羅 斌,王世夫,應(yīng)香嵐,阮正英,陳 豪
趨化因子在腫瘤生長、浸潤和轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為中可能起著非常重要的作用,有望成為腫瘤治療的新靶點(diǎn)之一[1]。不同種類的趨化因子在不同的腫瘤細(xì)胞中可能起著不同的作用,一些可能促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長和轉(zhuǎn)移,而另一些則起著抑制作用。趨化素樣因子(chemokine like factor,CKLF)和生長相關(guān)癌基因(growth-related oncogene,GRO)在腸癌發(fā)病機(jī)制中的作用如何,目前知之甚少。本研究收集我院和臺(tái)州市腫瘤醫(yī)院2008年1月—2010年4月收治的結(jié)、直腸癌患者20例,通過檢測(cè)CKLF與GRO表達(dá)來探討其在結(jié)直腸癌發(fā)病中的可能作用機(jī)制。
1.1 研究對(duì)象 本組20例均經(jīng)手術(shù)和病理確診,術(shù)前均未接受放療或化療。其中結(jié)腸癌5例,直腸癌15例。病理分型:中分化腺癌12例,低分化4例,黏液腺癌2例,中分化黏膜內(nèi)癌和印戒細(xì)胞癌各1例。伴有腹腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移10例。男性16例,女性4例,年齡34~83歲,平均(64±14)歲。術(shù)畢立即取腫瘤組織及癌旁組織,每例以距腫瘤5cm以上的正常腸黏膜組織作為正常對(duì)照。
1.2 主要試劑 兔抗人GROα和CKLF-2多克隆抗體為美國Biomedical Technologies公司產(chǎn)品,免疫組化試劑盒(S-P)和DAB染色試劑均購自上海太陽生物有限公司。
1.3 免疫組化方法 標(biāo)本經(jīng)10%甲醛固定、酒精脫水、石蠟包埋、切片、抗原修復(fù),3%過氧化氫滅活內(nèi)源性過氧化物酶,兔血清封閉,滴加—抗、二抗及鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶復(fù)合物,DAB顯色、復(fù)染、封片。PBS代替一抗作陰性對(duì)照。GROα和CKLF-2的抗體稀釋濃度均為1∶100。
1.4 結(jié)果判定 光鏡下觀察細(xì)胞著色情況,陽性細(xì)胞的胞漿染色呈棕黃色。每張切片隨機(jī)選擇5個(gè)視野,Image-pro Plus 5.1免疫組化圖像分析系統(tǒng)對(duì)陽性細(xì)胞進(jìn)行灰度掃描[2],取其平均值代表該片的光密度值(OD值)。
2.1 腸癌組織鏡下表現(xiàn) 腫瘤細(xì)胞呈不規(guī)則腺管樣、乳頭樣排列,腺體互相吻合或不完整,細(xì)胞增生,核位于基底呈假復(fù)層或復(fù)層、極性紊亂、異形明顯、胞漿較豐富,可見黏液分泌及杯狀空泡,腫瘤細(xì)胞浸潤腸壁。
2.2 GROα和CKLF-2蛋白的表達(dá) 陽性細(xì)胞的胞漿染色呈棕黃色,GROα和CKLF-2蛋白主要表達(dá)在腸癌細(xì)胞和正常腸腺上皮細(xì)胞的胞漿內(nèi)。腸癌組織中GROα蛋白的表達(dá)水平顯著高于對(duì)照組(P<0.01),而腸癌組織中CKLF-2蛋白的表達(dá)水平顯著低于對(duì)照組 (P<0.01,見表1,圖1~圖4)。
表1 兩組GROα和CKLF-2蛋白表達(dá)水平的比較(OD值,)
表1 兩組GROα和CKLF-2蛋白表達(dá)水平的比較(OD值,)
注:與對(duì)照組比較,*P<0.01
組別對(duì)照組腸癌組n 2020gROα 0.150±0.0510.236±0.078*CKLF-20.189±0.0630.133±0.039*
圖1 正常腸組織上皮細(xì)胞胞漿中GRO α蛋白表達(dá)(SP×200)
圖2 腸癌組織上皮細(xì)胞胞漿中GRO α蛋白表達(dá)(SP×200)
圖3 正常腸組織上皮細(xì)胞胞漿中CKLF-2蛋白表達(dá)(SP×200)
圖4 腸癌組織上皮細(xì)胞胞漿中CKLF-2蛋白表達(dá)(SP×200)
腫瘤的形成和轉(zhuǎn)移是一個(gè)十分復(fù)雜的、非隨機(jī)的過程。趨化因子可能涉及腫瘤細(xì)胞的生長、增殖、遷移、遠(yuǎn)處黏附及轉(zhuǎn)移灶生成等幾個(gè)關(guān)鍵步驟[3]。趨化因子能募集特定的白細(xì)胞到達(dá)炎癥區(qū)域執(zhí)行功能,這種作用對(duì)防御微生物感染和創(chuàng)傷修復(fù)是非常有益處的。趨化因子持續(xù)異常的高表達(dá),會(huì)使募集的白細(xì)胞大量增加而形成破壞性損傷。另外,白細(xì)胞介導(dǎo)的損傷又使趨化因子繼續(xù)高表達(dá)或使其他類型的趨化因子表達(dá)增加,產(chǎn)生更廣泛的組織損傷,從而使白細(xì)胞對(duì)機(jī)體的保護(hù)作用被破壞而引起病變,增加癌變幾率。趨化因子在腫瘤的生物學(xué)行為中表現(xiàn)出雙向調(diào)節(jié)作用。一方面,趨化因子可以趨化腫瘤內(nèi)某些免疫活性細(xì)胞,增強(qiáng)抗腫瘤免疫作用,或者抑制腫瘤內(nèi)新生血管的生成,間接抑制腫瘤的生長[4]。另一方面,趨化因子及其受體可刺激腫瘤細(xì)胞的生長,或者抑制機(jī)體的抗腫瘤免疫從而促進(jìn)腫瘤的生長[5]。
