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编号:10274778
Ⅳ型胶原、层粘连蛋白、纤维粘连蛋白在胃癌中表达的意义
http://www.100md.com 《山西医科大学学报》 2000年第2期
     作者:张健康 李晓丽 李亮成 徐大毅

    单位:张健康(解放军264医院消化科 太原 030001);李晓丽(山西医科大学第一临床医学院消化科);李亮成(山西医科大学第一临床医学院消化科);徐大毅(山西医科大学第一临床医学院消化科)

    关键词:胃肿瘤;胶原;层粘连蛋白;纤连蛋白类;细胞外基质;肿瘤转移

    山西医科大学学报000209

    摘要: 目的 探讨胃癌浸润转移的病变机制。方法 采用免疫组化LSAB法检测20例正常胃组织及96例胃癌标本中Col Ⅳ、LN、FN的表达。结果 Col Ⅳ、LN、FN免疫反应物呈棕色均匀分布在胃腺体周围形成线状基底膜样结构。在增生的纤维组织中则呈不规则条纹状表达。20例正常胃组织的腺体周围基底膜结构均匀、完整,基本无间质增生。在96例胃癌组织中,腺体周围基底膜结构遭到明显的破坏,呈现断线状、条索状、甚至碎片状表达,且出现不同程度的间质增生。本研究表明:临床晚期的(39.6%)、分化程度较低的(36.5%)、大体浸润型的(53.1%)、以浸润方式生长的(63.5%)及出现淋巴结转移的(69.8%)胃癌组,基底膜明显缺损及间质明显增生程度大于临床中早期的、中高分化的、大体局限型的、以膨胀方式生长的及未发生淋巴结转移的胃癌组(全部P<0.05)。结论 胃癌恶性程度的高低与胃腺体周围基底膜结构是否完整有必然联系,其浸润转 移必首先破坏基底膜。细胞外间质纤维组织的增生一方面可为胃癌细胞浸润生长提供依托,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的免疫组化检测可以作为临床判断胃癌恶性程度、淋巴转移趋势及评估其预后的有价值指标。
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    中图分类号: R730.45 文献标识码: A

    文章编号:1007-6611(2000)02-0114-05

    Significance of the expression of collagen Ⅳ,laminin and fibronectin in gastric carcinoma

    Zhang Jiankang,Li Xiaoli,Li Liangcheng,et al

    (Dept.of Gastroenterology,PLA 264 Hospital,Taiyuan 030001)

    Abstract: Objective To study the pathogenesis of infiltration and metastasis of gastric carcinoma.Method The expressions of collagen Ⅳ,laminin and fibronectin in 20 normal gastric tissue and 96 gastric cancer tissue specimens were detected with LSAB method.Results Appearing brown immunoreactants of collagen Ⅳ,laminin and fibronectin were well-distributed around the gastric glands,forming a linear basement membrane structure.In the hyperplastic fibrotic tissue,they presented irregular brown-line.Among the 20 normal gastric tissue specimens,the basement membrane structure surrounding gastric glands was fairly even and integral,and generally there were not hyperplasia of matrix.Whereas among 96 neoplastic tissue specimens,this membranous structure was subjected to obvious destroy,and hyperplasia of matrix enhanced.Meanwhile,the heavily defective basement membrane and apparently hyperplastic matrix in these groups of the clinical late-term(39.6%),poor histologic differentiation(36.5%),infiltrative growth pattern(63.5%), as well as lymph node metastasis(69.8%) were much more frequently observed(all P<0.05).Conclusion The malignant level of gastric cancer is inevitably connected with the integral basement membrane structure around the gastric glands.The infiltration and metastasis of cancer cells firstly have to break this membranous structure,On the one hand,the hyperplastic fibrotic tissue of extracellular matrix can provide a support for the infiltrative growth of cancer cells;on the other hand,this can also reflect a tendency of resisting neoplastic metastasis in human body.Thus,it is infered that the immunohistologic staining of collagen Ⅳ,laminin,and fibronectin can be viewed as a valuable parameter for evaluating malignant level and lymphangial metastatic tendecy of the gastric cancer.
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    Key words: stomach neoplasms; collagen; laminin; fibronectins; extracellular matrix; neoplasm metastasiss

