細(xì)胞周期素D1、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣蛋白2及微小染色體維持蛋白7在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)及對(duì)預(yù)后的意義

劉 娟, 殷 飛, 姚樹坤

(1東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院消化內(nèi)科, 江蘇 南京 210009; 2河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院消化內(nèi)科, 河北 石家莊 050011； 3衛(wèi)生部中日友好醫(yī)院消化內(nèi)科, 北京 100029)

細(xì)胞周期素D1、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣蛋白2及微小染色體維持蛋白7在肝細(xì)胞癌中的表達(dá)及對(duì)預(yù)后的意義

劉 娟1△, 殷 飛2, 姚樹坤3

(1東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院消化內(nèi)科, 江蘇 南京 210009;2河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院消化內(nèi)科, 河北 石家莊 050011；3衛(wèi)生部中日友好醫(yī)院消化內(nèi)科, 北京 100029)

目的研究細(xì)胞周期素D1(cyclin D1)、視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣蛋白2(RBL2/p130)及微小染色體維持蛋白7(MCM7)在肝細(xì)胞癌(以下簡(jiǎn)稱肝癌)中的表達(dá)及對(duì)預(yù)后診斷的意義。方法用免疫組織化學(xué)法檢測(cè)44例肝癌組織、26例癌旁硬化肝組織及18例正常肝組織中cyclin D1、RBL2/p130及MCM7的表達(dá)情況，并分析其與肝癌患者臨床參數(shù)間的關(guān)系。結(jié)果肝癌組織中cyclin D1和MCM7的陽(yáng)性表達(dá)率分別是68.2%和72.7%，顯著高于正常肝組織及癌旁硬化肝組織(P<0.01)；RBL2/p130的陽(yáng)性表達(dá)率為34.1%，顯著低于正常肝組織及癌旁硬化肝組織(P<0.01)，MCM7與cyclin D1的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.349,P<0.05)，與RBL2/p130的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.421,P<0.01)；cyclin D1與RBL2/p130的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-0.435,P<0.01)。Cyclin D1及MCM7的表達(dá)與腫瘤包膜的完整性、腫瘤分化程度及肝癌臨床分期有關(guān)，RBL2/p130的表達(dá)與有無(wú)門脈癌栓、腫瘤分化程度及肝癌臨床分期有關(guān)(P<0.05)。MCM7還與腫瘤大小及甲胎蛋白(AFP)值的大小有關(guān)。多因素分析顯示腫瘤大小、MCM7及cyclin D1與肝癌預(yù)后相關(guān)(P<0.05)。MCM7及cyclin D1陽(yáng)性表達(dá)的患者、RBL2/p130陰性表達(dá)的患者預(yù)后差(P<0.05)。結(jié)論Cyclin D1、RBL2/p130和MCM7的異常表達(dá)在肝癌形成過程中發(fā)揮了重要作用。監(jiān)測(cè)其在肝癌中的表達(dá)情況將有助于判斷肝癌患者的預(yù)后。

細(xì)胞周期蛋白D1； 視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣蛋白質(zhì)； 微小染色體維持蛋白質(zhì)； 肝腫瘤

肝癌是最常見的惡性腫瘤之一，大多數(shù)患者就診時(shí)已屬晚期，及早對(duì)其進(jìn)行有效干預(yù)是改善其療效的關(guān)鍵。到目前為止，肝癌的發(fā)病機(jī)制仍不十分明了。近年來(lái)對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)控機(jī)制的研究中，DNA復(fù)制起始調(diào)控在其中的核心作用已被提出。微小染色體維持蛋白(minichromosome maintenance protein，MCM)是真核細(xì)胞DNA復(fù)制前復(fù)合體的重要組成部分，為所有真核細(xì)胞DNA復(fù)制啟動(dòng)所必需[1]。視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤樣蛋白2(retinoblastoma-like protein 2，RBL2/p130)是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的Rb基因家族新成員的表達(dá)產(chǎn)物，在細(xì)胞周期不同階段發(fā)揮負(fù)調(diào)控功能，它們的異常表達(dá)均會(huì)引起細(xì)胞周期調(diào)控失常從而導(dǎo)致細(xì)胞癌變的發(fā)生。我們先前的基因芯片研究首次發(fā)現(xiàn)MCM7 mRNA及RBL2/p130 mRNA在肝癌組織中差異表達(dá)[2],提示復(fù)制起始及轉(zhuǎn)錄調(diào)控異常在肝癌的發(fā)生中可能發(fā)揮了重要作用，本次研究中，我們利用免疫組化技術(shù)在蛋白水平上進(jìn)一步研究它們?cè)诟伟┲械谋磉_(dá)狀況，進(jìn)而探討其臨床意義。

