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编号:10256288
胶原Ⅳ层粘连蛋白纤维粘连蛋白在结肠癌中的表达及其预后价值
http://www.100md.com 《山西医药杂志》 2000年第5期
     作者:张健康 王岳 刘春燕 李亮成

    单位:张健康(中国人民解放军第264医院 030001);王岳(北空太原干休所卫生所);刘春燕(北空太原干休所卫生所);李亮成(山西医科大学第一医院)

    关键词:结肠癌;胶原;层粘连蛋白;纤维粘连蛋白;间质 增生;肿瘤转移

    山西医药杂志000511 【 摘 要 】 目的 探讨结肠癌浸润转移的病变机制。方法 采用免 疫组织化学LSAB法检测30例正常结肠组织及82例结肠癌标本中胶原(Col) Ⅳ、层粘连蛋白(L N)、纤维粘连蛋白(FN)的表达。结果 30例正常结肠组织的腺体周围基底膜 结构均匀、完整,基本无间质增生。82例结肠癌组织中腺体周围基底膜结构遭到明显的破坏 ,呈断线状、条索状、甚至碎片状表达,且有不同程度的间质增生。Dukes C/D期(53.7%) 和低分化(37.8%)的结肠癌组基底膜明显缺损和间质明显增生程度大于Dukes A/B期和中高 分化的结肠癌组(P均<0.05)。术后0.5 a内死亡组(19.5%)基底 膜明显缺损重于0.5~5 a及5 a以上生存组(P均<0.05),而间质 明显增生在三组间差异无显著性(P均>0.05)。结论 结肠 癌恶性程度的高低与其腺体周围基底膜结构是否完整有必然联系,其浸润转移首先破坏基底 膜。细胞外间质纤维组织的增生一方面可为癌细胞的浸润生长提供依托,另一方面也反映了 机体对抗和限制肿瘤转移的一种趋势。提示Col Ⅳ、LN、FN的免疫组织化学检测可以作为临 床判断结肠癌恶性程度、淋巴转移趋势及评估其预后的有价值指标。
, 百拇医药
    Expressions of collagen Ⅳ,laminin and fibronectin in colorectal cancer and their prognostic value

    Zhang Jiankang,Wang Yue,Liu Chunyan,et al

    (PLA 264 Hospital,Taiyuan,030001,China)

    【 Abstract 】 Objective To study the pathogenesis of infiltra tion and meatastasis of colorectal cancer.Method The expressio n of collagen Ⅳ,laminin and fibronectin in 30 specimens of normal colorectal t issue and 82 of colorectal cancer tissue was detected with LSAB method.R esults The basement membrane structure surrounding colorectal glands in 30 normal colorectal tissue specimens was fairly even and integral,and generall y no interstitial proliferation.Among 82 neoplastic tissue specimens,this membra nous structure was subjected to destruction obviously,and interstitial prolifera tion occurred accordingly.Meanwhile,the heavily defective basement membrane and apparent hyperplasia in groups of Dukes stages C and D (53.7%) and poor histolog ic differentiation (37.8%) were much more frequently observed (all P<0.05 ). Generally those who died in 6 months after operation (19 .5%) had a more defective basement membrane than those who survived over 6 month s to 5 years or even 5 years over (P<0.05) but,no si gnificant difference of interstitial proliferation existed among the three group s (P>0.05).Conclusion Whether the b asement membrane structure around the colorecatal glands is integral has an inev itable bearing on the malignancy degree of the cancer,because infiltration and m etastasis of the cancer cells firstly have to break this membranous structure.It is inferred that the immunohistologic staining of collagen Ⅳ,laminin and fibr onectin can be a valuable parameter for evaluating malignant level and prognosti c tendency of the colorectal cancer.
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    【 Key words】 Colorectal cancer; Collagen; Laminin; Fibrone ctin; Interstitial proliferation; Neoplasm metastasis

    人体各种组织均由细胞外间质(extracellular matrix,ECM)构成支架,其可分基底膜(basem ent membrane,BM)和间质两大部分。Ⅳ型胶原(collagen Ⅳ,Col Ⅳ)、层粘连蛋白(lamini n,LN)和纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)都是ECM的重要组成成分,参与BM的构成并对维持其 结构的完整起重要作用[1]。近年来研究发现这些ECM成分与肿瘤的生长、分化、转 移和预后有密切关系。本文采用Col Ⅳ、LN和FN抗体检测30例正常结肠组织和82例结肠癌组 织中Col Ⅳ、LN和FN的表达情况,以探讨其与结肠癌的临床病理关系。

