘤的研究显示FHIT基因异常以来,国外学者开始关注胃腺癌组织FHIT基因的突变[12] 、杂合性缺失(LOH)[13]及蛋白表达缺失[13,14],并研究FHIT基因及蛋白的丢失与胃癌的预后、进展及临床病理特征的相关性[14]。本研究的56例胃腺癌组织中,26例(46.4%)存在FHIT蛋白阳性表达。
本研究结果显示,FHIT蛋白的表达与胃腺癌淋巴转移、浆膜浸润无关,而与胃腺癌的分化程度有关,该结果与柴琛等[15]报道的结果相符。Capuzzi等[14]的研究表明胃腺癌中FHIT的缺失与Lauren 分类、肿瘤浸润、核分级无关,而与分级、分期、生存期相关,本研究结果与其不同。因此,FHIT基因缺失与临床病理、预后关系的阐明,仍须进一步的研究。综上,胃腺癌组织中存在着PTEN基因与FHIT基因的异常表达,深入研究具体的生理功能及其与恶性肿瘤生物学行为的关系,将有助于揭示正常细胞恶变的发生机制,并有可能对有PTEN基因与FHIT基因异常的肿瘤和癌前病变进行基因治疗,从而找到一种有效的预防和治疗某些恶性肿瘤的方法。
【参考文献】
[1]Steck PA, Pershouse MA, Jasser SA, et al. Identification of a candidate tumor suppressor gene, MMACl, at chromosome 10q23.3 that is mutated in multiple advanced cancers[J]. Nat Genet, 1997,15(4):356362.
[2]Ohta M, Inoue H, Cootticelli MG, et al. The FHIT gene, spanning the chromosome 3q14.2 fragile site and renal carcinoma associated t(3 ;8) breakpoint , is abnormal in digestive tract cancers[J]. Cell,1996,84:587.
[3]Bose S, Wang SI, Terry MB, et al. Allelic loss of chromosome 10q23 is associated with tumor progression in breast carcinomas[J]. Oncogene,1998,17:123.
[4]Stambolic V, Suzuki A, Pompa JL, et al. Negative Regulation of PKB/Akt dependent cell survival by the tumor suppressor PTEN[J]. Cell,1998, 95:29.
[5]Feilotter HE, Coulon V, McVeigh JL, et al. Analysis of the 10q23 chromosomal region and the PTEN gene in human breast carcinoma[J]. Br J Cancer, 1999,79(56):126.
[6]Wang YE, Wu X, Suzuki H, et al. Inactivation of the tumor suppressor PTEN/MMAC1 in advanced human prostate cancer through loss of expression[J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1998, 95:5246.
[7]Sozzi G, Veronese ML, Negrini M, et al. The FHIT gene at 3P14.2 is abnormal in lung cancer[J]. Cell,1996,85:1726.
[8]Druck T, Hadaczek P, Ohta M, et al. Structure and expression of the human FHIT gene in normal and tumor cells[J].Cancer Res ,1997,57:504512.
[9]Tanaka H, Shimada Y, Harada H, et al. Methylation of the 5′CpG is land of the FHIT gene is closely associated with transcription in activation in esophageal squamous cell carcinomas[J].Cancer Res,1998,58:34293434.
[10]Siprashvili Z,Sozzi G,Barnes L,et al.Replacement of FHIT in cancer cells suppresses tumorigenicity [J].Proc Natl Acad Sci USA,1997,94:1377113776.
[11]Pace H, Garrison P, Robinson A, et al. Genetic biochemical and crystallographle characterization of FHIT substrate complexes as the active signaling form of FHIT[J].Proc Natl Acad Sci USA,1998,95:54845489.
[12]Gemma A, Hagiwara K, Ke Y, et al. FHIT mutations in human primary gastric cancer[J]. Cancer Res,1997,57:1435.
[13]Baffa R, Veronese ML, Santoro R, et al. Loss of FHIT expression in gastric carcinoma[J]. Cancer Res,1997,58:4708.
[14]Capuzzi D, Santoro E, Hauck WW, et al. FHIT expression in gastric adenocarcinoma:correlation with disease stage and survival[J].Cancer,2000,88:24.
[15]柴琛,方国恩,侯旭东,等.脆性三联组氨酸基因在胃癌中的表达及其临床意义[J].外科理论与实践,2005,10(5):433436