材 料 和 方 法

1標(biāo)本來(lái)源及處理

44例原發(fā)性肝細(xì)胞癌組織、26例癌旁硬化肝組織(腫瘤周邊2 cm以外的無(wú)癌硬化肝組織)及18例肝血管瘤周邊正常肝組織為2005年7月至2008年3月手術(shù)切除后經(jīng)10%中性甲醛固定后石蠟包埋標(biāo)本。所有肝癌患者(無(wú)其它肝病)術(shù)前均未進(jìn)行任何形式的治療，其中男性37例，女性7例，年齡33-71歲，平均52歲。臨床分期按2001年9月中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)肝癌專業(yè)委員會(huì)制定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)患者進(jìn)行分期[3]，I期11例，Ⅱ期16例，Ⅲ期17例。所有組織類型均經(jīng)病理科確診，并按Edmondson-Steiner分級(jí),其中I-Ⅱ級(jí)24例,Ⅲ-IV級(jí)20例。所有患者均術(shù)后隨訪至2009年6月。

2免疫組織化學(xué)染色石蠟包埋組織切片4 μm厚，常規(guī)脫蠟至水，0.3%H2O2室溫下15-20 min，以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶，充分水洗，在pH 9.0的Tris/EDTA液中高壓3 min(MCM7)或在pH 6.5的檸檬酸緩沖液中高壓20 min(RBL2/p130及cyclin D1)，進(jìn)行抗原修復(fù)，室溫冷卻，分別加入按1∶100稀釋的濃縮型鼠抗人單克隆抗體MCM7、RBL2/p130或兔抗人多克隆抗體cyclin D1，4 ℃冰箱過夜，此后步驟及顯色按二步法試劑盒說明進(jìn)行，蘇木素復(fù)染，常規(guī)脫水，透明，封片。二步法免疫組化檢測(cè)試劑盒購(gòu)自上海基因公司，濃縮型鼠抗人單克隆抗體MCM7、RBL2/p130及濃縮型兔抗人多克隆抗體cyclin D1均購(gòu)自Neomarker。以不加Ⅰ抗作為陰性對(duì)照，以PBS代替Ⅰ抗作為空白對(duì)照，用已知陽(yáng)性片作為陽(yáng)性對(duì)照。

3結(jié)果判定

采用雙盲法，由2位病理醫(yī)師獨(dú)立觀察每張切片5個(gè)具有代表性的高倍視野，組織切片中胞質(zhì)或細(xì)胞核中出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性細(xì)胞標(biāo)志。根據(jù)細(xì)胞質(zhì)或核的染色程度及染色細(xì)胞百分率進(jìn)行分析評(píng)分：不著色為0分，著色淡為1分，深者3分。著色細(xì)胞占計(jì)數(shù)細(xì)胞百分率<10%為0分，>10%者為陽(yáng)性表達(dá)，10%-30%為1分，31%-60%為2分，>61%為3分。將每張切片著色程度得分與著色細(xì)胞百分率得分相乘為其最后得分。

4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

用SPSS 11.5軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，各項(xiàng)指標(biāo)與臨床參數(shù)的關(guān)系應(yīng)用2檢驗(yàn)，檢測(cè)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)分析采用Spearman相關(guān)分析，預(yù)后單因素分析采用Kapplan-Meier曲線及l(fā)og-rank檢驗(yàn)，多因素分析采用Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型。

結(jié) 果

1CyclinD1、RBL2/p130及MCM7在不同肝組織中的表達(dá)

Cyclin D1及RBL2/p130在各組肝組織中均有表達(dá)，主要表現(xiàn)為胞核著色。MCM7在癌旁硬化肝組織及正常肝組織中均不表達(dá)，在肝癌組織中表現(xiàn)為核著色。

