肺癌组织中ST-4-39抗原表达的研究
作者：张英 贾心善 郭毅
单位：张英(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)；贾心善(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)；郭毅(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)
关键词：肺癌；ST-4-39抗原；免疫组织化学染色
中国医科大学学报000106 摘要 目的：观察粘蛋白糖链抗原ST-4-39在肺癌组织中的表达情况，探讨ST-4-39抗原与肺癌组织学类型及分化程度的关系。方法：应用单克隆抗体ST-4-39及S-P免疫组化染色方法，对58例肺癌标本，进行糖链抗原ST-4-39的检测。结果：癌周正常肺组织中，ST-4-39抗原表达阴性。肺癌组织中ST-4-39抗原的表达阳性率为74%。在不同组织学类型肺癌组织中，ST-4-39抗原阳性表达率分别为鳞癌53%，腺癌97%，大细胞癌60%、小细胞癌0%。鳞癌与腺癌差异性显著(P<0.01)。在不同组织分化程度的鳞癌中，ST-4-39抗原阳性表达率为：高分化69%、低分化33%、未分化0%。在不同分化程度的腺癌中，高分化100%、低分化100%、未分化50%。结论：ST-4-39抗原表达与肺癌组织分型有关；ST-4-39抗原表达与肺癌组织分化程度呈正相关趋势。
, http://www.100md.com
Study on the Expression of ST-4-39 Antigen in Lung Carcinoma
Zhang Ying Jia Xinshan Guo Yi
(Department of Pathology, College of Basic Medical Sciences, China Medical University, Shenyang, 110001)
ABSTRACT Objective:The paper was to observe the distribution of ST-4-39 antigen in lung carcinoma and study the relationship between the expression of ST-4-39 antigen and histologic differentiation, histologic patterns of lung carcinoma.Methods:To determine the existence of ST-4-39 antigen in lung carcinoma, formalin-fixed, paraffin-embedded tissues from 58 cases of various histologic patterns of lung carcinomas were studied using a monoclonal antibody ST-4-39 and immunohistochemical technique. Results:The positive rate of ST-4-39 antigen in squamous cell lung carcinoma, adenocarcinoma, large cell lung carcinoma, and small cell lung carcinoma was 53%, 97%, 60%, and 0% respectively. While well-differentiated, moderately differentiated, and poorly defferentiated adenocarcinomas showed positive reactions to antibody ST-4-39 from 100% to 50% of cases, positive reactivity in squamous cell lung carcinoma of well differentiation, moderate differentiation and poor differentiation was from 69% to 0%. Conclusion: ST-4-39 antigen can be a tumor marker of lung carcinoma. The expression of ST-4-39 antigen is relevant to histologic patterns of lung carcinoma. High expression of ST-4-39 antigen seems to correlate positively with histologic differentiation of lung carcinoma. The antigen may play an important role in assessing the differentiation of lung carcinoma.
, http://www.100md.com
KEY WORDS ST-4-39 antigen; lung carcinoma; immunohistochemistry
ST-4-39抗原系由胃低分化腺癌细胞株ST-4分离出的一种粘蛋白糖链抗原，是一种分子量≥1×106的高分子量糖蛋白，含有多个糖链决定簇，包括唾液酸-Lewisα和唾液酸-Lewisx[1～3]。在乳腺癌、胰腺癌、胆管癌、胃癌、肺癌等患者血清中，ST-4-39抗原呈阳性表达[4]。在正常组织中，抗原表达极少，但在癌组织中能特异的出现[5]，因此，ST-4-39抗原被认为是一种肿瘤相关抗原。ST-4-39抗原与肺癌组织的关系，国内未见报道。本实验应用S-P免疫组织化学染色方法，对ST-4-39抗原在不同组织学类型和不同分化程度的肺癌组织的表达进行了研究。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
