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编号:10219910
p53基因失活与大肠腺癌病理改变的关系*
http://www.100md.com 《第一军医大学学报》 1999年第1期
     作者:季晨阳 季丹 Smith DR Goh HS

    单位:第一军医大学南方医院肿瘤科;第一军医大学南方医院肾内科;Smith DR Goh HS:广州,510515;新加坡中央医院直结肠外科肿瘤分子生物学实验室,新加坡,168609

    关键词:p53基因失活;大肠腺癌;病理学

    第一军医大学学报990101 摘要:目的 探讨p53基因失活与大肠腺癌Dukes’分期、转移等病理改变的关系。方法 Southern blot和RFLP分析大肠腺癌组织中17p LOH的改变;RT-PCR-SSCP检测大肠腺癌p53基因cDNA突变;两种单抗(PAb240,PAb1801)LSAB免疫组化方法检测大肠腺癌p53蛋白表达,SPSS下Fisher’s exact test处理结果。结果 109例大肠腺癌中,17p LOH与Dukes’ D期和远处转移有关(P <0.01);187例大肠腺癌中,p53基因cDNA突变与Dukes’C期和淋巴结转移有关( P<0.01);100例大肠腺癌中,PAb240和PAb1801单抗阳性率分别为76%和62%, 两种单抗相加总阳性率为82%。p53蛋白高表达与Dukes’分期及癌转移间的关系无统计学意义(P >0.05)。 结论 p53基因失活参与大肠腺癌的病理发展各阶段和转移行为;高频率的p53基因cDNA突变和高频率17p LOH的出现,分别提示Dukes’ C期和Dukes’ D期的病理阶段形成,这两种p53基因的改变分别提示淋巴结转移和远处转移的分子生物学标记。免疫组化方法可检测突变型p53 基因产物高表达,对大肠肿瘤良恶性细胞鉴别有病理价值。
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    中图分类号:R735.34;R392.3

    Correlation of p53 gene inactivity with the pathologic alteration of colorectal adenocarcinomas

    Ji Chenyang

    Departments of Oncology

    Ji Dan

    and Renal Medicine

    Smith DR Goh HS

    Nanfang Hospital, First Military Medical University, Guangzhou, 510515;Department of Colorectal Surgery, Singapore General Hospital, Singapore, 168609 Abstract: Objective To study the relationship of p53 gene inactivity to the pathological alteration of the Dukes’ stages and carcinomas metastasis in the colorectal adenocarcinomas. Methods 17p LOH in colorectal adenocarcinoma tissues were detected by Southern blot and RFLP methods; p53 gene cDNA mutation in colorectal adenocarcinoma tissues were detected by RT-PCR-SSCP; The p53 protein expression was detected by immunohistochemistry LSAB methods with two kinds of monoclonal antibodies (PAb240, PAb1801). The results were treated by Fisher’s exact test under SPSS. Results In 109 cases of colorectal adenocarcinomas, 17p LOH was correlated with Dukes’ stage D and distant metastasis (P <0.01); and in 187 cases of colorectal adenocarcinomas, p53 gene cDNA mutation was correlated with Dukes’ stage C and lymph-node metastasis(P <0.01); and in 100 samples, the positive rates of PAb240 and PAb1801 antibodies were 76% and 62% respectively with immunohistochemistry, and the total positive rates of both the antibodies was 82%. However, p53 protein overexpression was not associated with Dukes’stage and metastasis of colorectal adenocarcinomas (P >0.05). Conclusion p53 gene inactivity is associated with the pathological stages of development and metastasis of colorectal adenocarcinomas. High frequency of p53 cDNA mutation and 17p LOH is correlated with Dukes stages’C and D respectively, and also associated with lymph-nodes and metastasis respectively. Therefore, they should be considered as molecular biological markers for these pathological alterations in colorectal adenocarcinomas. p53 protein overexpression can be detected by immunohistochemistry staining, and it is valuable for the differential diagnosis of the colorectal tumors in the pathology.
, 百拇医药
    Key words: p53 inactivity; colorectal adenocarcinoma; pathology

    p53基因失活是大肠癌系列基因改变中的重要环节,涉及大肠癌发生、发展的全过程。p53基因失活的特点是基因改变方式多,最常见的包括17p LOH(17号染色体短臂杂合性丢失),p53基因突变(点突变为主),突变型p53蛋白高表达等[1~3]。不同的p53基因失活方式与癌的发生和转移阶段有着复杂的联系。本文着重探讨p53基因改变与大肠癌发展各病理阶段的关系。

    1 材料和方法

    大肠癌手术新鲜组织标本,术前病人未接受过化疗和放疗。标本取材后,液氮速冻,存储在-80 ℃低温冰箱。

    1.1 标本预处理 恒冷切片(-20 ℃),厚5 m m,固定于冷丙酮(4 ℃)用于免疫组化染色,根据HE染色,去除大肠癌组织中的间质和癌旁组织,使癌组织在70%左右,用于提取DNA和总RNA。
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    1.2 病理资料 病理诊断,Dukes分期,癌的转移等资料依据病理报告。