2CyclinD1在肝癌組織中的表達(dá)情況與臨床參數(shù)間的關(guān)系

Cyclin D1在肝癌中的陽(yáng)性表達(dá)率為68.2%，顯著高于癌旁硬化肝組織及正常肝組織(P<0.01)。其表達(dá)水平與患者年齡、性別、有無(wú)門脈癌栓、癌灶個(gè)數(shù)、腫瘤直徑、甲胎蛋白(alpha fetoprotein, AFP)值及乙肝表面抗原陽(yáng)性與否無(wú)關(guān)；cyclin D1蛋白在無(wú)包膜及包膜不完整的癌組織中的陽(yáng)性率分別為83.3%、88.2%，均顯著高于在包膜完整的癌組織中的陽(yáng)性率47.6%(P<0.05)；肝癌分期越晚，cyclin D1蛋白的陽(yáng)性率越高。Ⅲ期癌組織中的陽(yáng)性率94.1%顯著高于I期的45.4%(2=6.21，P<0.05)和Ⅱ期的56.3%(P<0.05)；肝癌的病理分級(jí)越高，癌組織中cyclin D1蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率越高，Ⅲ級(jí)及IV級(jí)癌組織中的陽(yáng)性率為85.0%，顯著高于其在I級(jí)及Ⅱ級(jí)癌組織中的陽(yáng)性率54.2%(P<0.05),見表1、2、圖1。

表1 Cyclin D1、RBL2/p130和MCM7在不同肝組織中的表達(dá)

表2 Cyclin D1、RBL2/p130和MCM7的表達(dá)與肝癌患者臨床參數(shù)間的關(guān)系

Figure 1. The expression of MCM7, RBL2/p130 and cyclin D1 in different groups.A:the expression of MCM7 in HCC(SP,×400)；B：the expression of MCM7 in normal liver(SP,×200)；C：the expression of RBL2/p130 in HCC(SP,×400)；D：the expression of RBL2/p130 in normal liver(SP,×400)；E：the expression of cyclin D1 in HCC(SP,×400)；F：the expression of cyclin D1 in normal liver(SP,×400).

3RBL2/p130在肝癌中的表達(dá)情況及與臨床參數(shù)間的關(guān)系

RBL2/p130在肝癌中的陽(yáng)性表達(dá)率為34.1%，顯著低于癌旁硬化肝組織及正常肝組織(P<0.01)。其表達(dá)率與有無(wú)門脈癌栓、腫瘤分化程度及肝癌臨床分期有關(guān)，與患者年齡、性別、癌灶個(gè)數(shù)、腫瘤大小、腫瘤包膜完整與否、AFP值的大小及乙肝表面抗原陽(yáng)性與否無(wú)關(guān),見表1、2、圖1。

4MCM7在肝癌組織中的表達(dá)情況及與臨床參數(shù)間的關(guān)系

MCM7在肝癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率是72.7%，其表達(dá)水平與患者年齡、性別、有無(wú)門脈癌栓、癌灶個(gè)數(shù)及乙肝表面抗原陽(yáng)性與否無(wú)關(guān)；與AFP值、腫瘤直徑、腫瘤包膜完整性、臨床分期及病理分級(jí)有關(guān),見表2、圖1。

5單因素預(yù)后分析結(jié)果

應(yīng)用Kaplan-Meier法對(duì)HCC患者累積生存曲線進(jìn)行l(wèi)og-rank檢驗(yàn)，結(jié)果顯示cyclin D1表達(dá)陽(yáng)性的患者累計(jì)生存率顯著低于陰性患者(P<0.01)。MCM7表達(dá)陽(yáng)性患者累計(jì)生存率顯著低于陰性患者(P<0.01)，RBL2/p130陽(yáng)性患者累計(jì)生存率顯著高于陰性患者(P<0.05)，見圖2-4。

6CyclinD1、RBL2/p130及MCM7間的相關(guān)性及多因素分析結(jié)果

Cyclin D1與MCM7在肝癌中的表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.349,P<0.05)，二者與RBL2/p130的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(分別為r=-0.435、r=-0.421,P<0.01)。多因素分析顯示：腫瘤直徑(P<0.05)、MCM7(P<0.05)及cyclin D1(P<0.05)是影響肝癌預(yù)后的獨(dú)立因素,見表3、4。

Figure 2. The relationship between MCM7 expression and HCC prognosis.

