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编号:10243302
CD44v6、E-Cadherin表达与CNE-2Z-F1裸鼠移植瘤转移的关系
http://www.100md.com 《宁夏医学杂志》 2000年第9期
     作者:陆元志 唐慰萍 陈小毅 张钦明 蔡琼珍 李飞虹

    单位:(广东医学院病理教研室,广东 湛江 524023)

    关键词:CD44v6;E-Cadherin;鼻咽癌;肿瘤转移;小鼠;裸

    宁夏医学杂志000901 [摘要] 目的 探讨CD44v6、E-Cadherin表达与人鼻咽癌裸鼠移植瘤转移的关系。方法 分别将人鼻咽癌细胞克隆株F1在体外与鼠肺块共同孵育及胸内移植,然后将带瘤细胞肺块(Ⅰ组)和胸内瘤组织块(Ⅱ组)各行裸鼠皮下移植,并与瘤细胞悬液皮下移植瘤(Ⅲ组)比较,观察各组移植瘤转移特点。采用免疫组织化学技术检测各组移植瘤回复培养细胞CD44v6和E-Cadherin表达。结果 Ⅰ组和Ⅱ组皮下移植瘤的总转移率和淋巴结转移率均高于Ⅲ组(其中ⅠvsⅢ,P<0.05);肺转移仅发生在Ⅰ组。这两组移植瘤细胞CD44v6表达水平明显增高,其阳性细胞数分别为(79.7±5.7)%、(74.1±3.1)%,第3组为(65.6±4.31)%移植瘤转移率与CD44v6高表达密切相关;E-Cadherin阳性细胞分别为(41.7±4.9)%、(43.8±6.4)%和(27.4±4.9)%,Ⅰ组、Ⅱ组与Ⅲ组之间比较,有显著差异(P<0.05)。结论 CD44v6的过表达和E-Cadherin功能障碍,可能在鼻咽癌侵袭转移中起一定作用。
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    [中图分类号] R730 [文献标识码] A

    文章编号:1001-5949(2000)09-0513-03

    Association of CD44v6 and E-Cadherin Expression with Metastasize of CNE-2Z-F1 in nude mice

    LU Yuan-zhi TANG Wei-ping CHEN Xiao-yi et al

    (Dept. of Pathology Guangdong Med.Coll.,Zhanjiang 524023,China)

    [Abstract] Objectives To investigate relationship between the levels of CD44v6,E-Cadherin(E-cd)expression and metastasize of CEN-2Z-F1.Methods The nasopharyngeal carcinoma(NPC)subline F1 was incubated with mouse lung cubes in vitro and implanted intrathoracically(i.t),respectively,then the NPC cell-infiltrated mouse lung cubes and the intrathoracic tumor tissues were transplanted into the subcutaneous(s.c)tissue of nude mice.Campared with the s.c implantation of the cell suspension of NPC subline F1,the invasion and the metastatic behavior of tumors were observed ,the levls of CD44v6,E-cd expression in different groups of cultured cells were detected by using inmmunohistochemisty straining.Results It is indicate that the total incidence of metastasis and limph node metastasis were higher in the two tumors developed by cell-infiltrated lung cubes(group1) and intrathoracic tumors(group2)than that in the tumors developed by cell suspesion (group 3),also,the pulmonary metastasis was only found ine th cell-infiltrated lung cubes group , the CD44v6 expression up-regulation and the positive cell rate in group 1 and 2 were (79.7±5.7)%,(74.1±3.1)% ,while(65.6±4.3)%in group3, respectively,the changes of CD44v6 expression could be in line with the incidence of metastasis and shown significant difference,The levels of E-cd expression in three groups were (41.7±5.0)%,(43.8±6.5)%,and (27.4±4.9)%,respectively.Conclusions Over expression of CD44v6 and disorder of E-cd may be associate with invassion and maetastasis of nasopharyngeal carcinoma.
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    [Key words] CD44v6;E-Cadherin;Nasopharyngeal carcinoma;neoplasms metastasis;mice,nude