肺癌标本58例，其中鳞癌19例，腺癌13例，大细胞癌5例，小细胞3例，由中国医科大学病理教研室提供。切片厚4μm。S-P法染色检测ST-4-39抗原的表达，ST-4-39抗体由日本国立癌中心下里幸雄校长惠赠。S-P试剂盒为福州迈新公司产品。每次实验常规设立阴性和阳性对照。阴性对照用PBS代替第一抗体。ST-4-39抗原的免疫组化染色结果使用χ2检验。
2 结果
2.1 癌周正常肺组织中ST-4-39抗原的表达 肺泡上皮细胞及支气管上皮细胞ST-4-39抗原的表达均为阴性。
2.2 肺癌组织中ST-4-39抗原的表达见表1。ST-4-39抗原在阳性细胞中的分布均为膜浆型，阳性物质同时存在于胞膜上和胞浆内，胞膜呈棕黄色线状深染，胞浆呈棕黄色颗粒状，胞核为阴性，癌巢角化株呈层状深染。
表1 ST-4-39抗原在肺癌组织中的表达
, 百拇医药
Table 1 The expression of ST-4-39 antigen
in lung carcinoma tissues 组织分型
n
阳性例
(%)
鳞癌
19
10
53
腺癌
31
30
, 百拇医药
97
大细胞癌
5
3
60
小细胞癌
3
0
0
合计
58
43
74
注：鳞癌与腺癌差异显著(P<0.01)
, 百拇医药
2.3 ST-4-39抗原的表达与肺癌组织分化程度的关系见表2。
表2 ST-4-39抗原在不同分化程度肺癌组织中的表达
Table 2 The expression of ST-4-39 antigen in lung
carcinoma tissues of different defferentiation 组织分型
阳性例数/总例数(%)
高分化
低分化
未分化
鳞癌
, 百拇医药
9/13(69)
1/3(33)
0/3(0)
腺癌
12/12(100)
17/17(100)
1/2(50)
注：不同分化程度肺癌之间差异无意义(P>0.05)
3 讨论
3.1 ST-4-39抗原在癌周正常肺组织中的表达
ST-4-39抗原在正常组织中表达极少，Masahiko Watanabe等的研究表明，ST-4-39抗原除在涎腺、支气管粘膜的粘液腺、小肠化生的胃粘膜及肾近曲小管细胞中有阳性表达外，在其它绝大多数组织器官，如：肺、食道、胃、小肠、大肠、膀胱、甲状腺、前列腺等正常组织中均为阴性表达。
, 百拇医药
本实验中ST-4-39抗原在癌周正常组织支气管上皮及肺泡上皮表达为阴性，而在肺癌组织呈阳性表达，说明ST-4-39抗原是一种肿瘤相关性粘蛋白，可由少数具有分泌功能的腺细胞及肿瘤细胞合成分泌，而大多数正常组织细胞不表达此种具有抗原性的粘蛋白。
3.2 ST-4-39抗原在肺癌组织中的表达 近年来的研究发现，在许多癌症患者的血清中，应用ST-4-39抗体检测呈阳性反应。肺癌患者血清中，ST-4-39抗原水平明显高于非癌肺疾病患者，而且随着肺癌的进展，ST-4-39抗原血清阳性率及平均值水平具有升高趋势[6，7]，在不同组织学类型的肺癌患者血清中，腺癌的ST-4-39阳性率明显高于其它类型。
本实验中非小细胞肺癌ST-4-39抗原的阳性表达率为74%，而小细胞肺癌为0%。肺腺癌ST-4-39抗原的阳性表达率为97%，鳞癌为53%，两者差异显著。说明肺鳞癌和肺腺癌不仅存在形态上的差别，它们在糖链抗原的分布及含量上也不相同，ST-4-39抗原的表达与肺癌组织分型有关。提示ST-4-39抗原作为肺癌的肿瘤标志物，有助于非小细胞肺癌与小细胞肺癌、肺鳞癌与腺癌的鉴别诊断。
, 百拇医药
3.3 ST-4-39抗原在不同分化程度的肺癌组织中的表达 高分化腺癌与低分化腺癌ST-4-39抗原表达阳性率均为100%、未分化腺癌50%。ST-4-39抗原在鳞癌中的表达以高分化鳞癌为主(69%)，表现为癌细胞胞膜、胞浆阳性，尤以角化细胞明显，兼有癌巢中心角化部位层状深染特征。表明随着肺癌组织分化程度升高，ST-4-39抗原表达阳性率有上升趋势，提示ST-4-39抗原作为一种肿瘤细胞合成与分泌的粘蛋白，是肿瘤分化良好的象征。
ST-4-39抗原被认为是细胞恶变后产生的一种粘蛋白。在癌细胞中，由于合成糖链的糖基转移酶部分缺失，增加和(或)异常酶的出现，合成糖链在癌组织中大量产生，而在正常组织及良性病变中几乎不产生或产量甚微。由于糖链物质具有半抗原性，所以，糖链结构即使有轻微的变化，也能用免疫学方法在肿瘤患者的组织、体液及排泄物中检出。
从支气管粘膜上皮细胞到肺癌的发生是一个复杂的病理过程，常伴有多个糖链抗原的改变。应用糖链抗原组化来研究这些癌变伴有的糖原改变，有可能从分子生物学水平为探索肺癌的发生、发展规律，开辟一条新的途径，并可能为肺癌的早期诊断、鉴别诊断提供一个新的指标。
, 百拇医药
参考文献
1，Hirohashi S, Watanabe M, Shimosato Y, et al. T, Monoclonal antibody reactive with the sialyl-suger residue of a high molecular weight glycoprotein in sera of cancer patients. Jpn J Cancer (Gann), 1984, 75: 485-488
2，Atkinson BF， Ernst CS, Herlyn M, et al. Gastrointestinal cancer-associated antigen in immunoperoxidase assay. Cancer, 1982, 42: 4820-4823
3，Watanabe M, Hirohashi S, Shimosato Y, et al. Carbohydrate antigen defined by a monoclonal antibody raised against a gastric
, 百拇医药
cancer xenograft. Jpn J Cancer (Gann), 1985, 76: 43-52
4，丁俊义，贾心善.肺癌糖链抗原的表达.日本医学介绍，1994，15(2)： 93
5，Satomura, Yoshitake, Norio Sawabu, et al. Expression of vairous sialylated carbohydrate antigen in malignant pancreatic tissues. Pancreas, 1991, 6(4): 448-458