Figure 3. The relationship between RBL2/p130 expression and HCC prognosis.

Figure 4. The relationship between cyclin D1 expression and HCC prognosis

表3 MCM7的表達(dá)與RBL2/p130、cyclin D1間的關(guān)系

表4 影響肝癌預(yù)后的多因素分析

討 論

Cyclin D1是一種反應(yīng)細(xì)胞周期變化的蛋白，在正常細(xì)胞周期中，cyclin D1與CDK4形成復(fù)合物cyclin D1-CDK4，使Rb蛋白磷酸化，從而失去抑制轉(zhuǎn)錄因子E2F的活性，解除Rb調(diào)控G1期停滯作用，啟動(dòng)DNA合成，使細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期，促進(jìn)細(xì)胞增殖。cyclin D1過度表達(dá)可縮短細(xì)胞周期G1/S期轉(zhuǎn)換時(shí)間,增加細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換速度,導(dǎo)致細(xì)胞增殖失控而癌變[4]。研究表明cyclin D1在多種腫瘤中過度表達(dá)，并與腫瘤的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切[5]。Patil等[6]研究認(rèn)為cyclin D1的高表達(dá)在c-Met和β-catenin誘發(fā)的肝癌產(chǎn)生中發(fā)揮了促進(jìn)作用。本次研究證實(shí)，肝癌組織中cyclin D1陽(yáng)性表達(dá)率顯著高于癌旁硬化肝組織及正常肝組織，并且其表達(dá)水平在腫瘤分化程度越低，臨床分期越晚的患者中越高，并且，cyclin D1陽(yáng)性表達(dá)的肝癌患者預(yù)后差。這些均提示cyyclin D1的過度表達(dá)在HCC的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。

RBL2/p130，是視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤易感基因家族的3個(gè)產(chǎn)物之一， RBL2/p130是一個(gè)典型的抑癌基因，通過阻斷E2F轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子家族的活性，使許多參與細(xì)胞周期的基因在G0期處于轉(zhuǎn)錄靜止?fàn)顟B(tài)，在細(xì)胞周期中發(fā)揮著負(fù)性調(diào)控的作用。目前，有關(guān)p130在肝癌中的表達(dá)情況的研究結(jié)果并不一致。Huynh[7]研究發(fā)現(xiàn)肝癌組織中p130蛋白表達(dá)較正常組織升高，認(rèn)為是機(jī)體對(duì)腫瘤難以控制的增殖的一種保護(hù)性反應(yīng)；而Claudio等[8]研究認(rèn)為p130在肝癌組織中表達(dá)下調(diào)，并且其表達(dá)水平與腫瘤的惡性程度呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果顯示，p130在肝癌中的表達(dá)水平明顯低于癌旁硬化肝組織及正常肝組織，有門脈癌栓者、肝癌組織分化程度越差、肝癌患者臨床分期越晚，其表達(dá)水平越低。并且，RBL2/p130陰性表達(dá)的肝癌患者預(yù)后差。這些結(jié)果均提示，RBL2/p130的失活促進(jìn)了肝細(xì)胞的惡性增殖及轉(zhuǎn)移。

