MUC5AC蛋白在大肠肿瘤中的表达及意义
卜晓东,黄培林, 东南大学基础医学院病理教研室 江苏省南京市 210009
李俐,樊克武, 赵建华,南京市第一医院病理科 江苏省南京市 210006
项目负责人:卜晓东,210009, 江苏省南京市丁家桥87号,东南大学基础医学院病理教研室. bxd-74@163.com
电话:025-3272507 传真:025-3324887
收稿日期:2003-04-04 接受日期:2003-06-02
摘要
, 百拇医药
目的:探讨大肠肿瘤组织中MUC5AC蛋白的表达情况及其意义.
方法:采用S-P免疫组化法对10例正常大肠黏膜及60例大肠肿瘤石蜡包埋标本中MUC5AC蛋白的表达进行了检测，PBS代替一抗作为阴性对照.
结果:正常大肠黏膜几乎不表达MUC5AC蛋白.肿瘤组织中MUC5AC的总阳性率为46.67%(28/60)，其中，大肠腺瘤(100%，10/10)与印戒细胞癌(70%，7/10)中表达率较高，与高、中、低分化的腺癌及黏液腺癌相比，MUC5AC的表达具有显著性差异(P<0.05).
结论:MUC5AC表达的异常变化可能是大肠肿瘤发生过程中的早期事件.
, http://www.100md.com
卜晓东,李俐, 黄培林,樊克武, 赵建华.MUC5AC蛋白在大肠肿瘤中的表达及意义.世界华人消化杂志 2004;12(2):467-469
0 引言MUC5AC与MUC2、MUC5B、MUC6基因都位于染色体11p15，各自编码不同的黏液核心蛋白，正常情况下，MUC5AC多表达于胃和呼吸道黏膜的上皮细胞，在大肠黏膜中很少检测到.为了探讨MUC5AC在大肠肿瘤恶变过程中的变化及意义，我们采用免疫组织化学方法对正常大肠黏膜和大肠肿瘤中MUC5AC蛋白的表达进行了检测.
1 材料和方法
1.1 材料 收集南京市第一医院病理科存档的手术切除大肠肿瘤石蜡标本.其中腺瘤、高分化腺癌、中分化腺癌、低分化腺癌、黏液腺癌及印戒细胞癌各10例，另取10例距肿瘤边缘5-10cm以上正常黏膜石蜡标本作为对照.各标本均经HE染色，病理确诊.
, 百拇医药
1.2方法 每例标本连续4mm切片，按照S-P法进行染色，同时用PBS代替一抗设阴性对照.即用型抗MUC5AC单克隆抗体与S-P试剂盒均购自福州迈新生物技术开发公司.结果判断: 以分泌细胞胞质和/或周围出现棕黄色物质为阳性表达，根据染色强度和阳性细胞数(25%为一级)分为:阴性(-); 弱阳性(+);阳性(++); 强阳性(+++)，每张切片均随机观察10个高倍视野，计算其平均值.
统计学处理 采用x2检验和精确概率法分析组间差异.
2 结果正常大肠黏膜中偶见MUC5AC阳性的分泌细胞(0/10)，但肿瘤组织中均可见不同程度的阳性表达，其中腺瘤的阳性率为100%(10/10),高、中、低分化腺癌中的阳性率分别为30%(3/10)、30%(3/10)和20%(2/10)，黏液腺癌中MUC5AC的阳性率为30%(3/10),而在印戒细胞癌中，其阳性率为70%(7/10)(表1，图1-5).
, 百拇医药
表1 MUC5AC在正常大肠黏膜及肿瘤组织中的表达
, 百拇医药
统计学分析显示，大肠腺瘤与高、中、低分化腺癌及黏液腺癌相比，MUC5AC蛋白的表达具有显著性差异(P<0.05). 不同分化程度的腺癌之间以及腺癌与黏液腺癌之间，MUC5AC的表达未见显著差异(P>0.05). 此外，大肠印戒细胞癌中MUC5AC的阳性率也较高，与高、中、低分化腺癌及黏液腺癌相比，有显著性差异(P <0.05).
图1 正常大肠黏膜中偶见MUC5AC蛋白阳性细胞(SP×100).
