于振剛 王炳轍 孫開宇
Bcl-2基因,即B細胞淋巴瘤/白血病基因-2(B-cell lymphoma/leukemia-2,Bcl-2)是一種重要的凋亡調控基因,近年倍受關注,其在惡性腫瘤發生、發展方面起重要的作用。Bax基因,即B細胞淋巴瘤/白血病基因-2相關蛋白X(Bcl-2 associated X protein,Bax)是Bcl-2家族中的促凋亡成員,Bcl-2和Bax通過阻斷凋亡信號通路中的最后共同通道而抑制細胞凋亡[1]。本實驗通過檢測肺鱗癌中Bcl-2、Bax蛋白的表達及細胞凋亡,進一步明確Bcl-2在鱗癌的發生、發展及預后方面的價值。
1.1 一般資料
隨機選擇我院50例鱗癌手術切除標本,術前未行放、化療為試驗組;選30例癌旁5cm的鏡下正常組織為對照組。試驗組中,男性37例,女性13例,年齡為44~79歲,平均年齡為58.5歲;吸煙者43例,非吸煙者7例;按解剖類型分:中央型41例,周圍型9例;按腫瘤的最大直徑分:≤3cm者18例,>3cm者32例;按組織分化程度分:高分化16例,中分化21例,低分化13例;按TNM分期[2]:Ⅰ期13例,Ⅱ期21例,Ⅲa期16例;按淋巴結是否轉移分:無轉移組21例,轉移組29例。對照組中,男性23例,女性7例,年齡42~77歲,平均年齡為56.2歲。
1.2 Bcl-2、Bax的免疫組化PV-9000法檢測
陽性染色以質膜和胞漿中出現明顯棕黃色或深棕黃色顆粒為準。參照文獻[3],據陽性細胞所占比例和陽性細胞的染色程度,對陽性細胞進行積分。試劑盒均購自北京中山公司,PBS代替I抗作為陰性對照。
1.3 細胞凋亡檢測
陽性細胞胞核或胞核與胞漿同時為棕黃色,散在分布[4]。在400高倍鏡下隨機選取5個視野,每個視野計數200個癌細胞,依據凋亡指數(Apoptosis Index,AI)=(凋亡細胞數/總細胞數)×100%,計算出每張切片的AI。
1.4 統計學分析
2.1 試驗組中Bcl-2、Bax的表達均高于正常組織(P<0.05),見表1。
2.2 Bcl-2、Bax在性別組、解剖類型組、不同直徑組差異無統計學意義(P>0.05),Bcl-2、Bax在不同分化程度、TNM分期、淋巴結轉移組差異有統計學意義(P<0.05),見表2。
2.3 試驗組細胞凋亡指數高于正常組織(P<0.05),見表3。