    人体各种组织均由细胞外间质(extracellular matrix,ECM)构成支架,其可分为基底膜(basement membrane,BM)和间质两大部分[1]。Ⅳ型胶原(collagen Ⅳ,Col Ⅳ)、层粘连蛋白(laminin,LN)和纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)都是ECM的重要组成成分,分属胶原蛋白家族和ECM糖蛋白家族。三者均参与基底膜的构成并对维持其结构的完整起重要作用[2]。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20例正常胃组织和96例胃癌组织中Col Ⅳ、LN和FN的表达情况,以探讨其与胃癌肿瘤生物学之间的关系。
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    1 材料和方法

    1.1 材料 选择山西医科大学第一临床医学院普外科1997-01~1998-03经手术切除的胃癌标本96例,石蜡切片,HE染色,常规病理。另取同期胃十二指肠溃疡行胃大部切除术后胃切缘组织20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,一抗稀释浓度分别为: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 ①Col Ⅳ、LN、FN均可使基底膜着色而呈棕色的线状结构。参照Havenith制定的标准[3],以腺体周围基底膜线性染色的完整性分为:(-)基本缺如:线状结构<10%,或呈碎片状表达,基本没有形成基底膜;(+)大部缺损:线状结构介于10%~25%,呈细小的条索状表达;()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%,有近乎完整的基底膜。②Col Ⅳ、LN、FN亦可使间质纤维结缔组织着色,呈现棕色的条纹状。根据间质增生量的多少分为:(-)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。
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    1.5 统计处理 采用χ2检验,P<0.05为差异显著。

    2 结果

    2.1 Col Ⅳ、LN、FN在正常胃组织中的表达 20例正常胃组织中可见Col Ⅳ均匀分布在胃腺体周围形成线状基底膜样结构,此外,在上皮下基底膜、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(见图1~5),细胞外间质中基本无纤维组织增生。LN、FN的分布情况与Col Ⅳ的分布情况基本类似。

    图1 正常胃组织 Col Ⅳ分布在腺体周围,形成均匀完整的线状BM样结构 LSAB×400

    图2 正常胃组织 Col Ⅳ分布在上皮下BM、血管壁全层 LSAB×100
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    图3 正常胃组织 Col Ⅳ分布在平滑肌细胞周围 LSAB×200

    图4 正常胃组织 Col Ⅳ分布在神经束膜及外膜周围,形成BM样结构 LSAB×100

    图5 正常胃组织 Col Ⅳ分布在脂肪细胞膜上 LSAB×100

    2.2 Col Ⅳ、LN、FN在胃癌组织中的表达 如表1所示,96例胃癌组织中,Col Ⅳ、LN、FN所示的腺体及癌巢周围线状基底膜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、甚至碎片样表达(见图6~9)。将(-)和(+)合为基底膜明显缺损:Col Ⅳ 56例(58.3%)、LN 60例(62.5%)、FN 59例(61.5%);()和()归为基底膜大部保留:Col Ⅳ 40例(41.7%)、LN 36例(37.5%)、FN 37例(38.5%)。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(+)合为间质无明显增生:Col Ⅳ69例(71.8%)、LN 73例(76.0%)、FN 66例(68.8%);()和()归为间质明显增生:Col Ⅳ27例(29.2%)、LN 23例(24.0%)、FN 30例(31.2%)。
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    表1 Col Ⅳ、LN、FN所示BM缺损和间质增生(例) 分级

    BM缺损

    间质增生

    Col Ⅳ

    LN

    FN

    Col Ⅳ

    LN

    FN

    (-)

    20

    24

    23
, 百拇医药
    9

    14

    14

    (+)

    36

    36

    36

    60

    59

    52

    ()

    26

, 百拇医药     19

    15

    16

    14

    17

    ()

    14

    17

    22

    11

    9

    13

    (-)(+)合并
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    56

    60

    59

    69

    73

    66

    ()()合并

    40

    36

    37

    27
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    23

    30

    图6 高分化胃癌 Col Ⅳ所示癌巢周围BM基本完整;有少量间质增生 LSAB×100

    图7 中分化胃癌 Col Ⅳ所示腺体周围BM破坏,呈条索状表达;间质中等量增生 LSAB×100

    图8 低分化胃癌 Col Ⅳ呈碎片状表达,弥散在癌组织中 LSAB×100
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    图9 胃粘液腺癌 Col Ⅳ所示癌巢及腺体周围BM大部缺失,呈断线状表达;间质大 量增生 LSAB×100