    1.3 p53蛋白表达PAb240和PAb1801两种单抗检测[4] 免疫组化LSAB法染色(LSAB kit Dako)。

    1.4 17p LOH检测[5] 抽提癌组织中DNA。Southern Blot和RFLP分析。X光照片中DNA带用CS-9000型密度扫描系统(Shimadzu, Kyto, Japan)作密度定量分析。肿瘤组织(T)DNA带与对照组(N)(肿瘤旁正常粘膜组织)的密度比较,密度少于50%确定为17p LOH(阳性)。

    1.5 p53基因cDNA突变检测[4,5] 提取癌组织总RNA(RNAkit, Gibco-BRL, Gaithersberg, MD). RT-PCR-SSCP方法,检测p53基因cDNA突变。
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    1.6 统计学方法 数据用SPSS下Fisher exact test[4,5]

    2 结果

    所有标本病理诊断均为腺癌。

    2.1 17p LOH与大肠腺癌病理改变 109例腺癌,男61例,女48例。Dukes分期:A期25例,B期28例, C期35例,D期21例。48例有淋巴结转移,21例有远处转移。17p LOH频率,Dukes D期高于Dukes A、B、C 期,有统计学意义( P <0.01)。17p LOH频率,远处器官转移组高于非远处器官组(P <0.01);在淋巴结转移与无淋巴结转移组间,17p LOH频率在两者间无统计学意义(P >0.05)。

    2.2 p53基因cDNA突变与大肠腺癌病理改变 187例大肠腺癌,男105例,女82例。Dukes 分期,A期46例,B期39例,C期57例,D期45例。87例淋巴结转移,43例远处转移。103例显示p53基因cDNA突变。Dukes C期p53基因cDNA突变频率高于Dukes A、B期(P <0.01),与D期无统计学意义( P =0.065)。在淋巴结转移组,p53基因cDNA频率高于无淋巴结转移组(P <0.01)。在远处转移和无远处转移组间,p53基因cDNA频率无统计学意义(P=0.4)。
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    表1 大肠癌p53 cDNA 突变 、17p LOH 与Dukes分期和癌转移的关系

    Tab.1 The relationship of p53 cDNA mutation,17p LOH to Dukes’stage and metastasis in colorectal adenocarcinomas

    No

    Mutation

    No

    17p LOH

    -

    +

    %

    -
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    +

    %

    Total

    187

    84

    103

    55

    109

    36

    73

    67

    Dukes’stage

    A
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    46

    26

    20

    43

    25

    8

    17

    68

    B

    39

    22

    17

    44

    28
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    11

    17

    60

    C

    57

    16

    41

    72

    35

    16

    19

    54

    D

    45
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    20

    25

    56

    21

    1

    20

    95

    Lymph node

    Metastasis

    -

    104

    66

    38
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    37

    61

    22

    39

    64

    +

    83

    18

    65

    78

    48

    14

    34

    71
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    Distant

    Metastasis

    -

    144

    66

    78

    54

    88

    35

    53

    60

    +

    43
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    18

    25

    58

    21

    1

    20

    95

    Fisher exact test:

    1. Dukes’stage vs mutation: Dukes C vs A,B P <0.01

    2. Dukes C vs D P >0.05

    3. Mutation vs lymph node metastasis P <0.01
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    4. Mutation vs distant metastasis P >0.05

    5. 17p LOH:dukes D vs A P<0.05;<0.05; vs B,C P <0.01

    6. 17p LOH vs lymph node metastasis P >0.05

    7. 17p LOH vs distant metastasis P <0.01

    2.3 p53蛋白表达与大肠腺癌病理改变 100例大肠腺癌,男53例,女47例。Dukes 分期:A期22例,B期22例,C期32例,D期24例。100例中,淋巴结转移66例,远处转移24例。PAb240单抗是抗突变型p53蛋白的单抗,PAb1801单抗同时抗野生型和突变型p53蛋白单抗。两种单抗免疫组化阳性反应均在癌细胞核内,棕褐色块状分布,阳性反应占癌细胞的5%以上为阳性。100例大肠腺癌中,PAb240单抗和PAb1801单抗阳性率分别为76%和62%。两种单抗总阳性率82%。两种单抗阳性率与Dukes各期比较,无统计学意义(P >0.05)。在淋巴结转移组和无淋巴结转移组间,远处转移组和无远处转移组间,均无统计学意义(P >0.05)。
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    3 讨论

    已有的研究表明,p53基因失活参与大肠癌各阶段复杂的分子生物学改变。在大肠癌发展各阶段中,即存在p53基因本身的各种改变,亦涉及p53基因改变后与其p53相关基因之间的影响,从而构成交错复杂的肿瘤复合表型。p53基因不同方式的改变与大肠癌发展各阶段和转移存在某种特定的联系。这些具有一定特定意义的p53基因改变方式和联系,将可能揭示大肠癌病理改变和分子病理学机理的更深一层含意。本文结果试图从三个层面探讨这种关系。

