康軍朋 李志紅 郭宏英 李菲 殷俏 馬朝朋 程曉東

·論著·

IGF-1、IGFBP-3在結腸癌中的表達及臨床意義

康軍朋 李志紅 郭宏英 李菲 殷俏 馬朝朋 程曉東

目的探討IGF-1、IGFBP-3在結腸癌發(fā)生過程中所起的作用。方法應用免疫組化方法分別檢測IGF-1、IGFBP-3在78例結腸癌和78例正常結腸黏膜中的表達情況。結果IGF-1在結腸癌中的陽性率為57.7%顯著高于對照組25.6%(P<0.01)，IGFBP-3在CRC中的陽性率73.1%顯著低于對照組89.7%(P=0.007)；IGF-1在結腸癌中的表達與浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移的表達有關(P<0.05)；IGFBP-3在結腸癌中的表達與TNM分期、淋巴結轉移、遠處轉移有關(P<0.05)，二者與其他因素均無關(P>0.05)。IGF-1與IGFBP-3的表達呈負相關(P=0.012)。結論IGF-1和IGFBP-3在結腸癌中發(fā)生發(fā)展過程中起了重要作用，與其多項預后指標具有相關性，聯合檢測IGF-1、IGFBP-3可能成為結腸癌預后評估新的生物學指標之一。

結腸癌；IGF-1；IGFBP-3； 免疫組織化學

大腸癌是消化道最常見的惡性腫瘤之一，目前發(fā)病率逐年上升，盡管治療手段不斷更新，但其5年生存率并沒有明顯提升，嚴重危害人類健康[1]。胰島素生長因子1(IGF-1)具有強烈的促增殖和抗凋亡作用，目前研究發(fā)現IGF-1在人類乳腺癌、大腸癌、胃癌、卵巢癌等多種惡性腫瘤中存在著過表達，并發(fā)現其與惡性腫瘤的細胞轉化、轉移有關[2]。本研究通過檢測IGF-1和IGFBP-3 在結腸癌中的表達及與其臨床病理參數間的關系，探討IGF系統(tǒng)對結腸癌發(fā)生發(fā)展可能起到的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取保定市第一中心醫(yī)院2005年6月至2012年12月所有臨床病理資料完整的結腸癌石蠟包埋組織，全部病例均經外科手術切除后送檢病理檢查，證實為原發(fā)性結腸癌，術前均未行任何抗癌治療，共計78例，同時取同病例癌旁正常組織(距離腫瘤至少5 cm經鏡下病理證實未被腫瘤細胞侵及的正常結腸黏膜組織)作為對照組。本組男37例，女41例；年齡29～85歲，中位年齡55.7歲；結腸癌TNM分期參考 AJCC/UICC分期系統(tǒng)第七版標準。

1.2 試劑與方法 試劑：兔抗人IGF-1多克隆抗體，工作濃度為1∶100；兔抗人IGFBP-3多克隆抗體，工作濃度為1∶80，二抗為快捷型酶標羊抗鼠/兔IgG聚合物，均購自福建邁新公司，免疫組化檢測試劑盒、濃縮型DAB試劑盒也購自福建邁新生物技術有限公司。方法：采用免疫組化SP法，參照試劑盒說明操作，以磷酸鹽緩沖液組代替一抗為陰性對照組，已知陽性切片為陽性對照，光鏡下觀察染色結果。

1.3 結果判定 IGF-1和IGFBP-3陽性表達均定位于以細胞質，呈黃色-棕黃色-棕褐色顆粒為陽性表達。每張切片隨機選取5個視野,每個視野計數200個細胞,取平均值；采用半定量積分法,分別評估陽性細胞數和染色強度,總分為兩者之積，陽性細胞數<5%為0分,5%～25%為1分,26%～50%為2分,51%～75%為3分,>75%為4分；染色強度,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分；總分0分為陰性(-),1～4分為弱陽性(+),5～8分為陽性(++),9～12分為強陽性(+++),將陰性和弱陽性視為陰性表達,陽性和強陽性視為陽性表達。

1.4 統(tǒng)計學分析 應用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件，計數資料采用χ2檢驗，相關性采用Spearman相關分析，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 IGF-1、IGFBP-3在結腸癌組與對照組中的表達情況 IGF-1陽性著色定位于細胞質，呈黃色-棕褐色顆粒，IGFBP-3陽性著色定位于細胞質，多呈黃色-棕黃色。78例結腸癌中IGF-1、IGFBP-3陽性率分別為57.7%(45/78)、73.1%(57/78)，78例正常結腸黏膜組織中IGF-1、IGFBP-3陽性率分別為25.6%(20/78)、89.7%(70/78)，2組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見圖1、2，表1。

圖1 IGF?1在結腸癌中呈陽性表達(SP×100)

