当前位置: 首页 > 期刊 > 《中国肺癌杂志》 > 2000年第2期
编号:10246514
p21、CD44v在肺癌组织中的表达及其意义
http://www.100md.com 《中国肺癌杂志》 2000年第2期
     作者:芮萌 李龙芸 刘丽华 崔巍

    单位:芮萌(100730 李龙芸 崔巍(100730 北京,中国医学科学院中国协和医科大学北京协和医院呼吸内科);刘丽华(安徽医科大学附属医院呼吸内科)

    关键词:肺肿瘤;流式细胞术;ras;CD44

    中国肺癌杂志000210 【摘要】 目的 探讨p21、CD44v蛋白在肺癌中可能的临床意义及相互间的关系。方法 采用流式细胞术(FCM)检测29例冻存的肺癌及10例相应远离肿瘤部位的正常肺组织中p21、CD44v蛋白的表达。结果 肺癌组织中p21、CD44v的阳性率分别为75.9%和51.7%,两者相对含量(FI值)和阳性率均明显高于远癌肺组织(P均<0.01)。p21和CD44v蛋白的表达明显相关(P<0.01)。p21的表达与肺癌分型、原发肿瘤大小、淋巴结转移、分期、分化程度等临床指标之间均无明显关系。CD44v表达在肺癌Ⅱ+Ⅲ期(83.3%)高于Ⅰ期(29.4%)(P<0.01),在伴有淋巴结转移的原发性肺癌(81.8%)高于不伴有转移的肺癌(33.3%)(P<0.05)。结论 p21、CD44v异常表达在肺癌中可能具有一定的协同作用。CD44v阳性可能预示肺癌发生淋巴结转移的倾向,具有一定的临床意义。
, 百拇医药
    Expressions of p21 and CD44v in human lung cancer and their significance

    RUI Meng, LI Longyun, LIU Lihua, CUI Wei.Peking Union Medical College Hospital, Chinese Academy of Medical Science and Peking Union Medical College, Beijing 100730, P.R.China

    【Abstract】 Objective To investigate the clinical role of p21 and CD44v in primary lung cancer and their relationship with each other. Methods p21 and CD44v expression in 29 frozen lung cancer and 10 corresponding non-cancer tissues were measured by flow cytometry (FCM). Results In lung cancer, the expression rates of p21 and CD44v were 75.9% and 51.7% respectively. The two proteins showed much higher FI values and positive rates in lung cancer than those in non-cancer tissues (P<0.01). p21 alteration was independent from tumor size,lymph node metastasis, TNM stage, differentiated grade and histological type. CD44v expression in stage Ⅱ+Ⅲ(83.3%) was much higher than that in stage Ⅰ(29.4%) (P<0.01). As compared with lung cancer without lymph node metastasis (33.3%), primary lung cancer with lymph node metastasis showed significantly higher expression rate of CD44v (81.8%) (P<0.05). Coexpression of p21 and CD44v had a distinct statistic significance (P<0.01). Conclusion Abnormality of p21 and CD44v may be involved in the carcinogenesis and development of lung neoplasms in coordination. Immunopositivity of CD44v may suggest a potential of high risk for lymph node metastasis in lung cancer.
, 百拇医药
    【Key words】 Lung neoplasms Flow cytometry ras CD44

    肺癌与其它肿瘤一样,它的发生发展是一个多因素、多基因变异导致的病变过程。ras基因是最早被确定由突变方式激活的细胞癌基因,与多种肿瘤的发生发展密切相关。细胞粘附分子CD44,尤其是变异型CD44(CD44v)在肿瘤浸润、转移中的作用也越来越受到重视,但关于它在肺癌中的意义,研究结果并不一致[1,2]。此外有文献报道ras基因的活化能影响许多基因,包括CD44的表达[3]。本研究采用流式细胞术(flow cytometry, FCM)检测肺癌组织中ras基因蛋白p21、CD44v等的表达情况,以探讨两者在肺癌中可能的作用及相互关系。