图2 大肠腺瘤中MUC5AC蛋白高表达,阳性部位主要为分泌细胞胞质及管腔面(SP×100).
图3 大肠腺癌中MUC5AC蛋白的阳性部位主要为分泌细胞管腔面(SP×100).
图4 大肠黏液腺癌的黏液湖中可见MUC5AC蛋白的表达(SP×100).
, 百拇医药 图5 大肠印戒细胞癌中MUC5AC蛋白弥漫表达于肿瘤细胞胞质(SP×100).
3 讨论黏液核心蛋白MUC5AC在正常大肠黏膜中几乎不表达，但是，在大肠腺瘤及腺癌中，常可见不同程度的阳性表达[1-3]，尤其在腺瘤组织中，其表达率较高.Longman et al [4]研究显示，MUC5AC在10/11的绒毛状腺瘤以及5/11的管状绒毛状腺瘤中均有表达.在腺瘤和癌旁黏膜中，MUC5AC编码的抗原表型有所不同[5].结直肠肿瘤中MUC5AC的异常表达可能在腺瘤到腺癌的发展过程中具有一定的意义[6-7].本实验结果显示，MUC5AC在大肠腺瘤组织中高度表达，而完全癌变的腺癌及黏液腺癌组织中，其表达水平均明显降低(与腺瘤相比，P<0.05). 与分泌缺乏MUC5AC核心蛋白黏液的正常大肠黏膜相比，腺瘤组织中分泌细胞的数量不仅增加，而且其分泌黏液的性状也发生了“质”的改变，随着腺瘤中分泌细胞异型增生程度的增加，其分泌功能逐渐下降，胞质分泌空泡减少，逐渐演变为MUC5AC表达较低的腺癌.因此，MUC5AC的过度表达可能是大肠黏膜上皮细胞恶变的早期事件，细胞分泌的黏液性状的变化，可能会在细胞恶变过程中发挥一定作用.有人认为，对腺瘤术后患者进行MUC5AC的检测，将有利于预测其复发的可能性[8].
, 百拇医药
有关MUC5AC表达的调控机制，尚未完全明了.MUC5AC可能是表皮生长因子受体(EGFR)的靶基因，其上调过程与EGFR/Ras/Raf/细胞外信号调控激酶途径有关[9-10].Biemer-Huttmann et al [11]研究显示，大肠肿瘤细胞中DNA微卫星不稳定性越高，MUC5AC的表达越高.在体外实验中，致癌剂PMA可诱导大肠癌细胞株HM3中MUC5ACmRNA表达，同时细胞外液中基质金属蛋白酶(MMPs)的含量明显增高，细胞的侵袭能力增加，蛋白激酶C抑制剂可抑制这一过程的发生[12].此外，ATP、TNF-a均可诱导MUC5AC的表达增加[13-14]，而IL-13则抑制MUC5AC基因的表达，从而减少黏液分泌[15].
本实验还显示，印戒细胞癌中MUC5AC的表达率较高，并且与大肠腺癌及黏液腺癌相比，具有显著性差异.以细胞内黏液分泌为主的印戒细胞癌是分化较低，预后较差的恶性肿瘤，其MUC5AC蛋白的高表达原因尚不清楚.可能在腺瘤-腺癌的发展过程中，受其他因子的作用，在分泌细胞异型增生的同时，MUC5AC仍保持较高活性，肿瘤细胞表现为不成熟的细胞内黏液分泌与储留，逐渐发展为印戒细胞癌.MUC5AC在大肠肿瘤发生、发展过程中的作用也可能与多种癌基因和/或抑癌基因有关，其确切机制尚有待于进一步探讨.