表1 Bcl-2、Bax在鱗癌組及對照組中的表達

表2 Bcl-2、Bax與鱗癌臨床病理因素的關系

表3 試驗組與對照組細胞凋亡的比較

表4 鱗癌細胞凋亡與臨床病理因素的關系
2.4 試驗組中AI在性別組、解剖類型組差異無統計學意義(P>0.05),在不同直徑組、分化程度、TNM分期及淋巴結轉移組差異有統計學意義(P<0.05),見表4。
2.5 鱗癌中Bcl-2積分與AI成負相關(r=-0.73,P<0.05)(見圖1)。
2.6 鱗癌中Bax積分與AI成正相關(r=0.78,P<0.05)(見圖2)。
3.1 Bcl-2基因是最早在造血系統中發現的一個原癌基因,定位于人染色體18q21.3,正常組織中低表達,其發生染色體易位時細胞凋亡受抑,參與多種腫瘤的發生[4]。Bcl-2基因及其表達Bcl-2蛋白可以抑制多種組織細胞凋亡,延長細胞壽命。蛋白二聚體化是該家族成員之間功能實現或功能調節的重要形式。Bax與Bcl-2形成異源二聚體,抑制Bcl-2,發揮促細胞凋亡作用,Bax本身具有促細胞凋亡作用[5]。
3.2 臨床上在小細胞和非小細胞肺癌的活檢標本中均已檢測到Bcl-2、Bax蛋白的表達。在鱗癌中Bcl-2、Bax蛋白的表達水平低于小細胞肺癌[3-4]。
3.3 Bcl-2、Bax蛋白的表達與細胞凋亡的關系
Bcl-2、Bax蛋白在腫瘤中的表達高于正常組織,與患者性別、年齡及腫瘤原發部位無關。不同文獻[6-9]分歧主要集中在Bcl-2、Bax蛋白的表達與肺癌TNM分期及淋巴結轉移上。本試驗發現鱗癌細胞Bcl-2、Bax蛋白的表達均高于正常組織,且表達于胞漿;隨著分化程度的降低、TNM分期的升高及腫瘤組織發生淋巴結轉移,Bcl-2蛋白的表達逐漸降低,而Bax蛋白表達逐漸增高。有學者[10]發現非小細胞肺癌中的非鱗癌促凋亡Bax蛋白表達越低提示較差的預后。
有學者[7]發現,鱗癌的細胞凋亡與腫瘤分化程度有關,分化越低,細胞凋亡越高,隨著肺癌TNM分期的升高及淋巴結的轉移而增高。本試驗應用TUNEL法檢測細胞凋亡,發現鱗癌的凋亡水平高于正常組織。隨著腫瘤體積的減小、分化程度的降低、TNM分期的增加及發生淋巴結轉移,細胞凋亡逐漸升高。本試驗還發現,鱗癌中Bcl-2蛋白的表達與細胞凋亡呈負相關,而Bax蛋白的表達與細胞凋亡呈正相關,提示在肺鱗癌初期Bcl-2作為凋亡調控基因,抑制了細胞凋亡,Bax與進展中癌細胞凋亡水平的升高有關。
本試驗結果表明,肺鱗癌初期細胞凋亡受抑可能參與了鱗癌的發生、發展,結果與程哲等[8-9]結果一致,但與王允等[6]結果相反,分析可能的原因如下:一方面,機體通過細胞凋亡清除癌變的細胞,隨著腫瘤的發生、發展,細胞凋亡水平逐漸升高,較多的癌變細胞被清除,是機體免疫系統對腫瘤發生的必然反應。另一方面,腫瘤組織的高速生長、增殖與轉移是腫瘤早期細胞凋亡受抑,從而保持惡性腫瘤無限生長、侵襲及轉移的特征。通過對Bcl-2、Bax基因及其表達蛋白與肺鱗癌關系的研究,在臨床上可以用選擇性誘導癌細胞凋亡的方法,增強肺鱗癌對放化療及其它治療的敏感性,以更有效治療肺鱗癌。
[1]Berrieman HK,Smith L,O'Kane SL,et al.The expression of Bcl-2 family proteins differs between nonsmall cell lung carcinoma subtypes[J]. Cancer,2005,103(7):1415-1419.
[2]萬德森.臨床腫瘤學[M].2版.北京:科學出版社,2005:284-285.
[3]劉偉,于文成,秦筱梅,等.鱗癌Bcl-2及Bax蛋白的表達及其與細胞凋亡和增殖的關系[J].青島大學醫學院學報,2005,41(2):151-153.
[4]羅洪英,胡江輝,鄭暉.Bcl-2和Bax蛋白在青年人肺癌中的表達及臨床意義[J].郴州醫學高等專科學校學報,2003,5(1):4-6.
[5]Sawa H,Kobayashi T,Mukai K,et al.Bax over expression enhances cytochrome c release from mitochondria and sensitizes KATOⅢ gastric cancer cells to chemotherapeutic agent induced apoptosis[J].Int J Oncol,2000,16(4):745-749.
[6]王允,周清華,黃頤,等.人肺癌中細胞增殖、凋亡水平與預后的關系[J].腫瘤防治研究,2001,28(5):339-341.
[7]Wang DF,Zeng CG,Lin YB,et al.Expression and clinical significance of apoptosis-related oncogenes in stage Ⅰ-Ⅱnon-small cell lung cancer[J]. Chinese Journal of Cancer,2006,25(3),:359-362.
[8]程哲,王靜,張慶亮,等.Bax,Bcl-2在非小細胞肺癌中的表達相關性研究[J].中原醫刊,2006,13(9):6-7.
[9]劉紅菊,陶曉南,白明,等.調亡抑制基因Survivin,bcl-2,bax在肺癌中表達的研究[J].中國實用內科雜志,2007.27(10):767-769.
[10]Jeong SH,Lee HW,Han JH,et al.Low expression of Bax predicts poor prognosis in resected non-small cell lung cancer patients with nonsquamous histology[J].Jpn J Clin Oncol,2008,38(10):661-669.