    3.1 17p LOH是大片断DNA丢失现象,是DNA层面上常见和严重的基因事件[1~3,5~6]。17p LOH可造成p53基因部分或全部丢失,或造成p53基因抑癌系统功能丧失,本组109例大肠腺癌中,73例有17p LOH(67%)。17p LOH频率在Dukes’D期(95%)明显高于A,B,C三期(P <0.01);在两种重要的大肠腺癌转移方式中,17p LOH与淋巴结转移方式无关系(P >0.05),而与远处器官转移方式关系密切(P <0.01)。因此,高频率的17p LOH标志大肠腺癌Dukes’D期的形成和远处转移阶段的形成,是预示晚期大肠癌阶段的分子生物学标志物。
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    3.2 大肠癌p53基因突变率大约在50%左右,同时p53基因突变的特点是突变位点多,范围广;点突变以错义突变为主[1~4,7~8].本研究采用RT-PCR-SSCP检测p53基因cDNA突变,事实上反应p53基因mRNA层面的改变。187例大肠腺癌中,103例显示p53基因cDNA突变,在Dukes’各期中,Dukes C期p53基因cDNA突变率(72%)高于Dukes A、B期,有显著统计学差异(P <0.01),亦高于Dukes D期,但无明显统计学差异(P=0.065).此外,p53基因cDNA突变与淋巴结转移方式密切相关(P <0.01),与远处转移无统计学差异(P >0.05)。虽然,本文结果不能包括大肠腺癌p53基因全部cDNA改变的情况,但有四点意义是值得考虑的:(1)p53基因cDNA突变可能是Dukes’C期的主要基因改变方式之一;(2)p53基因改变与大肠腺癌淋巴结转移有重要联系;(3)p53基因 cDNA的突变延伸和发展与17p LOH有密切关系。17p LOH可能是比cDNA突变更严重的基因改变。(4)p53基因cDNA突变可能是Dukes C期形成和淋巴结转移启动的分子生物学标志物。
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    3.3 两种抗p53 基因蛋白单抗阳性反应有如下特点:(1)抗突变型p53蛋白单抗和抗泛p53蛋白单抗阳性反应均在腺癌细胞核内,正常粘膜呈阴性;(2)PAb240单抗阳性率84%,PAb1801单抗阳性率62%,两种单抗总和阳性率84%;(3)两种单抗阳性反应与Dukes分期及癌转移之间的关系无统计学差异(P>0.05)。基因功能和生物学效应是通过基因蛋白产物去实现和表达的。从DNA® mRNA® 蛋白质的过程中,基因蛋白产物表达要受更多的因素的影响和制约。除了p53基因本身改变的因素影响外,亦会受到与其相关基因的影响,或者受到其它细胞蛋白,外来细菌和病毒蛋白的影响。例如p53蛋白与乳头状瘤病毒E6基因产物结合,使p53蛋白功能失活[1~4,9~10].因此,在大肠腺癌的病理发展各阶段过程和转移行为中,p53蛋白的功能是一种复合的表达。从这个意义上讲,p53蛋白表达与大肠腺癌Dukes分期和转移存在着更为复杂的关系。抗p53蛋白单抗免疫组化有两方面的价值:(1)对大肠肿瘤良恶性细胞鉴别有价值;(2)2种以上抗p53蛋白单抗联合应用,可扩大检测p53蛋白的抗原决定簇范围,提高灵敏度,有助于提高异常p53蛋白表达的阳性检出。
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    *国家自然科学基金资助(89000038),广东省自然科学基金资助,新加坡Lee氏和Show氏基金资助

    作者简介:李晨阳,男,1954年出生,1986年毕业于第一军医大学,硕士,副教授,副主任医师,发表论文三十余篇,电话85141655

    参考文献

    1 吴秉铨.癌的分子标志物及其临床意义.中华病理学杂志,1997, 26(1):3

    2 Mark J. Many gene changes found in cancer.Science,1989,246:1386

    3 Harris CC, Hollstein M. Clinical implications of the p53 tumor-suppressor gene. New Eng J Med, 1993,329:1318
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    4 Smith DR, Ji CY, Goh HS. Prognostic significance of p53 overexpression and mutation in colorectal adenocarcinomas. Br J Cancer, 1996,74:216

    5 Smith DR, Khine K, Goh HS. Allelic loss of p53 gene in colorectal cancer. Ann Acad Med Singapore, 1995,24:339

    6 Cunningham J, John AL, Schaid DJ et al. Expression of p53 and 17p allelic loss in colorectal carcinoma. Cancer Res, 1992, 52:1974

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    9 Labrecque S, Naor N, Thomson D et al. Analysis of the anti-p53 response in cancer patients. Cancer Res,1993, 53:3468

    10 Jennifer AP, Vogelstein B. No room at the p53 Inn. Nature, 1993,365:17

    (收稿日期:1998-07-23), http://www.100md.com