圖2 IGFBP?3在結腸癌中呈陽性表達(SP×100)

表1 IGF-1 和IGFBP-3 在結腸癌組和正常結腸黏膜組中的表達 n=78，例

2.2 IGF-1、IGFBP-3的表達與結腸癌臨床病理參數的關系 結腸癌中IGF-1與腫瘤的浸潤深度、TNM分期、淋巴結轉移有關(P<0.05)；IGFBP-3與TNM分期、淋巴結轉移、遠處轉移有關(P<0.05)；兩者均與患者的年齡、性別、腫瘤大小、組織學分級等因素均無明顯相關性(P>0.05)。見表2。

表2 結腸癌中IGF-1和IGFBP-3的表達情況及

注：* 表示：數據經Fisher確切概率法計算，故前無χ2值

2.3 結腸癌中IGF-1與IGFBP-3的表達的相關性 IGF-1陽性表達45例中，IGFBP-3陽性表達率為62.2%(28/45)，IGF-1陰性表達33例中，IGFBP-3陽性率為 87.8%(29/33)，兩者差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，IGF-1表達與IGFBP-3的表達呈負相關(r=-0.286，P=0.012)。

3 討論

IGF-1是一種對正常細胞和腫瘤細胞均具有很強有絲分裂效應的多肽類生長因子，主要由肝臟合成，其他某些組織如骨髓、腦、腫瘤細胞等也能通過自分泌和(或)旁分泌的方式產生一部分，IGF-1對細胞的促增長、抑制凋亡的作用，主要通過與胰島素樣生長因子1受體(insulin-like growth factors，IGF-1R)的結合實現，二者結合后，激活其內在酪氨酸激酶活性，啟動2個重要的信號轉導通路：MAPK信號通路和PI3K/AKT信號通路，進而起到影響細胞的生長與分化的作用[3]。胰島素樣生長因子結合蛋白3(insulin-like growth factor binding protein,IGFBP-3)是一種重要的調節(jié)因子，IGFBP-3能與循環(huán)中絕大部分IGF-1合成復合物，一方面能通過競爭性結合IGF-1，阻斷其與IGF-1R結合后產生的抑制腫瘤細胞凋亡作用；另一方面還能發(fā)揮非依賴IGF-1機制的直接抑制細胞生長、誘導其凋亡的作用[4]。故本研究重點觀察IGF-1和IGFBP-3在結腸癌中的表達，探討二者與結腸癌發(fā)生發(fā)展的關系，以達到為結腸癌的臨床治療提供新的思路與策略。

關于IGF-1和IGFBP-3與腫瘤的關系，目前研究存在較大差異。Peters等[5]通過對713例大腸癌患者的研究結果顯示：IGF-I的表達僅在癌組織的浸潤深度中有顯著性差異，但與大腸癌的預后無關。而Chi等[6]結果顯示，循環(huán)中高水平的IGF-1會顯著增加大腸癌的發(fā)生風險。楊琳等[7]對40例大腸癌的研究結果則顯示，IGF-1在癌組織中的高表達與Dukes分期及淋巴結轉移有關，Dukes分期晚期組和淋巴結轉移組中IGF-1的陽性表達率顯著高于對照組，與本研究結果較為一致。本研究顯示IGF-1與結腸癌的浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期有關，與其他因素無關。關于IGFBP-3在大腸癌中的表達的研究較少，Huynh 等[8]通過對肝癌組織IGFBP-3的研究結果顯示，其在癌組織中的表達顯著低于癌旁組織和正常組織。Torng等[9]對卵巢子宮內膜癌的研究結果顯示，IGFBP-3在卵巢子宮內膜樣癌的侵襲轉移抑制中起著重要的作用，IGFBP-3的低表達與較高的腫瘤病理分級有著顯著性差異，而IGFBP-3的高表達則能有效的抑制細胞遷移、侵襲和轉移，但卻絲毫不影響細胞增殖。對于IGFBP-3與結腸癌的關系，一部分學者是通過檢測血液中IGF-1、IGFBP-3表達濃度研究其與大腸癌之間的關系。Soubry等[10]發(fā)現循環(huán)中IGF-1的濃度和IGF-1/IGFBP-3與大腸腺瘤存在著正相關關系，而大腸腺瘤作為癌前病變，提示二者的升高可能增加了大腸癌的發(fā)生風險。Wei等[11]也通過病例對照研究發(fā)現，IGF-1/IGFBP-3升高顯著增加了結腸癌的發(fā)生風險，而IGF-1/IGFBP-3和C肽的低水平表達則減弱了這種風險。

本研究結果顯示IGF-1、IGFBP-3與大腸癌的分期和轉移有關，IGF-1的過高表達和IGFBP-3的過低表達與TNM分期較晚、淋巴結轉移率高相關，且二者呈負相關關系，提示聯合檢測IGF-1和IGFFBP-3，有可能成為新的指標用于預測大腸癌的高危人群，并對預后評估提供參考價值。

1 陳萬青，張思維，鄭榮壽，等.中國2009年惡性腫瘤發(fā)病和死亡分析.中國腫瘤雜志，2013,26：587-589.