    2.3 Col Ⅳ、LN、FN的表达与胃癌肿瘤生物学行为的关系(见表2)。

    表2 Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损和间质明显

    增生与胃癌肿瘤生物学行为的关系 例(%) 临床病理特征

    n

    BM明显缺损

    间质明显增生

    Col Ⅳ

    LN

    FN
, 百拇医药
    Col Ⅳ

    LN

    FN

    临床分期

    早期

    7

    1(14.3)

    0

    1(14.3)

    0

    0

    0

    中期

, 百拇医药     51

    27(52.9)

    26(50.9)

    26(50.9)

    8(15.6)

    6(11.8)

    9(17.6)

    晚期

    38

    28(73.6)****

    34(89.5)**

    32(84.2)**
, 百拇医药
    19(50.0)**

    17(44.7)**

    21(55.3)**

    分化程度

    高分化

    18

    2(11.1)

    4(22.2)

    2(11.1)

    3(16.7)

    1(5.5)

, http://www.100md.com     3(16.7)

    中分化

    43

    21(48.8)

    24(55.8)

    23(53.5)

    8(18.6)

    7(16.2)

    10(23.3)

    低分化

    35

    33(94.2)**
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    32(91.4)**

    34(97.1)**

    16(45.7)***

    15(42.9)***

    17(48.6)***

    大体类型

    B-Ⅰ型

    11

    2(18.2)

    3(27.2)

    2(18.2)
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    1(9.1)

    0

    1(9.1)

    B-Ⅱ型

    27

    13(48.1)

    14(51.8)

    12(44.4)

    3(11.1)

    3(11.1)

    5(18.5)

    B-Ⅲ型

, 百拇医药     40

    30(75.0)

    32(80.0)

    33(82.5)

    17(42.5)

    15(37.5)

    16(45.0)

    B-Ⅳ型

    11

    10(90.9)

    11(100.0)

    11(100.0)
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    6(54.5)

    5(45.5)

    6(54.5)

    B-Ⅰ、Ⅱ型

    38

    15(39.5)

    17(44.7)

    14(36.8)

    4(10.5)

    3(7.9)

    6(15.8)

    B-Ⅲ、Ⅳ型
, 百拇医药
    51

    40(78.4)*

    43(84.3)*

    44(86.3)*

    23(45.0)*

    20(39.2)*

    24(47.0)*

    生长方式

    膨胀型

    36

    11(30.5)
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    13(36.1)

    9(25.0)

    4(11.1)

    2(5.5)

    5(13.8)

    浸润型

    60

    45(75.0)*

    47(78.3)*

    50(83.3)*

    23(38.1)*
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    21(35.0)*

    25(41.7)*

    淋巴结转移

    无淋巴结转移

    29

    7(24.1)

    10(34.5)

    8(27.6)

    3(10.3)

    2(6.9)

    4(13.7)

    有淋巴结转移
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    67

    49(73.1)**

    50(74.6)**

    51(76.1)**

    24(35.8)***

    21(31.3)***

    26(38.8)**

    P<0.001 **P<0.005 ***P<0.025 ****P<0.05

    2.3.1 与胃癌临床分期的关系 38例临床晚期胃癌中,Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损分别达到73.6%、89.5%、84.2%,显著高于中、早期胃癌组。7例早期胃癌,未发现明显间质增生,51例中期胃癌,Col Ⅳ、LN、FN所示间质明显增生分别为15.6%、11.8%、17.6%,显著低于晚期胃癌组。
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    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、中分化到低分化胃癌,Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损依次递增,分别为11.1%~94.2%,22.2%~91.4%,11.1%~97.1%。间质增生亦逐渐明显,为16.7%~45.7%,5.5%~42.9%,16.7%~48.6%。分化程度较差的胃癌,BM明显缺损和间质明显增生均显著高于分化程度较好者(中、高分化癌)。

    2.3.3 与胃癌大体类型的关系 按Borrmann分型法,89例进展期胃癌(7例早期胃癌除外)中,B-Ⅰ型11型,B-Ⅱ型27例,B-Ⅲ型40例,B-Ⅳ型11例,大体浸润型(B-Ⅲ型、B-Ⅳ型)胃癌组Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损分别占78.4%,84.3%,86.3%;间质明显增生也达到45.0%,39.2%,47.0%。显著高于大体局限型胃癌组(B-Ⅰ型、B-Ⅱ型)。