    1 材料与方法

    1.1 组织标本 病例来自北京协和医院胸外科1998年3月~7月期间住院患者。29例原发性肺癌和10例相应的远离肿瘤部位的正常肺组织的新鲜手术标本,经液氮速冻后,保存于-70℃备用。所有患者在术前均未接受过化疗或放疗。29例肺癌包括小细胞肺癌(SCLC)6例,腺癌(adenocarcinoma, AD)10例,鳞癌(squamous cell carcinoma,SQ)11例,粘液表皮样癌(mucoepidermoid carcinoma, ME)和腺鳞癌(adenosquamous carcinoma,AS)各1例;其中男18例,女11例,平均年龄61.5岁。全部标本均经病理证实。
, 百拇医药
    1.2 方法 FCM采用间接免疫荧光标记法。

    1.2.1 主要试剂 p21单抗pan-ras F132-62来自Oncogene Science公司,CD44v单抗MEM-185来自Monosan公司,羊抗鼠FITC-IgG来自Jackson公司。p21单抗和FITC-IgG以1∶200稀释,CD44v单抗以1∶100稀释。

    1.2.2 样品制备 冻存组织4℃生理盐水解冻、70%冷乙醇固定,以搓网法制备单细胞悬液,并调整每份单细胞悬液浓度至1×106/ml。取1 ml细胞悬液,离心、洗涤,弃上清,加入稀释后的一抗100 μl,室温、避光孵育30 min,离心、洗涤,弃上清,再加入稀释后的FITC-IgG 100 μl,孵育30 min,离心、洗涤,除去未结合的多余荧光抗体。除设正常肺组织对照外,还设有:①阴性对照,PBS代替一抗;②阳性对照,为一抗和FITC-IgG。免疫荧光染色后,将细胞涂片在荧光显微镜下观察,可见细胞发出的黄绿色荧光,p21染色主要在胞浆,CD44v主要在胞膜。
, 百拇医药
    1.2.3 定量测定及分析 应用Becton Dickinson公司的FACS420型流式细胞仪进行样品测定。测量数据及图形均输入HP-300 Consort30计算机行相应的程序软件处理,测定前以鸡红细胞作为标准样品,调整仪器的变异系数在5%以内。参照Morkve等[4]提出的方法,以荧光指数(fluorescence index, FI)表示p21和CD44v蛋白的相对量,公式如下:

    以正常肺组织细胞p21或CD44v蛋白表达的平均荧光强度FI=±2s为临界值,超过此值为阳性表达。

    1.3 统计学处理 采用χ2精确概率法及t检验。

    2 结果
, http://www.100md.com
    2.1 p21和CD44v的表达(表1,图1、2) 10例远癌肺组织p21均阴性,CD44v仅1例阳性,两种蛋白FI值和阳性表达率均明显低于肺癌组织(P<0.01)。29例肺癌标本中,p21阳性22例(75.9%),CD44v阳性15例(51.7%)。两种蛋白的FI值和阳性率与组织分型均无明显关系(P>0.05)。

    图1 FCM检测p21蛋白的表达

    a:远癌肺组织,p21表达阴性,FI=1.000;b:中分化腺癌,p21表达阳性,FI=1.361;

    c:低分化鳞癌,p21表达阳性,FI=1.510;d:高分化腺癌,p21表达阳性,FI=1.851

    Fig 1 Expression of p21 measured by FCM
, http://www.100md.com
    a: A non-cancer lung tissues; b: A moderately differentiated adenocarcinoma sample;

    c: A poorly differentiated squamous cell carcinoma sample; d: A well differentiated adenocarcinoma sample

    图2 FCM检测CD44v蛋白的表达

    a:远癌肺组织,CD44v表达阴性,FI=0.979;b:中分化腺癌,CD44v表达阳性,FI=1.340;

    c:小细胞肺癌,CD44v表达阳性,FI=1.383;d:中分化鳞癌,CD44v表达阳性,FI=1.405
, http://www.100md.com
    Fig 2 Expression of CD44v measured by FCM

    a: A non-cancer lung tissues; b: A moderately differentiated adenocarcinoma sample;

    c: A small cell lung cancer sample; d: A moderately differentiated squamous cell carcinoma sample

    表1 不同类型肺组织间p21和CD44v的比较

    Tab 1 Expressions of p21 and CD44v in the different kinds of pulmonary tissue Tissues
, 百拇医药
    n

    p21

    CD44v

    FI value

    (±s)

    No. Positive(%)

    FI value

    (±s)

    No. Positive(%)