6，Ichihara S, Aoyama H. Intraductal carcinoma of the breast associated with high levels of circulating tumor-associated antigens (CA 15-3 and NCC-st-4-39), Cancer, 1994, 73(8): 2181-2185
7，Hatakeyama S, Nagai A, Nakajima Y, et al. Comparison of NCC-ST-4-39 with squamous cell carcinoma-related antigen, neuron-specific enolase and carcinoembryonic antigen in primary lung cancer. Lung cancer, 1989, 29(7): 737-745
收稿1998-12-24, 百拇医药
单位：张英(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)；贾心善(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)；郭毅(中国医科大学基础医学院病理学教研室，沈阳 110001)
关键词：肺癌；ST-4-39抗原；免疫组织化学染色
中国医科大学学报000106 摘要 目的：观察粘蛋白糖链抗原ST-4-39在肺癌组织中的表达情况，探讨ST-4-39抗原与肺癌组织学类型及分化程度的关系。方法：应用单克隆抗体ST-4-39及S-P免疫组化染色方法，对58例肺癌标本，进行糖链抗原ST-4-39的检测。结果：癌周正常肺组织中，ST-4-39抗原表达阴性。肺癌组织中ST-4-39抗原的表达阳性率为74%。在不同组织学类型肺癌组织中，ST-4-39抗原阳性表达率分别为鳞癌53%，腺癌97%，大细胞癌60%、小细胞癌0%。鳞癌与腺癌差异性显著(P<0.01)。在不同组织分化程度的鳞癌中，ST-4-39抗原阳性表达率为：高分化69%、低分化33%、未分化0%。在不同分化程度的腺癌中，高分化100%、低分化100%、未分化50%。结论：ST-4-39抗原表达与肺癌组织分型有关；ST-4-39抗原表达与肺癌组织分化程度呈正相关趋势。
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Study on the Expression of ST-4-39 Antigen in Lung Carcinoma
Zhang Ying Jia Xinshan Guo Yi
(Department of Pathology, College of Basic Medical Sciences, China Medical University, Shenyang, 110001)
ABSTRACT Objective:The paper was to observe the distribution of ST-4-39 antigen in lung carcinoma and study the relationship between the expression of ST-4-39 antigen and histologic differentiation, histologic patterns of lung carcinoma.Methods:To determine the existence of ST-4-39 antigen in lung carcinoma, formalin-fixed, paraffin-embedded tissues from 58 cases of various histologic patterns of lung carcinomas were studied using a monoclonal antibody ST-4-39 and immunohistochemical technique. Results:The positive rate of ST-4-39 antigen in squamous cell lung carcinoma, adenocarcinoma, large cell lung carcinoma, and small cell lung carcinoma was 53%, 97%, 60%, and 0% respectively. While well-differentiated, moderately differentiated, and poorly defferentiated adenocarcinomas showed positive reactions to antibody ST-4-39 from 100% to 50% of cases, positive reactivity in squamous cell lung carcinoma of well differentiation, moderate differentiation and poor differentiation was from 69% to 0%. Conclusion: ST-4-39 antigen can be a tumor marker of lung carcinoma. The expression of ST-4-39 antigen is relevant to histologic patterns of lung carcinoma. High expression of ST-4-39 antigen seems to correlate positively with histologic differentiation of lung carcinoma. The antigen may play an important role in assessing the differentiation of lung carcinoma.