    2.3.4 与胃癌生长方式的关系 按Ming氏分型法,96例胃癌中,膨胀型生长36例,占37.5%;浸润型生长60例,占62.5%。呈浸润型生长的胃癌组Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损分别占75.0%,78.3%,83.3%;间质明显增生达到38.1%,35.0%,41.7%。均显著高于呈膨胀方式生长的胃癌组。
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    2.3.5 与胃癌淋巴结转移的关系 96例胃癌中,出现淋巴结转移者67例,占69.8%,Col Ⅳ、LN、FN所示BM明显缺损分别达到73.1%,74.6%,76.1%;间质明显增生则分别达到35.8%、31.3%、38.8%,均显著高于无淋巴结转移组。

    3 讨论

    肿瘤细胞的浸润转移是一个复杂的、多步骤的过程,Liotta等[4]提出的三步假说,即粘附、降解、移动,揭示了其向远处播散的可能步骤。肿瘤细胞通过其膜上的特殊受体与ECM成分,如Col Ⅳ、LN、FN等发生结合,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,最终在多种因素的影响下,激发细胞骨架成份收缩蛋白质的活动,导致瘤细胞自原发灶脱离而播散。Col Ⅳ、LN、FN均是组成基底膜的主要成分,正常的上皮细胞具有连续完整的BM,从而与间质完全隔离。各种良性病变,如腺瘤,虽有上皮细胞增生,对周围组织产生压力,但并不破坏BM的完整性。而恶性肿瘤则恒有不同程度的BM缺损。Forster等[5]报道在直肠癌癌细胞分化程度越低,BM缺损越严重,保留线状BM者五年生存率为56.1%,而BM缺损者仅为20%。在结肠癌、肝癌及胃癌中也有类似发现[6~8]。本组20例正常胃组织Col Ⅳ、LN、FN均可清楚显示腺体周围基底膜形成均匀线状结构,而在96例胃癌组织中线状基底膜样结构遭到不同程度的破坏。而且临床分期越晚,癌细胞分化程度越低,基底膜破坏越严重,几乎达到80%以上。同时本组资料还发现大体浸润型、浸润生长型及已发现淋巴结转移的胃癌组,BM明显缺损也显著高于大体局限型、膨胀生长型及无淋巴结转移的胃癌组。这与Robert研究的结肠癌LN表达所得出的结论相似[6]。提示BM缺损程度与癌肿的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,伴随胃癌临床病理进程,Col Ⅳ、LN、FN还可沉积在反应性增生的间质纤维组织中、肿瘤细胞及癌巢的周围。在20例正常胃组织及7例早期胃癌中,基本无间质增生,而在38例晚期胃癌中,Col Ⅳ、LN、FN所显示间质明显增生的比例近乎达50%左右。同时我们的检测还发现,低分化、大体浸润型、浸润生长型及出现淋巴结转移的胃癌组,间质明显增生的比例显著高于中高分化、大体局限型、膨胀生长型及无淋巴结转移的胃癌组。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的周围,一方面可为癌细胞的浸润生长提供依托,另一方面也是人体抗癌机制中一种主动性的防御浸润转移步骤,从主观上限制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[9,10]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,结合检测癌组织中的BM的分布状况,对间质增生情况进行分析,再参考其血清含量的变化,对临床判断胃癌浸润转移倾向、估价其恶性程度及术后生存趋势有一定的指导意义。

    作者简介:张健康,男,1964年9月生,硕士,主治医师
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    参考文献:

    [1] 薛建元,林言箴,尹浩然,等.层粘素和纤粘素在胃癌中的分布[J].肿瘤防治研究,1995,22(3):142~143.

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    [9] 陈腾,赵荣华,施靖华,等.胃癌患者手术前后血清Ⅳ型胶原含量的变化及临床意义[J].癌症,1998,17(5):392~393.

    [10]陈腾,赵荣华,施靖华,等.胃癌患者血清层粘连蛋白含量变化及其临床意义[J].第二军医大学学报,1997,18(3):286~287.

    收稿日期:1999-11-23, 百拇医药