, 百拇医药
4 参考文献1 Myerscough N, Sylvester PA, Warren BF, Biddolph S, Durdey P, ThomasMG, Carlstedt I, Corfield AP. Abnormal
subcellular distribution of mature MUC2 andde novo MUC5AC mucins in adenomas of the rectum: immunohistochemical
detection using non-VNTR antibodies to MUC2and MUC5AC peptide. Glycoconj J 2001;18:907-914
2 Sylvester PA, Walsh M, Myerscough N, Warren BF, Corfield AP, ThomasMG, Durdey P. Mucin gene expression in the
, 百拇医药
ileoanal reservoir is altered and may berelevant to the risk of inflammation and dysplasia. Gut 2002;51:386-391
3 Lee MJ, Lee HS, Kim WH, Choi Y, Yang M. Expression of mucins andcytokeratins in primary carcinomas of the digestive
system. Mod Pathol 2003;16:403-410
4 Longman RJ, Douthwaite J, Sylvester PA, O'LearyD, Warren BF, Corfield AP, Thomas MG. Lack of mucin MUC5AC field
, http://www.100md.com
change expression associated withtubulovillous and villous colorectal adenomas. J Clin Pathol 2000;53:100-104
5 Nollet S, Forgue-Lafitte ME, Kirkham P, Bara J. Mapping of two newepitopes on the apomucin encoded by MUC5AC
gene: expression in normal GI tract andcolon tumors. Int J Cancer 2002;99:336-343
6 Sylvester PA, Myerscough N, Warren BF, Carlstedt I, Corfield AP,Durdey P, Thomas MG. Differential expression of the
, 百拇医药
chromosome 11 mucin genes in colorectalcancer. J Pathol 2001;195:327-335
7 Baldus SE, Hanisch FG, Putz C, Flucke U, Monig SP, Schneider PM,Thiele J, Holscher AH, DienesHP. Immunoreactivity
of Lewis blood group and mucin peptide coreantigens: correlations with grade of dysplasia and malignant
transformation in the colorectaladenoma-carcinoma sequence. Histol Histopathol 2002;17:191-198
, 百拇医药
8 Kocer B, Soran A, Erdogan S, Karabeyoglu M, Yildirim O, Eroglu A,Bozkurt B, Cengiz O. Expression of MUC5AC in
colorectal carcinoma and relationship withprognosis. Pathol Int 2002;52:470-477
9 Perrais M, Pigny P, Copin MC, Aubert JP, Van Seuningen I. Inductionof MUC2 and MUC5AC mucins by factors of the
epidermal growth factor (EGF) family ismediated by EGF receptor/Ras/Raf/extracellular signal-regulated kinase
, 百拇医药
cascade and sp1. J Biol Chem 2002;277:32258-32267
10 Kohri K, Ueki IF, Shim JJ, Burgel PR, Oh YM, Tam DC, Dao-Pick T,Nadel JA. Pseudomonas aeruginosa induces MUC5AC
production via epidermal growth factorreceptor. Eur Respir J 2002;20:1263-1270
11 Biemer-Huttmann AE, Walsh MD, McGuckin MA, Simms LA, Young J,Leggett BA, Jass JR. Mucin core protein expression
in colorectal cancers with high levels ofmicrosatellite instability indicates a novel pathway of morphogenesis.Clin
, 百拇医药
Cancer Res 2000;6:1909-1916
12 Han SY, Lee MS, Kim HR, Baek SH, Ahn DH, Chae HS, Erickson RH,Sleisenger MH, Kim YS. Phorbol 12-myristate 13
-acetate induces alteration in mucin geneexpression and biological properties of colon cancer cells. Int J Oncol
2000;17:487-494
13 Roger P, Gascard JP, Bara J, de Montpreville VT, Yeadon M, Brink C.ATP induced MUC5AC release from human airways
, http://www.100md.com
in vitro. Med Inflamm 2000;9:277-284
14 Smirnova MG, Birchall JP, Pearson JP. TNF-alpha in the regulationof MUC5AC secretion: some aspects of cytokine-
induced mucin hypersecretion on the invitro model. Cytokine 2000;12:1732-1736
15 Kim CH, Song KS, Koo JS, Kim HU, Cho JY, Kim HJ, Yoon JH. IL-13suppresses MUC5AC gene expression and mucin
secretion in nasal epithelial cells. ActaOtolaryngol 2002;122:638-643, 百拇医药( 卜晓东, 李 俐, 黄培林, 樊克武, 赵建华)
李俐,樊克武, 赵建华,南京市第一医院病理科 江苏省南京市 210006
项目负责人:卜晓东,210009, 江苏省南京市丁家桥87号,东南大学基础医学院病理教研室. bxd-74@163.com
电话:025-3272507 传真:025-3324887
收稿日期:2003-04-04 接受日期:2003-06-02
摘要
, 百拇医药
目的:探讨大肠肿瘤组织中MUC5AC蛋白的表达情况及其意义.