2 Baserga R.Customizing the targeting of IGF-1 receptor.Future Oncol,2009,5：43-50.

3 Annenkov A.The insulin-like growth factor (IGF) receptor type1 (IGF1R) as an essential component of the signaling network regulating neurogenesis.Mol Neurobiol,2009,40:195-215.

4 Georges RB,Adwan H,Hamdi H,et al.The insulin-like growth factor binding proteins 3 and 7 are associated with colorectal cancer and liver metastasis.Cancer Biol Ther,2011,12:69-79.

5 Peters G,Gongoll S,Langner C,et al.IGF-1R,IGF-1 and IGF2 expression as potential prognostic and predictive markers in colorectal cancer.Virchows Arch,2003,443:139-145.

6 Chi F,Wu R,Zeng YC,et al.Circulationinsulin-like growth factor peptides and colorectal cancer risk：an updated systematic review and meta-analysis.Mol Biol Rep,2013,40:3583-3590.

7 楊琳，郭寶文，趙魁.IGF-I、IGF-Ⅱ在大腸癌中的表達及臨床意義.山東醫(yī)藥，2005，45：35-36.

8 Huynh H,Chow PK,Ooi LL,et al.A possible role for insulin-like growth factor-binding protein-3 autocrine/paracrine loops in controlling hepatocellular carcinoma cell proliferation.Cell Growth Differ,2002,13:115-122.

9 Torng PL,Lee YC,Huang CY,et al.Insulin-like growth factor binding protein-3(IGFBP-3) acts as an invasion-metastasis suppressor in ovarian endometrioid carcinoma.Oncogene,2008,27:2137-2147.

10 Soubry A,Il’yasova D,Sedjo R,et al.Increase in circulating levels of IGF-1 and IGF-1/IGFBP-3 molar ratio over a decade is associated with colorectal adenomatous polyps.Int J Cancer，2012,131:512-517.

11 Wei EK,Ma J,Pollak MN,et al.A prospective study of C-peptide,insulin-like growth factor-I,insulin-like growth factor binding protein-1,and the risk of colorectal cancer in women.Cancer Epidemiol Biomarkers Prev,2005,14:850-855.

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本刊編輯部

ExpressionsandclinicalsignificanceofIGF-1andIGFBP-3incoloncancer

KANGJunpeng*,LIZhihong*,GUOHongying,etal.

*DepartmentofEndocrinology,TheFirstCentralHospitalofBaodingCity,Hebei,Baoding071000,China

ObjectiveTo investigate the roles and the clinical significance of IGF-1 and IGFBP-3 in the pathogenesis of colon cancer.MethodsThe expression levels of IGF-1 and IGFBP-3 were detected by immunohistochemistry (SP) in 78 cases of colorectal carcinoma tissues (CRC group) and 78 cases of normal colon mucosa tissues (control group).ResultsThe positive expression rate of IGF-1 was 57.7% in colon cancer group,which was significantly higher than that (25%) in control group (P<0.01).However the positive expression rate of IGFBP-3 was 73.1% in CRC group,which was significantly lower than that ( 89.7%) in control group (P<0.01).The expression of IGF-1in colon cancer tissues was closely correlated to infiltration depth of tumor,TNM staging and lymph node metastasis (P<0.05),and the expression of IGFBP-3 in colon cancer was related with TNM staging,lymph node metastasis as well as distant metastasis (P<0.05),however,the expressions of both IGF-1 and IGFBP-3 were not correlated to the other factors (P>0.05).The expression of IGF-1 was negatively related with that of IGFBP-3 (P<0.05).ConclusionIGF-1and IGFBP-3 play an important role in the pathogenesis and development of colon cancer,and the two factors are related with multi-parameters about prognosis.The combined detection of IGF-1 and IGFBP-3 may become one of biological indexes for evaluating prognosis of patients with colon cancer.

colon cancer;IGF-1;IGFBP-3;immunohistochemistry

10.3969/j.issn.1002-7386.2014.21.003

071000 河北省保定市第一中心醫(yī)院內分泌科(康軍朋、李志紅、李菲、殷俏、馬朝朋、程曉東)；承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院內分泌科(郭宏英)

程曉東，071000 河北省保定市第一中心醫(yī)院； E-mail：xiaodongcheng2011@163.com

R 735.35

A

1002-7386(2014)21-3211-03

2014-04-11)