    1 材料与方法
, 百拇医药
    1.1 材料:选择山西医科大学第一医院普外科1992年1月至1994年12月经手术切除的结肠 癌标本82例,其中男性44例,女性38例,患者年龄24~78岁,平均(52±12)岁。石蜡切片, HE染色,常规病理。另取同期癌根治切除后无淋巴转移的结肠切缘组织30例作为正常组织对 照。

    1.2 试剂:鼠抗人Col Ⅳ、LSAB盒购自Dako公司,兔抗人LN、鼠抗人FN购自北京中 山公司,一抗稀释度分别为1∶50、1∶100、1∶200。

    1.3 方法:取与HE染色一致的连续切片3张,切片厚约4~5 μm,采用LSAB法进行免疫组 化染色。

    1.4 结果判定:①参照Havenith等[2]制定的标准,以腺体周围BM线性染色的完 整性分为:(-)基本缺如:线状结构<10%,呈碎片状表达;(+)大部缺如:线状结构介于1 0%~25%,呈细小条索状表达;(++)大部存在:线状结构介于25%~75%,呈断线状表达;(++++)基本完整;线状结构>75%,有近乎完整的BM。②根据ECM综色条纹量的多少分为:(-)基 本无增生;(+)有少量间质增生;(++)有中等量间质增生;(++++)有大量间质增生。
, 百拇医药
    1.5 统计学处理:采用χ2检验,P<0.05为差异有显著性。

    2 结 果

    2.1 Col Ⅳ、LN、FN在正常结肠组织中的表达

    30例正常结肠组织中可见Col Ⅳ均匀分布在腺体周围形成线状BM样结构,此外在上皮下BM、 血管壁全层、肌细胞周围、神经束膜及外膜、脂肪细胞膜上也有表达,ECM中基本无纤维组 织增生。LN、FN的分布情况基本与Col Ⅳ类似。

    2.2 Col Ⅳ、LN、FN在结肠癌组织中的表达

    见表1,82例结肠癌组织中,Col Ⅳ、LN、FN的腺体周围BM样结构受到不同程度的破坏而变 薄、断裂、缺损,呈现断线状、条索状、甚至碎片状表达。将(-)和(+)合为BM明显缺损, (+)和(+++)归为BM大部保留。此外,在癌巢周围间质中,伴随着纤维结缔组织的增生,亦可 呈现不等量的条纹状显色。将(-)和(+)合为无明显间质增生,(++)和(+++)归为间质明显增 生。
, 百拇医药
    2.3 Col Ⅳ、LN、FN的表达与结肠癌的临床病理关系

    Col Ⅳ、LN、FN的表达与结肠癌的临床病理关系见第390页表2。

    表1 Col Ⅳ、LN、FN所示BM缺损和间质增生 分级

    按BM缺损分类

    按间质增生分类

    Col Ⅳ

    LN

    FN

    Col Ⅳ

    LN

    FN
, 百拇医药
    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %

    (-)

    17
, 百拇医药
    20.7

    23

    28.0

    23

    28.0

    6

    7.3

    11

    13.4

    12

    14.6

    (+)

    32
, 百拇医药
    39.0

    30

    36.6

    24

    35.4

    56

    68.3

    55

    67.1

    47

    57.3

    (++)

    22
, 百拇医药
    26.8

    15

    18.3

    12

    14.7

    12

    14.6

    10

    12.2

    13

    15.9

    (+++)

    11
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    13.4

    14

    17.1

    18

    21.9

    8

    9.7

    6

    7.3

    10

    12.2

    (-)(+)合并

    49
, 百拇医药
    59.8

    53

    64.6

    52

    63.4

    62

    75.6

    66

    80.5

    59

    71.9

    (++)(+++)合并

    33
, 百拇医药
    40.2

    29

    35.4

    30

    36.6

    20

    24.4

    16

    19.5

    23

    28.0

    2.3.1 与结肠癌临床分期的关系:按Dukes分期法,82例结肠癌中,A期13例,B期25例, C期38例,D期6例,晚期转移组(DukesC/D期)Col Ⅳ、LN、FN所示的BM明显缺损分别为77.3 %、81.8%、77.3%,间质明显增生分别达36.4%、29.5%、40.9%,显著高于局限生长的 中早期组(DukesA/B期)。
, 百拇医药
    2.3.2 与肿瘤细胞分化程度的关系:由表2可发现从高分化、中分化到低分化结肠癌,Co l Ⅳ、LN、FN所示的BM明显缺损依次递增,分别为15.4%~80.6%,23.1%~93.5%,23. 1%~83.8%。间质增生亦逐渐明显,为7.7%~41.9%,0~35.5%,15.4%~45.2%。分化 程度较差的结肠癌与分化程度较好的中、高分化两组比较均有显著意义。