    CD44和上皮性钙粘蛋白(E-Cadherin,E-cd)均是细胞膜上的糖蛋白,正常情况下其参与细胞和细胞之间的同质粘附及细胞与细胞外基质的异质粘附,影响细胞的增殖和分化。已经发现CD44v6的高表达及E-cd表达水平下调能促进肿瘤的侵袭转移[1,2],但它们在鼻咽癌细胞系中的表达情况目前知之甚少。为此我们采用免疫组化学方法检测鼻咽癌裸鼠移植瘤回复培养细胞CD44v6和E-cd的表达情况,初步探讨其与鼻咽癌裸鼠移植瘤转移的关系。

    1 材料和方法

    1.1 材料

    1.1.1 实验动物与细胞株:BALB/c系裸小鼠(nu/nu)由本教研室裸鼠室提供(合格证号:96A18),实验环境为无特殊病原体环境(合格证号:96B09)。鼠龄4-6周,体重15-25g,雌雄兼用,各实验组用鼠分别为9只。实验动物饲养于隔离恒温恒湿环境的层流架中(合格证号:96C07),饲以灭菌的水和饲料。人鼻咽癌细胞克隆株CNE-2Z-F1由我室细胞室提供,常规复苏、培养和传代。培养用液为RPMI-1640加15%小牛血清。
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    1.1.2 免疫组织化学试剂:鼠抗人CD44v6和E-cd单抗及SABC试剂盒购自武汉博士德生物工程公司。

    1.2 方法

    1.2.1 实验分组:将CNE-2Z-F1在体外与鼠肺块共同孵育及胸内移植,然后将带瘤细胞肺块和胸内瘤组织块及瘤细胞悬液各行裸鼠皮下移植,分别分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组。

    1.2.2 裸鼠接种:CNE-2Z-F1常规培养,用RPMI-1640培养液制成单细胞悬液并计数。每只裸鼠以1×106/0.3ml细胞数,无菌操作下直接注射于裸鼠右侧近腋前处背部皮下(简称细胞悬液组)。同时,参照Kerbel等[3]方法并改进进行鼠肺块培养及CNE-2Z-F1侵袭鼠肺块,然后将侵袭有F1瘤细胞的肺块行裸鼠背部皮下移植,每只裸鼠移植1块。参照Theodore等[4]的方法并改进行胸内F1瘤细胞移植及其移植瘤组织皮下移植。
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    1.2.3 各组移植瘤侵袭与转移的观察:待荷瘤裸鼠衰竭时处死或自然死亡的裸鼠,仔细检查局部侵袭情况。观察宿主颈部、两侧腋后浅、深淋巴结,腹股沟、纵隔淋巴结及肺、肝等脏器的转移情况。肿瘤组织或可疑的转移器官组织分别进行回复培养和石蜡切片,HE染色。全部肺组织作连续切片用光学显微镜观察。

    1.2.4 免疫组织化学检测各组癌细胞及组织CD44v6和E-cd的表达:常规回复培养各组癌组织,于3代内收集各例对数生长的癌细胞进行涂片,冷甲醇丙酮(1:1)固定10-15分钟,自然凉干。采用链霉素亲和素-生物素-过氧化物酶法(SABC法)进行染色,每种抗体各染5张切片,设阴性、阳性和空白对照。结果判断:CD44v6和E-cd阳性表达均为细胞膜、胞浆中呈棕褐色。每张切片选择中间及四周共5个视野,高倍镜下(10×40)计数每个视野的细胞总数及阳性细胞数,取其平均值计算阳性率。

    1.3 统计学处理:用四格表确切概率法检验和t检验。
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    2 结果

    2.1 各组皮下移植瘤的转移情况:衰竭处死或自然死亡的裸鼠均详细解剖,观察移植瘤转移情况。发生转移的淋巴结多为腋窝、腹股沟等处淋巴结,未见内脏淋巴结发生转移。淋巴结大小不一,最大者可达1.3cm×1.2cm×1cm,灰黄或灰白色,中央多发生坏死。肺转移灶多在镜下才能看到,组织学上转移灶的癌组织结构及细胞形态与皮下移植瘤相似,均具有低分化鳞状上皮细胞癌的特点。各组移植瘤转移情况见表1。

    表1 3组裸鼠皮下移植瘤转移特点的比较 组别

    动物例数

    (只)

    总转移率

    (%)