    Non-cancer tissues
, 百拇医药
    10

    0.966±0.088

    0(0)

    0.994±0.109

    1(10)

    Lung cancer tissues

    29

    1.380±0.237

    22(75.9)

    1.240±0.221

    15(51.7)

    P value
, http://www.100md.com
    <0.01

    <0.01

    <0.01

    <0.01

    SQ tissues

    11

    1.366±0.193

    9(81.8)

    1.273±0.258

    8(72.7)

    AD tissues

    10
, http://www.100md.com
    1.283±0.220

    7(70)

    1.183±0.197

    4(40)

    P value

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    >0.05

    SCLC

    6

    1.488±0.182
, 百拇医药
    5(83.3)

    1.337±0.184

    3(50)

    NSCLC

    23

    1.352±0.245

    17(73.9)

    1.215±0.226

    12(52.2)

    P value

    >0.05

    <0.01
, 百拇医药
    >0.05

    <0.01

    2.2 p21、CD44v与某些临床指标间的关系(表2) p21表达与肿瘤分期、分级、患者是否吸烟等临床指标间无明显关系(P均>0.05)。11例伴有淋巴结转移的病例中,9例CD44v阳性(81.8%),18例未转移的病例中,6例CD44v阳性(33.3%),组间差异有显著性(P<0.05);Ⅱ+Ⅲ期肺癌CD44v阳性表达率(83.3%)明显高于Ⅰ期(29.4%)(P<0.01)。表2 p21、CD44v表达与肺癌病理生理特征间的关系

    Tab 2 Relationship between the expressions of p21 and CD44v

    and the pathophysiological parameters in lung cancer Items
, 百拇医药
    n

    No. positive(%)

    p21

    CD44v

    Size of tumor

    T1

    7

    5(71.4)

    2(28.6)

    T2

    20

    15(75)
, 百拇医药
    11(55)

    T3-4

    2

    2(100)

    2(100)

    Lymph node metastasis

    N0

    18

    13(72.2)

    6(33.3)

    N1-2
, http://www.100md.com
    11

    9(81.8)

    9(81.8)

    P-TNM stage

    Ⅰ

    17

    12(70.6)

    5(29.4)

    Ⅱ

    8

    6(75)

    7(87.5)

, http://www.100md.com     Ⅲ

    4

    4(100)

    3(75)

    Differentiation

    G1

    9

    7(77.8)

    3(33.3)

    G2-3

    20

    15(75)
, 百拇医药
    12(60)

    Smoking

    Smoking

    17

    14(82.4)

    10(58.8)

    Non-smoking

    12

    8(66.7)

    5(41.7)

    *:N0 vs N1-2,P=0.0209;**:Ⅰ vs Ⅱ+Ⅲ,P=0.0078
, 百拇医药
    2.3 p21和CD44v表达的相关性 29例肺癌标本中,p21、CD44v共阳性15例,共阴性7例,两者表达具有显著相关性(P<0.01)(表3)。

    表3 29例肺癌组织中p21和CD44v表达的相关性

    Tab 3 Relationship between p21 and CD44v

    expression in 29 lung cancer tissues CD44v

    p21

    Total

    +

    -

    +
, 百拇医药
    15

    0

    15

    -

    7

    7

    14

    Total

    22

    7

    29

    P=0.0022

    3 讨论
, http://www.100md.com
    本研究应用流式细胞术,测得肺癌组织中存在不同程度的p21和CD44v的异常表达,并且各指标的相对含量(FI值)以及阳性率与远癌肺组织相比明显增高(P<0.01),表明两者在肺癌的发生发展过程中可能起一定作用。

    ras基因家族包括H-ras、K-ras和N-ras,三者编码高度同源的分子量为21 ku的蛋白(p21蛋白),具有内源性GTP酶活性。当ras基因异常改变时,p21蛋白失去原有的信息传导作用,使细胞的调控和增殖紊乱,发展成肿瘤细胞。ras基因在肺癌中的突变和过表达,以往的研究结果显示主要发生在NSCLC,最常见于肺腺癌,尤其是吸烟患者[5]。但在本实验中,SCLC和NSCLC之间p21的表达并无明显差异,p21异常与组织学类型、病理分期、远处转移、患者是否吸烟等指标亦无关联。结果提示ras突变所呈现的“腺癌特异性”并不是绝对的,可能与标本的异源性、检测技术的差异等因素有关;p21异常表达在肺癌中不能作为预示病情进展的指标。