, http://www.100md.com
KEY WORDS ST-4-39 antigen; lung carcinoma; immunohistochemistry
ST-4-39抗原系由胃低分化腺癌细胞株ST-4分离出的一种粘蛋白糖链抗原，是一种分子量≥1×106的高分子量糖蛋白，含有多个糖链决定簇，包括唾液酸-Lewisα和唾液酸-Lewisx[1～3]。在乳腺癌、胰腺癌、胆管癌、胃癌、肺癌等患者血清中，ST-4-39抗原呈阳性表达[4]。在正常组织中，抗原表达极少，但在癌组织中能特异的出现[5]，因此，ST-4-39抗原被认为是一种肿瘤相关抗原。ST-4-39抗原与肺癌组织的关系，国内未见报道。本实验应用S-P免疫组织化学染色方法，对ST-4-39抗原在不同组织学类型和不同分化程度的肺癌组织的表达进行了研究。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
肺癌标本58例，其中鳞癌19例，腺癌13例，大细胞癌5例，小细胞3例，由中国医科大学病理教研室提供。切片厚4μm。S-P法染色检测ST-4-39抗原的表达，ST-4-39抗体由日本国立癌中心下里幸雄校长惠赠。S-P试剂盒为福州迈新公司产品。每次实验常规设立阴性和阳性对照。阴性对照用PBS代替第一抗体。ST-4-39抗原的免疫组化染色结果使用χ2检验。
2 结果
2.1 癌周正常肺组织中ST-4-39抗原的表达 肺泡上皮细胞及支气管上皮细胞ST-4-39抗原的表达均为阴性。
2.2 肺癌组织中ST-4-39抗原的表达见表1。ST-4-39抗原在阳性细胞中的分布均为膜浆型，阳性物质同时存在于胞膜上和胞浆内，胞膜呈棕黄色线状深染，胞浆呈棕黄色颗粒状，胞核为阴性，癌巢角化株呈层状深染。
表1 ST-4-39抗原在肺癌组织中的表达
, 百拇医药
Table 1 The expression of ST-4-39 antigen
in lung carcinoma tissues 组织分型
n
阳性例
(%)
鳞癌
19
10
53
腺癌
31
30
, 百拇医药
97
大细胞癌
5
3
60
小细胞癌
3
0
0
合计
58
43
74
注：鳞癌与腺癌差异显著(P<0.01)
, 百拇医药
2.3 ST-4-39抗原的表达与肺癌组织分化程度的关系见表2。
表2 ST-4-39抗原在不同分化程度肺癌组织中的表达
Table 2 The expression of ST-4-39 antigen in lung
carcinoma tissues of different defferentiation 组织分型
阳性例数/总例数(%)
高分化
低分化
未分化
鳞癌
, 百拇医药
9/13(69)
1/3(33)
0/3(0)
腺癌
12/12(100)
17/17(100)
1/2(50)
注：不同分化程度肺癌之间差异无意义(P>0.05)
3 讨论
3.1 ST-4-39抗原在癌周正常肺组织中的表达
ST-4-39抗原在正常组织中表达极少，Masahiko Watanabe等的研究表明，ST-4-39抗原除在涎腺、支气管粘膜的粘液腺、小肠化生的胃粘膜及肾近曲小管细胞中有阳性表达外，在其它绝大多数组织器官，如：肺、食道、胃、小肠、大肠、膀胱、甲状腺、前列腺等正常组织中均为阴性表达。
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本实验中ST-4-39抗原在癌周正常组织支气管上皮及肺泡上皮表达为阴性，而在肺癌组织呈阳性表达，说明ST-4-39抗原是一种肿瘤相关性粘蛋白，可由少数具有分泌功能的腺细胞及肿瘤细胞合成分泌，而大多数正常组织细胞不表达此种具有抗原性的粘蛋白。
3.2 ST-4-39抗原在肺癌组织中的表达 近年来的研究发现，在许多癌症患者的血清中，应用ST-4-39抗体检测呈阳性反应。肺癌患者血清中，ST-4-39抗原水平明显高于非癌肺疾病患者，而且随着肺癌的进展，ST-4-39抗原血清阳性率及平均值水平具有升高趋势[6，7]，在不同组织学类型的肺癌患者血清中，腺癌的ST-4-39阳性率明显高于其它类型。
本实验中非小细胞肺癌ST-4-39抗原的阳性表达率为74%，而小细胞肺癌为0%。肺腺癌ST-4-39抗原的阳性表达率为97%，鳞癌为53%，两者差异显著。说明肺鳞癌和肺腺癌不仅存在形态上的差别，它们在糖链抗原的分布及含量上也不相同，ST-4-39抗原的表达与肺癌组织分型有关。提示ST-4-39抗原作为肺癌的肿瘤标志物，有助于非小细胞肺癌与小细胞肺癌、肺鳞癌与腺癌的鉴别诊断。
