食管鱗狀細胞癌組織中自噬基因Beclin 1蛋白的表達

單國用,劉興安,張 松,侯繼院

鄭州人民醫(yī)院放療科 鄭州 450014

△男,1971年6月生,碩士,副主任醫(yī)師,研究方向:腫瘤放療

細胞程序性死亡是一種由基因控制的、主動的細胞死亡過程,在細胞的生存、分化和發(fā)育中發(fā)揮重要作用。自噬作為Ⅱ型程序性細胞死亡,具有特殊的形態(tài)學改變和獨有的調(diào)控通路。自噬是細胞利用溶酶體降解自身受損的細胞器和大分子物質(zhì)的過程,它是細胞內(nèi)的降解/再循環(huán)系統(tǒng),是真核細胞特有的生命現(xiàn)象。自噬活性的異常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關,已成為目前探討腫瘤發(fā)生和抑制腫瘤生長、克服腫瘤放化療抵抗性研究的新領域[1]。beclin 1是參與自噬調(diào)控的重要基因,在多種人類腫瘤組織中表現(xiàn)為單個等位基因的缺失和低水平表達[2]。作者采用免疫組織化學方法檢測食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1蛋白的表達,探討其與食管鱗狀細胞癌臨床病理因素的關系。

1 材料與方法

1.1 標本來源 食管鱗狀細胞癌術(shù)后標本 50例,取自鄭州人民醫(yī)院 2004年 6月至 2006年 9月手術(shù)切除的食管癌組織。50例患者中男 36例,女 14例;年齡 36～71歲,≥60歲 23例,＜60歲 27例,所有患者術(shù)前未接受放射治療、化學治療和生物治療。腫瘤位于胸中段 31例,下段 15例,上段 4例;髓質(zhì)型 31例,潰瘍型 17例,蕈傘型 2例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移21例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移29例;按照國際抗癌聯(lián)盟(UICC 2001)標準分期,Ⅰ期 5例,Ⅱ期 27例,Ⅲ期 17例,Ⅳ期 1例;組織學分級Ⅰ～Ⅱ級 26例,Ⅲ級 24例。30例作為對照的正常食管組織取自距腫瘤邊緣5 cm以上的食管上皮,經(jīng)病理檢查排除腫瘤累及。

1.2 Beclin 1蛋白檢測 標本經(jīng)體積分數(shù)10%甲醛固定,石蠟包埋,4μm厚連續(xù)切片。采用免疫組織化學SP法檢測,按照試劑盒(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)操作說明進行。Beclin 1多克隆抗體(美國Santa Cruz公司)稀釋倍數(shù)為1:80。Beclin 1陽性細胞胞質(zhì)和胞膜棕黃色著色。每張切片于中倍鏡(×200)下選擇 5個視野,每個視野計數(shù) 200個細胞,計算陽性細胞百分率。無陽性染色及陽性細胞百分率 ＜1%為陰性[3]。

1.3 統(tǒng)計學處理 應用SPSS 16.0進行統(tǒng)計學分析。對正常食管上皮和食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1蛋白表達差異性的比較,采用MecNemar檢驗;對不同臨床病理特征暴露的患者食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1陽性表達率的比較用χ2檢驗或Fisher確切概率法;檢驗水準α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 30例正常食管上皮和食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1蛋白的表達 見表1。

表1 2種食管組織中Beclin 1蛋白的表達 例

2.2 食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1蛋白的表達與臨床病理特征的關系 見表2。

表2 食管鱗狀細胞癌組織中Beclin 1蛋白的表達與臨床病理特征的關系

續(xù)表2

3 討論

Beclin 1是1998年在致死Sindbis病毒性腦炎大鼠中發(fā)現(xiàn)的一種與 Bcl-2相互作用的細胞內(nèi)蛋白,它參與自噬活性的調(diào)節(jié),是自噬的直接執(zhí)行者[4]。beclin 1是腫瘤抑制基因,在多種腫瘤組織中表現(xiàn)為單個等位基因的缺失和低水平表達。Beclin 1的表達水平在人卵巢癌組織中下降 75%,在乳癌組織中下降 50%,在前列腺癌組織中下降 40%[5]。Qu等[6]研究發(fā)現(xiàn)Beclin 1+/-雜合性突變小鼠表現(xiàn)出相對較高的腫瘤罹患率,且自噬活性降低,細胞增殖能力增強,小鼠存活期較對照組平均縮短 17個月。上述研究結(jié)果表明自噬可以阻止細胞的惡性轉(zhuǎn)化,在腫瘤抑制中發(fā)揮重要作用。