方法:采用S-P免疫组化法对10例正常大肠黏膜及60例大肠肿瘤石蜡包埋标本中MUC5AC蛋白的表达进行了检测，PBS代替一抗作为阴性对照.
结果:正常大肠黏膜几乎不表达MUC5AC蛋白.肿瘤组织中MUC5AC的总阳性率为46.67%(28/60)，其中，大肠腺瘤(100%，10/10)与印戒细胞癌(70%，7/10)中表达率较高，与高、中、低分化的腺癌及黏液腺癌相比，MUC5AC的表达具有显著性差异(P<0.05).
结论:MUC5AC表达的异常变化可能是大肠肿瘤发生过程中的早期事件.
, http://www.100md.com
卜晓东,李俐, 黄培林,樊克武, 赵建华.MUC5AC蛋白在大肠肿瘤中的表达及意义.世界华人消化杂志 2004;12(2):467-469
0 引言MUC5AC与MUC2、MUC5B、MUC6基因都位于染色体11p15，各自编码不同的黏液核心蛋白，正常情况下，MUC5AC多表达于胃和呼吸道黏膜的上皮细胞，在大肠黏膜中很少检测到.为了探讨MUC5AC在大肠肿瘤恶变过程中的变化及意义，我们采用免疫组织化学方法对正常大肠黏膜和大肠肿瘤中MUC5AC蛋白的表达进行了检测.
1 材料和方法
1.1 材料 收集南京市第一医院病理科存档的手术切除大肠肿瘤石蜡标本.其中腺瘤、高分化腺癌、中分化腺癌、低分化腺癌、黏液腺癌及印戒细胞癌各10例，另取10例距肿瘤边缘5-10cm以上正常黏膜石蜡标本作为对照.各标本均经HE染色，病理确诊.
, 百拇医药
1.2方法 每例标本连续4mm切片，按照S-P法进行染色，同时用PBS代替一抗设阴性对照.即用型抗MUC5AC单克隆抗体与S-P试剂盒均购自福州迈新生物技术开发公司.结果判断: 以分泌细胞胞质和/或周围出现棕黄色物质为阳性表达，根据染色强度和阳性细胞数(25%为一级)分为:阴性(-); 弱阳性(+);阳性(++); 强阳性(+++)，每张切片均随机观察10个高倍视野，计算其平均值.
统计学处理 采用x2检验和精确概率法分析组间差异.
2 结果正常大肠黏膜中偶见MUC5AC阳性的分泌细胞(0/10)，但肿瘤组织中均可见不同程度的阳性表达，其中腺瘤的阳性率为100%(10/10),高、中、低分化腺癌中的阳性率分别为30%(3/10)、30%(3/10)和20%(2/10)，黏液腺癌中MUC5AC的阳性率为30%(3/10),而在印戒细胞癌中，其阳性率为70%(7/10)(表1，图1-5).
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表1 MUC5AC在正常大肠黏膜及肿瘤组织中的表达
| n | MUC5AC | 阳性率(%) | ||||
| - | + | ++ | +++ | |||
| 正常大肠黏膜 | 10 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 腺瘤 | 10 | 0 | 2 | 4 | 4 | 100 |
| 高分化腺癌 | 10 | 7 | 1 | 1 | 1 | 30 |
| 中分化腺癌 | 10 | 7 | 2 | 1 | 0 | 30 |
| 低分化腺癌 | 10 | 8 | 2 | 0 | 0 | 20 |
| 黏液腺癌 | 10 | 7 | 2 | 0 | 1 | 30 |
| 印戒细胞癌 | 10 | 3 | 4 | 2 | 1 | 70 |
, 百拇医药
统计学分析显示，大肠腺瘤与高、中、低分化腺癌及黏液腺癌相比，MUC5AC蛋白的表达具有显著性差异(P<0.05). 不同分化程度的腺癌之间以及腺癌与黏液腺癌之间，MUC5AC的表达未见显著差异(P>0.05). 此外，大肠印戒细胞癌中MUC5AC的阳性率也较高，与高、中、低分化腺癌及黏液腺癌相比，有显著性差异(P <0.05).