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3.3 ST-4-39抗原在不同分化程度的肺癌组织中的表达 高分化腺癌与低分化腺癌ST-4-39抗原表达阳性率均为100%、未分化腺癌50%。ST-4-39抗原在鳞癌中的表达以高分化鳞癌为主(69%)，表现为癌细胞胞膜、胞浆阳性，尤以角化细胞明显，兼有癌巢中心角化部位层状深染特征。表明随着肺癌组织分化程度升高，ST-4-39抗原表达阳性率有上升趋势，提示ST-4-39抗原作为一种肿瘤细胞合成与分泌的粘蛋白，是肿瘤分化良好的象征。
ST-4-39抗原被认为是细胞恶变后产生的一种粘蛋白。在癌细胞中，由于合成糖链的糖基转移酶部分缺失，增加和(或)异常酶的出现，合成糖链在癌组织中大量产生，而在正常组织及良性病变中几乎不产生或产量甚微。由于糖链物质具有半抗原性，所以，糖链结构即使有轻微的变化，也能用免疫学方法在肿瘤患者的组织、体液及排泄物中检出。
从支气管粘膜上皮细胞到肺癌的发生是一个复杂的病理过程，常伴有多个糖链抗原的改变。应用糖链抗原组化来研究这些癌变伴有的糖原改变，有可能从分子生物学水平为探索肺癌的发生、发展规律，开辟一条新的途径，并可能为肺癌的早期诊断、鉴别诊断提供一个新的指标。
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参考文献
1，Hirohashi S, Watanabe M, Shimosato Y, et al. T, Monoclonal antibody reactive with the sialyl-suger residue of a high molecular weight glycoprotein in sera of cancer patients. Jpn J Cancer (Gann), 1984, 75: 485-488
2，Atkinson BF， Ernst CS, Herlyn M, et al. Gastrointestinal cancer-associated antigen in immunoperoxidase assay. Cancer, 1982, 42: 4820-4823
3，Watanabe M, Hirohashi S, Shimosato Y, et al. Carbohydrate antigen defined by a monoclonal antibody raised against a gastric
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cancer xenograft. Jpn J Cancer (Gann), 1985, 76: 43-52
4，丁俊义，贾心善.肺癌糖链抗原的表达.日本医学介绍，1994，15(2)： 93
5，Satomura, Yoshitake, Norio Sawabu, et al. Expression of vairous sialylated carbohydrate antigen in malignant pancreatic tissues. Pancreas, 1991, 6(4): 448-458
6，Ichihara S, Aoyama H. Intraductal carcinoma of the breast associated with high levels of circulating tumor-associated antigens (CA 15-3 and NCC-st-4-39), Cancer, 1994, 73(8): 2181-2185
7，Hatakeyama S, Nagai A, Nakajima Y, et al. Comparison of NCC-ST-4-39 with squamous cell carcinoma-related antigen, neuron-specific enolase and carcinoembryonic antigen in primary lung cancer. Lung cancer, 1989, 29(7): 737-745
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