趨化因子是細(xì)胞因子超家族成員中一類小分子量的可溶性蛋白質(zhì)(8~11 kD),根據(jù)其N端兩個(gè)保守的半胱氨酸殘基之間間隔的距離不同,可將趨化因子分為 4類:C、CC、CXC和 CX3 C,其中CXC類又根據(jù)是否有谷氨酸-亮氨酸-精氨酸(ELR)基序分為ELR+趨化因子和 ELR-趨化因子[6]。目前認(rèn)為,ELR+-CXC趨化因子是有效的促進(jìn)腫瘤血管生長因子,如白細(xì)胞介素(IL)-8、Gro等[7];而ELR--CXC趨化因子則是抑制腫瘤血管生長的因子,如巨噬細(xì)胞移動(dòng)抑制因子(MIP)-1α、IL-12、IL-18等。
研究發(fā)現(xiàn),CC類趨化因子在結(jié)、直腸癌的原發(fā)灶及轉(zhuǎn)移灶中可能起了重要作用,可能成為結(jié)、直腸癌靶向治療的重要靶點(diǎn)。CKLF是一種新發(fā)現(xiàn)的具有CC類趨化因子特征性結(jié)構(gòu)的細(xì)胞因子,即兩個(gè)連續(xù)的半胱氨酸,并對(duì)多種白細(xì)胞具有趨化作用,表達(dá)于多種細(xì)胞和組織。CKLF作用的機(jī)制可能存在直接作用和間接作用,而后者是通過趨化并活化大量免疫細(xì)胞如淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞而發(fā)揮作用。CKLF與心肌梗死、心肌肥厚、肺組織的炎癥和損傷、哮喘等疾病的發(fā)生有關(guān)。但其在腫瘤發(fā)病機(jī)制中是否具有CC類趨化因子相似的作用,目前報(bào)道較少。有研究表明,CKLF-1和CKLF-4在正常肺組織中呈高表達(dá),而在肺癌組織中表達(dá)下降,肺腺癌組織的表達(dá)明顯高于鱗癌組織,它們可能是非小細(xì)胞肺癌的抑癌基因[8]。而在卵巢癌組織中CKLF-1的表達(dá)水平卻呈現(xiàn)相反的結(jié)果,其在正常卵巢、良性及惡性卵巢上皮性腫瘤中的表達(dá)水平依次增高;且隨著腫瘤組織病理分型的惡性程度增加,CKLF-1的表達(dá)水平也相應(yīng)增高;伴有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移或伴有腹水的腫瘤組織,其表達(dá)水平高于不伴有遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移或不伴有腹水的腫瘤組織。認(rèn)為CKLF-1可能與上皮性卵巢癌的發(fā)生、侵襲、轉(zhuǎn)移及不良預(yù)后相關(guān)[9]。上述結(jié)論提示,不同(或相同)的CKLF亞型在不同(或相同)的癌組織的表達(dá)可能不盡相同,值得進(jìn)一步研究。
本研究發(fā)現(xiàn),結(jié)、直腸癌組織中CKLF-2蛋白表達(dá)水平顯著低于癌組織周圍正常的黏膜組織,提示隨著組織的惡性程度增加,CKLF-2的表達(dá)下降,在結(jié)、直腸癌組織的發(fā)生中可能起了抑癌作用,其機(jī)制有待于進(jìn)一步研究。
GROα屬于ELR+-CXC趨化因子,系統(tǒng)命名為CXCL1,因?yàn)榭梢源碳ず谏丶?xì)胞生長,所以曾被稱為黑色素瘤生長刺激因子,在多種細(xì)胞上表達(dá),包括血管內(nèi)皮細(xì)胞。它能參與機(jī)體的多種病理生理過程,如介導(dǎo)白細(xì)胞趨化、參與炎性反應(yīng)、創(chuàng)傷愈合、病毒感染等。近年來,越來越多的研究開始關(guān)注GROα與惡性腫瘤的關(guān)系。有研究認(rèn)為其在促進(jìn)腫瘤發(fā)生發(fā)展、促進(jìn)血管的新生和白細(xì)胞浸潤、促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移等過程中可能起了重要的作用[10]。
本研究發(fā)現(xiàn),結(jié)、直腸癌組織中GROα蛋白表達(dá)水平顯著高于癌周圍正常的黏膜組織,提示隨著組織的惡性程度增加,GROα的表達(dá)增高,在腫瘤的生長中可能起了促進(jìn)作用。相似的研究也表明,在結(jié)、直腸癌組織標(biāo)本中GROαmRNA的表達(dá)水平也顯著高于癌周圍正常的黏膜組織[11]。進(jìn)一步支持GROα可能有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞生長的作用。
結(jié)、直腸癌組織中GROα表達(dá)增加,可能對(duì)腸癌組織的生長有促進(jìn)作用;而CKLF-2的表達(dá)下降,提示其對(duì)腸癌組織的生長可能有抑制作用。趨化因子在調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)展和侵襲過程中所發(fā)揮的多種作用正被逐一挖掘,但仍有許多方面未闡明,如腫瘤的異質(zhì)性,即不同的腫瘤受不同的趨化因子組調(diào)控,不同腫瘤及其轉(zhuǎn)移部位分泌的一系列細(xì)胞因子的相互作用關(guān)系等,都有待于進(jìn)一步深入研究。以趨化因子及其受體為靶點(diǎn)的藥物治療可能成為一種新的抗癌療法。
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