    淋巴结转
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    移率(%)

    肺转移率

    (%)

    Ⅰ

    9

    8(88.8)*

    4(44.4)

    5(55.5)

    Ⅱ

    9

    4(44.4)

    4(44.4)

    0.0
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    Ⅲ

    9

    2(22.2)*

    2(22.2)

    0.0

    *vs,P<0.05

    表1中显示,各组移植瘤的总转移率、淋巴结转移率及肺转移率有明显差异。其中总转移率以Ⅰ组最高,为88.8%,与Ⅲ组比较差异有显著性(P<0.05);Ⅱ组总转移率次之,为44.4%,与Ⅲ组相比无显著差异(P>0.05);肺转移仅发生在肺块组,占55.5%。3组移植瘤均发生淋巴结转移,但它们之间比较无显著性差异。

    2.2 各实验组转移瘤癌细胞CD44v6,E-cd表达:各组移植瘤癌细胞均可表达CD44v6、E-cd,表现为细胞膜、胞浆中呈棕褐色,但程度有所不同。其中Ⅰ组与Ⅱ组CD44v6阳性表达的癌细胞分别为(79.7±5.7)%和(74.1±3.1)%,均高于Ⅲ组,它们之间有显著性差异(P<0.05)。E-cd为低度至中度表达,Ⅰ组与Ⅱ组E-cd阳性表达的癌细胞分别为(41.7±5.0)%、(43.8±6.5)%,亦高于Ⅲ组,且有显著性差异(P<0.05)。有关CD44v6和E-cd具体表达情况见表2。
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    表2 各组移植瘤癌细胞CD44v6,E-cd的表达(±s,%) 组别

    n

    CD44v6

    E-cd

    Ⅰ

    7

    79.7±5.7*

    41.7±5.0*

    Ⅱ

    7

    74.1±3.1*
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    43.8±6.5*

    Ⅲ

    7

    65.6±4.3

    27.4±4.9

    *与Ⅲ组比较,P<0.05

    3 讨论

    临床上,鼻咽癌患者以颅底侵袭及颈部淋巴结转移早为特点,多数患者死于局部病变复发或远处转移。为此,深入研究鼻咽癌侵袭转移的分子机制对其抗转移治疗具有重要意义。许多研究表明,CD44分子的过度表达在多种肿瘤侵袭和转移过程中起重要作用,尤其是CD44v6的过度表达被认为与多种肿瘤转移关系密切[1]。本研究在探索提高鼻咽癌细胞亚系在裸鼠体内肺特异性转移能力的基础上,采用免疫组织化学染色方法(SABC法)检测不同实验组鼻咽癌裸鼠移植瘤回复培养细胞CD44v6的表达。结果显示,F1与肺块孵育和经胸内移植后其表达CD44v6水平明显增高。提示,随着鼻咽癌细胞体内演进,其表达CD44v6水平将不断提高。自从Gunthert等[5]首次报道了CD44v6与鼠腺癌转移有关后,许多学者相继报告了CD44v6与不同肿瘤转移有关。他们一致认为,在肿瘤转移过程中,CD44v6起很重要作用,如CD44v6过表达与大肠癌、乳腺癌的生长和转移关系密切。然而,也有部分报告结果与此相反。在一些头颈部鳞状细胞癌中CD44v6表达水平下调,而且发现CD44v6的表达与肿瘤转移无明显关系,但与各种肿瘤的分化程度有关[6,7]。本研究结果显示,总转移率和淋巴结转移率高的裸鼠移植瘤,其回复培养的癌细胞表达CD44v6水平亦较高且两者有明显相关性,说明CD44v6的过表达与鼻咽癌侵袭转移关系密切。
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    恶性肿瘤转移是一个多步骤且复杂的连续过程,瘤细胞脱离原发部位是侵袭转移的启动步骤。已经证实,钙粘附素(Cadherin)尤其是上皮性钙粘附素(E-Cadherin,E-cd)及其相关蛋白对维持上皮组织的形态结构及分化起重要作用,E-cd表达下调与多种肿瘤侵袭转移有关[8]。本研究结果显示,E-cd在不同处理组细胞中呈低至中度表达,其中F1癌细胞经过体外与肺组织块共同孵育或胸内移植后,其皮下移植瘤回复培养细胞E-cd表达均高于细胞悬液组且有显著性差异(P<0.05)。另外本实验还发现:虽然F1瘤细胞与肺组织块共同孵育及胸内移植后其E-cd表达水平较高,但这两组皮下移植瘤总转移率都比F1瘤细胞悬液组高,这似乎很难用E-cd蛋白的表达与转移之间呈负相关关系来解释,提示E-cd的表达与鼻咽癌侵袭转移之间的关系可能较为复杂。有研究证实E-cd在肿瘤细胞中表达下调可由于其相应的基因突变、缺失或翻译后改变引起[8]。另外,E-cd功能的发挥还有赖于其相关蛋白Catenin的作用,特别是α-Catenin,它能与E-cd形成复合体,在细胞骨架和E-cd之间提供连接机制,当它的结构与功能失活,即使E-cd分子是正常表达,肿瘤细胞仍容易分离[9]。Wasielewski等[2]发现在同一分化级别的甲状腺癌中,其淋巴结转移灶组织E-cd表达并未减低,反而增高。而且未发现有E-cd mRNA改变,因而认为肿瘤细胞E-cd表达减少是暂时现象,当癌细胞处于新环境中(如远处转移的器官),因受新环境的影响(如各种生长因子作用)可能再度表达E-cd分子,以实现瘤细胞在新环境中再附着并生长,即E-cd的表达在很大程度上受环境因素影响。可见,E-cd表达下调与肿瘤转移有关,但其表达正常甚至增高也会伴随癌细胞高转移的发生。本实验也提示,F1瘤细胞的E-cd表达水平在很大程度上可能受其生长环境改变的影响,因而呈现不稳定表达,其功能的异常对F1瘤细胞侵袭转移行为有一定影响。本研究初步证实,CD44v6过表达与E-cd功能异常在鼻咽癌侵袭转移中起一定作用,但关于它们的具体作用机制仍待进一步研究。
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    作者简介:陆元志,男(1966年-),广西籍,医学硕士,助教,从事肿瘤转移与抗转移专业。