Liang等[7]發(fā)現(xiàn)Beclin 1蛋白在正常乳腺上皮組織中高水平表達,但在乳癌組織中表達水平明顯下調(diào);將beclin 1基因轉(zhuǎn)染人乳癌MCF7細胞株后,細胞自噬增強,MCF7細胞株在體外的增殖受抑,細胞生長、克隆形成及乳腺腫瘤形成受抑。研究[7]還發(fā)現(xiàn),從正常卵巢組織、良性卵巢腫瘤、交界性卵巢腫瘤到上皮性卵巢癌組織,Beclin 1的表達逐漸下調(diào)。王贊宏等[3]發(fā)現(xiàn) Beclin 1蛋白在正常宮頸組織、宮頸上皮內(nèi)瘤變和宮頸鱗癌組織中的陽性表達率分別為85.0%、80.0%和56.8%,宮頸鱗癌組織中Beclin 1的表達水平低于正常宮頸和宮頸上皮內(nèi)瘤變組織,并與宮頸癌的分化程度、盆腔淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關。以上研究提示beclin 1是哺乳動物的抑癌基因,其表達缺陷增加了惡性腫瘤的發(fā)生幾率,促進細胞惡性轉(zhuǎn)化和腫瘤的進展。

作者觀察到,與正常食管上皮組織相比,Beclin 1蛋白在食管鱗狀細胞癌組織中的表達水平明顯降低;Beclin 1蛋白表達水平與反映腫瘤侵襲程度的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和病理分期有關,與反映腫瘤生物學行為惡性度的組織學分級及腫瘤大體形態(tài)、患者性別及年齡等臨床病理因素無關。提示Beclin 1表達下調(diào)時腫瘤的惡性程度更高,更易于發(fā)生侵襲和轉(zhuǎn)移,由此造成患者的不良預后。

目前,對于自噬究竟是阻礙腫瘤發(fā)生的屏障還是腫瘤的適應性應答存在爭議。一方面誘導腫瘤細胞自噬性死亡可抑制腫瘤的進展;但另一方面腫瘤的快速生長可使腫瘤細胞處于營養(yǎng)缺乏的狀態(tài),自噬可通過降解再循環(huán)提供營養(yǎng)致腫瘤細胞擺脫饑餓狀態(tài)而繼續(xù)生長,是腫瘤細胞生存的適應性反應[8]。作者發(fā)現(xiàn)Beclin 1在食管鱗狀細胞癌組織中表達下調(diào),并且與腫瘤發(fā)展相關;選擇beclin 1作為基因治療靶點,提高腫瘤細胞的自噬能力,有望成為食管癌治療新的方向。

[1]Klionsky DJ.Autophagy:from phenomenology to molecular understanding in less than a decade[J].Nat Mol Cell Biol,2007,8(11):931

[2]Mathew R,Karantza-wausworth V,White E.Roleof autophagy in cancer[J].Nat Rev Cancer,2007,7(12):961

[3]王贊宏,彭芝蘭,段振玲,等.自噬基因Beclin 1在宮頸鱗癌中的蛋白表達及其臨床意義[J].四川大學學報:醫(yī)學版,2006,37(6):860

[4]Liang XH,Kleeman LK,Jiang HH,et al.Protection against fatal Sindbis virus encephalitis by beclin,a novel Bcl-2-interacting protein[J].J Virol,1998,72(11):8 586

[5]Klionsky DJ,Cregg JM,Dunn WA Jr,etal.A unified nomenclature for yeast autophagy-related genes[J].J Dev Cell,2003,5(4):539

[6]Qu X,Yu J,Bhagat G,et al.Promotion of tumorigenesis by heterozygous disruption of the beclin 1 autophagy gene [J].JClin Invest,2003,112(12):1 809

[7]Liang XH,Jackson S,Seaman M,et al.Induction ofautophagy and inhibition of tumorigenesis by beclin 1[J].Nature,1999,402(6 762):672

[8]溫瑩浩,殷正豐.自噬與腫瘤[J].實用腫瘤雜志, 2006,21(5):482