图1 正常大肠黏膜中偶见MUC5AC蛋白阳性细胞(SP×100).
图2 大肠腺瘤中MUC5AC蛋白高表达,阳性部位主要为分泌细胞胞质及管腔面(SP×100).
图3 大肠腺癌中MUC5AC蛋白的阳性部位主要为分泌细胞管腔面(SP×100).
图4 大肠黏液腺癌的黏液湖中可见MUC5AC蛋白的表达(SP×100).
, 百拇医药 图5 大肠印戒细胞癌中MUC5AC蛋白弥漫表达于肿瘤细胞胞质(SP×100).
3 讨论黏液核心蛋白MUC5AC在正常大肠黏膜中几乎不表达，但是，在大肠腺瘤及腺癌中，常可见不同程度的阳性表达[1-3]，尤其在腺瘤组织中，其表达率较高.Longman et al [4]研究显示，MUC5AC在10/11的绒毛状腺瘤以及5/11的管状绒毛状腺瘤中均有表达.在腺瘤和癌旁黏膜中，MUC5AC编码的抗原表型有所不同[5].结直肠肿瘤中MUC5AC的异常表达可能在腺瘤到腺癌的发展过程中具有一定的意义[6-7].本实验结果显示，MUC5AC在大肠腺瘤组织中高度表达，而完全癌变的腺癌及黏液腺癌组织中，其表达水平均明显降低(与腺瘤相比，P<0.05). 与分泌缺乏MUC5AC核心蛋白黏液的正常大肠黏膜相比，腺瘤组织中分泌细胞的数量不仅增加，而且其分泌黏液的性状也发生了“质”的改变，随着腺瘤中分泌细胞异型增生程度的增加，其分泌功能逐渐下降，胞质分泌空泡减少，逐渐演变为MUC5AC表达较低的腺癌.因此，MUC5AC的过度表达可能是大肠黏膜上皮细胞恶变的早期事件，细胞分泌的黏液性状的变化，可能会在细胞恶变过程中发挥一定作用.有人认为，对腺瘤术后患者进行MUC5AC的检测，将有利于预测其复发的可能性[8].
, 百拇医药
有关MUC5AC表达的调控机制，尚未完全明了.MUC5AC可能是表皮生长因子受体(EGFR)的靶基因，其上调过程与EGFR/Ras/Raf/细胞外信号调控激酶途径有关[9-10].Biemer-Huttmann et al [11]研究显示，大肠肿瘤细胞中DNA微卫星不稳定性越高，MUC5AC的表达越高.在体外实验中，致癌剂PMA可诱导大肠癌细胞株HM3中MUC5ACmRNA表达，同时细胞外液中基质金属蛋白酶(MMPs)的含量明显增高，细胞的侵袭能力增加，蛋白激酶C抑制剂可抑制这一过程的发生[12].此外，ATP、TNF-a均可诱导MUC5AC的表达增加[13-14]，而IL-13则抑制MUC5AC基因的表达，从而减少黏液分泌[15].
本实验还显示，印戒细胞癌中MUC5AC的表达率较高，并且与大肠腺癌及黏液腺癌相比，具有显著性差异.以细胞内黏液分泌为主的印戒细胞癌是分化较低，预后较差的恶性肿瘤，其MUC5AC蛋白的高表达原因尚不清楚.可能在腺瘤-腺癌的发展过程中，受其他因子的作用，在分泌细胞异型增生的同时，MUC5AC仍保持较高活性，肿瘤细胞表现为不成熟的细胞内黏液分泌与储留，逐渐发展为印戒细胞癌.MUC5AC在大肠肿瘤发生、发展过程中的作用也可能与多种癌基因和/或抑癌基因有关，其确切机制尚有待于进一步探讨.