    2.3.3 与术后生存期的关系:82例结肠癌术后0.5 a内死亡者16例,Col Ⅳ、LN、FN所 示的BM明显缺损分别占87.5%、93.8%、93.8%,明显高于0.5~5 a组和5 a以上生存组, 而间质明显增生在三组间差异无统计学意义。

    表2 Col Ⅳ、LN、FN所示的BM明显缺损和间质明 显增生与结肠癌的临床病理关系 临床病理特征

    例数

, 百拇医药     BM明显缺损

    间质明显增生

    ColⅣ

    LN

    FN

    ColⅣ

    LN

    FN

    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %
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    例数

    %

    例数

    %

    例数

    %

    临床分期

    DukesA

    13

    3

    23.1

    4

    30.8
, 百拇医药
    4

    30.8

    0

    0

    1

    7.7

    DukesB

    25

    12

    48.0

    13

    52.0
, 百拇医药
    14

    56.0

    4

    16.0

    3

    12.0

    4

    16.0

    DukesC

    38

    29

    76.3
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    30

    78.9

    29

    76.3

    12

    31.6

    10

    26.3

    14

    36.8

    DukesD

    6
, 百拇医药
    5

    83.3

    6

    100.0

    5

    83.3

    4

    66.7

    3

    50.0

    4

    66.7
, 百拇医药
    DukesA/B

    38

    15

    39.5

    17

    44.7

    18

    47.4

    4

    10.5

    3

    7.9
, 百拇医药
    5

    13.2

    DukesC/D

    44

    34

    77.31)

    26

    81.81)

    34

    77.32)

    6

    36.42)
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    13

    29.53)

    18

    40.92)

    分化程度

    高分化

    13

    2

    15.41)

    3

    23.11)

    3
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    23.11)

    1

    7.71)

    01)

    2

    15.41)

    中分化

    38

    22

    57.94)

    21

    55.31)
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    23

    60.54)

    6

    15.83)

    5

    13.24)

    7

    18.43)

    低分化

    31

    25

    80.6
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    29

    93.5

    26

    83.8

    13

    41.9

    11

    35.5

    14

    45.2

    术后生存期

    <0.5a
, 百拇医药
    16

    14

    87.5

    15

    93.8

    15

    93.8

    5

    31.3

    4

    25.0

    6
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    37.5

    0.5~5a

    45

    27

    60.04)

    31

    68.94)

    30

    66.74)

    11

    24.45)

    9
, 百拇医药
    20.05)

    12

    26.75)

    ≥5a

    21

    8

    38.01)

    7

    33.31)

    7

    33.31)

    4
, 百拇医药
    19.05)

    3

    14.25)

    5

    23.85)