, http://www.100md.com     CD44是一个多形性整合膜糖蛋白家族,至少由两种标准型CD44(CD44s)分子和14种变异型CD44(CD44v)分子组成,能与透明质酸等多种配体结合,参与细胞-细胞、细胞-基质之间的特异性粘连。CD44v的特点是它具有额外的细胞外区域能够减弱CD44作为透明质酸等受体的能力,在肿瘤浸润转移中的作用越来越受到重视。关于CD44v在肺癌中的临床意义,报道各不相同[1,2]。本研究结果显示,肺癌中CD44v阳性率为51.7%,与患者是否吸烟、组织分型、分化程度等临床指标均无相关性;11例伴淋巴结转移的肺癌中有9例CD44v阳性(81.8%),而18例无淋巴结转移的肺癌中只有6例阳性(33.3%),两组阳性率有显著性差异,这与Tran等[1]发现的CD44v阳性的肿瘤淋巴结转移危险性增高的结论基本一致。在中晚期肺癌中,CD44v阳性表达明显高于早期肺癌(P<0.01),可能与中晚期肺癌癌细胞具有更强的侵袭力和转移趋势有关,提示在判断肺癌患者病情进展时CD44v是可以参照的指标。

    本研究中,22例p21阳性的标本CD44v阳性15例,而7例p21阴性者CD44v亦为阴性,两种蛋白的表达具有显著相关性(P<0.01)。Penno等[6]亦发现转染ras基因后,肺癌细胞CD44转录水平明显上调,蛋白表达增加了44倍,提示CD44v表达可能受控于包括ras或ras相关蛋白在内的信号传导途径的调节。ras蛋白p21作为转录调控因子能通过转录因子AP-1等影响许多基因的表达,而CD44启动子-110区域含有AP-1结合位点[7]。Hofmann等[3]报道,突变激活的ras基因产物能诱导CD44启动子活性,但是当AP-1识别位点发生点突变时,ras蛋白不再具有这一能力,结果显示ras可能通过AP-1促使CD44启动子激活。
, http://www.100md.com
    在本研究结果中,分期愈晚,CD44v表达愈多,p21虽然与CD44v表达有关,但并未表现出与肿瘤病理分期的相关性。这一现象表明肺癌进展过程中,两者一方面具有一定的协同作用,另一方面又保持相对的独立性,有着各自不同的作用方式。在判断肺癌预后时,结合多项指标的表达情况,可能更有价值。

    参 考 文 献

    1,Tran TA, Kallakury BVS, Sheehan CE, et al. Expression of CD44 standard form and variant isoforms in non-small cell lung carcinomas. Hum Pathol,1997,28(7)∶809-814.

    2,Jackson DG, Schenker T, Waibee R, et al. Expression of alternatively spliced forms of the CD44 extracellular-matrix receptor on human lung carcinomas. Nit J Cancer,1994,8(Suppl)∶110-115.
, 百拇医药
    3,Hofmann M, Rudy W, Günthert U, et al. A link between ras and metastatic behavior of tumor cells: ras induces CD44 promoter activity and leads to low-level expression of metastasis-specific variants of CD44 in CREF cells. Cancer Res,1993,53(7)∶1516-1521.

    4,Morkve O, Laerum OD. Flow cytometric measurement of p53 protein expression and DNA content in paraffin-embedded tissue from bronchial carcinomas. Cytometry,1991,12(5)∶438-444.
, http://www.100md.com
    5,Rodenhuis S, Slebos RJC. Clinical significance of ras oncogene activation in human lung cancer. Cancer Res,1992,52(9 suppl)∶2665s-2669s.

    6,Penno MB, August JT, Baylin SB,et al.Expression of CD44 in human lung tumors. Cancer Res,1994,54(5)∶1381-1387.

    7,Günthert U, Hofmann M, Rudy W, et al. A new variant of glycoprotein CD44 confers metastatic potential to rat carcinoma cells. Cell,1991,65(1)∶13-24.

    (收稿:1999-10-21 修回:2000-02-23), http://www.100md.com