, 百拇医药
4 参考文献1 Myerscough N, Sylvester PA, Warren BF, Biddolph S, Durdey P, ThomasMG, Carlstedt I, Corfield AP. Abnormal
subcellular distribution of mature MUC2 andde novo MUC5AC mucins in adenomas of the rectum: immunohistochemical
detection using non-VNTR antibodies to MUC2and MUC5AC peptide. Glycoconj J 2001;18:907-914
2 Sylvester PA, Walsh M, Myerscough N, Warren BF, Corfield AP, ThomasMG, Durdey P. Mucin gene expression in the
, 百拇医药
ileoanal reservoir is altered and may berelevant to the risk of inflammation and dysplasia. Gut 2002;51:386-391
3 Lee MJ, Lee HS, Kim WH, Choi Y, Yang M. Expression of mucins andcytokeratins in primary carcinomas of the digestive
system. Mod Pathol 2003;16:403-410
4 Longman RJ, Douthwaite J, Sylvester PA, O'LearyD, Warren BF, Corfield AP, Thomas MG. Lack of mucin MUC5AC field
, http://www.100md.com
change expression associated withtubulovillous and villous colorectal adenomas. J Clin Pathol 2000;53:100-104
5 Nollet S, Forgue-Lafitte ME, Kirkham P, Bara J. Mapping of two newepitopes on the apomucin encoded by MUC5AC
gene: expression in normal GI tract andcolon tumors. Int J Cancer 2002;99:336-343
6 Sylvester PA, Myerscough N, Warren BF, Carlstedt I, Corfield AP,Durdey P, Thomas MG. Differential expression of the
, 百拇医药
chromosome 11 mucin genes in colorectalcancer. J Pathol 2001;195:327-335
7 Baldus SE, Hanisch FG, Putz C, Flucke U, Monig SP, Schneider PM,Thiele J, Holscher AH, DienesHP. Immunoreactivity
of Lewis blood group and mucin peptide coreantigens: correlations with grade of dysplasia and malignant
transformation in the colorectaladenoma-carcinoma sequence. Histol Histopathol 2002;17:191-198
, 百拇医药
8 Kocer B, Soran A, Erdogan S, Karabeyoglu M, Yildirim O, Eroglu A,Bozkurt B, Cengiz O. Expression of MUC5AC in
colorectal carcinoma and relationship withprognosis. Pathol Int 2002;52:470-477
9 Perrais M, Pigny P, Copin MC, Aubert JP, Van Seuningen I. Inductionof MUC2 and MUC5AC mucins by factors of the
epidermal growth factor (EGF) family ismediated by EGF receptor/Ras/Raf/extracellular signal-regulated kinase
, 百拇医药
cascade and sp1. J Biol Chem 2002;277:32258-32267
10 Kohri K, Ueki IF, Shim JJ, Burgel PR, Oh YM, Tam DC, Dao-Pick T,Nadel JA. Pseudomonas aeruginosa induces MUC5AC
production via epidermal growth factorreceptor. Eur Respir J 2002;20:1263-1270
11 Biemer-Huttmann AE, Walsh MD, McGuckin MA, Simms LA, Young J,Leggett BA, Jass JR. Mucin core protein expression
in colorectal cancers with high levels ofmicrosatellite instability indicates a novel pathway of morphogenesis.Clin
, 百拇医药
Cancer Res 2000;6:1909-1916
12 Han SY, Lee MS, Kim HR, Baek SH, Ahn DH, Chae HS, Erickson RH,Sleisenger MH, Kim YS. Phorbol 12-myristate 13
-acetate induces alteration in mucin geneexpression and biological properties of colon cancer cells. Int J Oncol
2000;17:487-494
13 Roger P, Gascard JP, Bara J, de Montpreville VT, Yeadon M, Brink C.ATP induced MUC5AC release from human airways
, http://www.100md.com
in vitro. Med Inflamm 2000;9:277-284
14 Smirnova MG, Birchall JP, Pearson JP. TNF-alpha in the regulationof MUC5AC secretion: some aspects of cytokine-
induced mucin hypersecretion on the invitro model. Cytokine 2000;12:1732-1736
15 Kim CH, Song KS, Koo JS, Kim HU, Cho JY, Kim HJ, Yoon JH. IL-13suppresses MUC5AC gene expression and mucin
secretion in nasal epithelial cells. ActaOtolaryngol 2002;122:638-643, 百拇医药( 卜晓东, 李 俐, 黄培林, 樊克武, 赵建华)