    参考文献

    [1] Soukka T,Salmi M,Joensun H, et al.Regulation of CD44v6-containing isoforms during proliferation of normal and maligant epithelial cell[J].Cancer Res,1997,57:2281-2289.

    [2] Wasielewski RV,Rhein A,Werner M,et al.Immunohistochemical detection of E-cadherin in differentiated thyroid carcinoma correlateds with clinical outcome[J].Cancer Res.1997,57:2501-2507.
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    [3] Kerbel RS,Man MS,Dexter D.A model of human cancer metastasis:xtensive sponteneous and artificial metastasis of a human pigmented melanoma and derived variant sublines in nude mice[J].J Natl Cancer Inst,1984,72(1):93-99.

    [4] Theodore L,Mclemore,Joseph C,et al.Comparision of intrapulmonary,percutaneous itrathoracic and subcutaneous models for the propagation of human pulmonary and nonpulmonary cancer cell line in athymic nude mice[J].Cancer Res,1988,48:2880-2886.
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    [5] Gunthert U,Hofman,MJ,Rudy W,et al.A new variant of glycoprotein CD44 confers metastatic potential to rat carcinoma cells[J].Cell,1991,65:13-24.

    [6] Salmi M,Gron-virta K,Sointu P.Regulated expression of exon V6 containing isoforms of CD44 in man:downregulation during malignant transformation of tumors of squanmocellular origin[J].J Cell Biol,1993,122:431-442.

    [7] Hudson DI,Speight PM,Watt FM.Altered expression of CD44 isforms in squamous-cell carcinoma and cell lines derived from them[J].Int J Cancer,1996,66:457-463.
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    [8] Schipper JH,fricen UH,Behrens J,et al.Expression of E-caderin in squamous cell carcinomas of head and neck:inverse correlation with tumor dedifferentiation and lymph node metastasis[J].Cancer Res,1991,51:5328.

    [9] Jiang WG.E-cadherin and its associated protein catenins,cancer invasion and metastasis[J].Br J Surg,1996,83(4):437-446.

    收稿:2000-03-28

    修回:2000-05-08, http://www.100md.com