    1) P<0.005。

    2) P<0.001。

    3) P<0.0025。

    4) P<0.05。

    5) P>0.05。

    3 讨 论
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    肿瘤细胞的浸润转移是一个复杂的、主动的生物化学过程。Liotta等[3]提出的三 步假说,即黏附、降解、移动,揭示了其向远外播散的可能步骤。肿瘤细胞通过其膜上特殊 受体,如钙黏附蛋白、整合蛋白与ECM成分,如Col Ⅳ、LN、FN等发生黏附、结合,进而产 生一些特定的蛋白水解酶,如Col Ⅳ酶、巯基蛋白酶等,促进了ECM成分的降解,最终在多 种因素的作用下,瘤细胞以伸出伪足的方式由原发灶脱落而向远处播散。近十余年来的研究 已发现, 恶性肿瘤发生浸润和转移时,肿瘤细胞表面起黏附作用的膜受体不同程度的丧失,其黏附于原发灶的能力下降,易于脱落造 成浸润。蔡建春等[4]用免疫组化法对46例胃癌进行了E-cd染色分析,发现:高分 化和膨胀性生长的胃癌,癌细胞表面E-cd常保存完好(占75%),而在低分化和浸润性生长的 胃癌,其E-cd表达减 少,甚至丧失(占84.4%~100%)。提示E-cd表达与胃癌细胞间黏附力有关,其减少时黏附 力下降,浸润性增强。ECM成分构成了各种组织的支架,赋予其一定的形状及刚性,在肿瘤 发生浸润转移时,ECM成分被肿瘤细胞分泌的、特定的金属蛋白酶降解,其屏障功能遭瓦解 。王曙光等[5]用免疫组化法研究了40例胆管癌组织中Ⅳ型胶原酶的表达情况,发 现在正常胆管及良性腺瘤组织中无Col Ⅳ酶表达,而在无转移的原发灶、合并转移的原发灶 及转移灶内,Col Ⅳ酶表达强度依次递增。王瑞年等[6]用同样方法对53例胃癌组 织Col Ⅳ酶的表达进行了研究,发现胃癌细胞中Col Ⅳ酶的表达明显增强,而在浸润性生长 的胃癌组和有淋巴结转移的胃癌组中,增强表达的百分比更高。本组30例正常结肠组织Col Ⅳ、LN、FN均可清楚显示腺体周围BM,形成均匀线状结构,而在82例结肠癌组织中,线状BM 样结构遭到不同程度的破坏,而且临床分期越晚(DukesC/D期)、癌细胞分化程度越低、BM破 坏越严重,几乎达80%以上。同时本组资料还发现,术后5 a以上生存组保留线状BM近乎60% ,明显高于0.5 a内死亡组。这与Robert[7]研究的结肠癌LN表达所得出的结论相 似。提示BM缺损程度与癌肿局部侵袭能力密切相关,检测癌组织中BM的分布状况,有助于估 价其浸润生长趋势,判断其恶性程度。
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    另外,本研究还发现,伴随结肠癌临床病理进程,Col Ⅳ、LN、FN还可沉积在反应性增生的 间质纤维组织中,在30例正常结肠组织中基本无间质增生,而在82例结肠癌组织中Col Ⅳ、 LN、FN所显示间质明显增生比例近乎达40%。同时我们还发现:低分化和晚期有淋巴转移(Du kesC/D期)的结肠癌组,间质明显增生比例显著高于中高分化和中早期局限生长(DukesA/B期 )的结肠癌组。而在术后不同生存期的三组中,其差异无统计学意义。由此我们可以推测: 细胞外间质不同程度增生,沉积在肿瘤细胞及癌巢周围,一方面可为癌细胞浸润生长提供依 托,另一方面也是人体抗癌机制中的一种主动性防御浸润转移步骤,从主观上限制了肿瘤细 胞进一步穿透基质,进入血液和淋巴而向远处播散。这一结果与陈腾等[8,9]研究 的胃癌患者血清Col Ⅳ、LN含量增高的结论是相吻合的。因此,结合检测癌组织中BM的分布 状况,对间质增生情况进行分析,再参考其血清含量变化,对临床判断结肠癌浸润转移倾向 ,估计其恶性程度及术后生存趋势有一定的指导意义。

, 百拇医药     作者简介:张健康,男,1964年9月生,主治医师,中国人民解放军第264医院,030001

    参考文献

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    2.Havenith M,Arends J,Simon M,et al.Type Ⅳ collagen immunoreact ivity in colorectal cancer:prognostic value of basement membrane deposition.Can cer,1988,62:2207-2211

    3.Liotta LA,Stetler-Stevenson WG.Tumor invasion and metastasis: an imbalance of positive and negative regulation.Cancer Res,1991,51(Suppl):5054
, 百拇医药
    4.蔡建春.细胞黏附分子与肿瘤的浸润和转移.上海第二医科大学学报, 1993,13(2):159

    5.王曙光,彭志明,韩本立,等.胆管癌组织Ⅳ型胶原酶的表达及其在癌 浸润转移中的意义.第三军医大学学报,1997,19(4):329

    6.王瑞年.胃癌浸润转移机制研究新进展.国外医学消化疾病分册,1992 ,13(4):197

    7.Robert E,Desmond G,Nicholas R,et al.Relationship between epith elial basement membrane staining patterns in primary colorectal carcinoma and th e extent of tumor spread.Int J Cancer,1991,48:855-860

    8.陈腾,赵荣华,施靖华,等.胃癌患者手术前后血清Ⅳ型胶原含量变化 及临床意义.癌症,1998,17(5):392-393

    9.陈腾,赵荣华,施靖华,等.胃癌患者血清粘连蛋白含量变化及其临床 意义.第二军医大学学报,1997,18(3):286-287

    (收稿日期:2000-06-28), 百拇医药