MCM是一個(gè)保守的蛋白家族，MCM2-7復(fù)合物在真核細(xì)胞的復(fù)制起始和延伸中發(fā)揮著重要的作用。MCM2-7與DNA復(fù)制起始點(diǎn)結(jié)合，與其后幾種被募集的起始因子共同組裝成復(fù)制前起始復(fù)合物，這一復(fù)合物“準(zhǔn)許”染色質(zhì)開始復(fù)制。并且，MCM4/6/7二聚體復(fù)合體有解螺旋酶活性和ATP水解活性，能夠使雙鏈DNA解鏈，使復(fù)制得以延伸。在復(fù)制起始后，MCM2-7則從染色質(zhì)中解離，在復(fù)制期間不再裝配前復(fù)制復(fù)合物以確保每個(gè)細(xì)胞周期DNA復(fù)制的起始和延伸只發(fā)生1次。正常細(xì)胞中MCM蛋白的mRNA水平隨著細(xì)胞周期的變化而改變，MCM蛋白的表達(dá)在G1/S轉(zhuǎn)換達(dá)峰值，當(dāng)細(xì)胞進(jìn)入G0期和分化、衰老時(shí)，MCM表達(dá)的水平下降甚至不能檢測(cè)出[9]。近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)，MCM蛋白在多種腫瘤組織中表達(dá)上調(diào)，并與腫瘤細(xì)胞的增殖狀態(tài)、預(yù)后有關(guān)[10]。Iizuka等[11]研究認(rèn)為MCM7等受c-myc調(diào)節(jié)的基因在C基因型乙型病毒性肝炎所致肝癌中高水平表達(dá)，并且與肝癌的發(fā)生有關(guān)。我們前期研究發(fā)現(xiàn)MCM家族中MCM7在肝癌組織中高表達(dá)[2]，此次進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)MCM7蛋白僅在肝癌組織中表達(dá)，在正常肝組織及癌旁硬化肝組織中均不表達(dá)。隨著臨床分期的增加、組織分化程度的降低、瘤組織包膜的不完整性及腫瘤直徑的增加，MCM7的表達(dá)水平也更高。而且，在AFP<400 μg/L的肝癌患者中MCM7的陽(yáng)性率仍可達(dá)到56.5%，顯示出MCM7具有較AFP更高的肝癌特異性。并且，MCM7陽(yáng)性表達(dá)的肝癌患者預(yù)后差。這些均提示MCM7 與肝癌的增殖狀態(tài)和預(yù)后密切相關(guān)。

從以上情況可以看出，cyclin D1、RBL2/p130和MCM7在肝癌組織中均異常表達(dá)，它們的活化或失活在細(xì)胞周期復(fù)制起始階段促進(jìn)了肝細(xì)胞的惡性增殖。它們之間是否存在內(nèi)在聯(lián)系？相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，肝癌組織中cyclin D1與MCM7的表達(dá)情況之間存在著正相關(guān)關(guān)系，二者的表達(dá)水平與RBL2/p130蛋白的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)。前面提到，RBL2/p130能夠調(diào)節(jié)E2F轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子家族的活性，而E2F是許多與G1/S過渡有關(guān)的基因表達(dá)所需要的，這些基因之中就包括MCM。研究表明，MCM7與RBL2/p130之間存在相互作用[12]，而具有催化活性的cyclin D1/CDK4能與復(fù)制前復(fù)合物中的MCM7特異性的結(jié)合，通過磷酸化Rb來(lái)促使其與MCM7的分離，使復(fù)制起始點(diǎn)的裝配得以完成，細(xì)胞進(jìn)入細(xì)胞周期，DNA開始復(fù)制[13]。然而，在腫瘤中大多數(shù)細(xì)胞處于細(xì)胞周期中，cyclin D1及MCM7的高表達(dá)也許僅僅反映了這些細(xì)胞正處于G1期，同樣，在G0期高表達(dá)的RBL2/p130也可以由細(xì)胞所處周期解釋為什么它在HCC中較低陽(yáng)性表達(dá)率，下一步我們將用Ki67的染色來(lái)幫助判斷這些細(xì)胞是否在細(xì)胞周期中。另外，RBL2/p130的基因位點(diǎn)位于16 q，在肝癌中經(jīng)常缺失，是否突變導(dǎo)致了這3個(gè)基因的異常表達(dá)仍有待于進(jìn)一步研究。

綜合以上情況，我們認(rèn)為cyclin D1，RBL2/p130和MCM7的異常表達(dá)在肝癌的形成過程中發(fā)揮了重要的作用。Cyclin D1、RBL2/p130及MCM7可以作為判斷肝癌生物學(xué)行為和預(yù)后的重要指標(biāo)。

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ExpressionandprognosticsignificanceofcyclinD1,RBL2/p130andMCM7inhepatocellularcarcinoma

LIU Juan1, YIN Fei2, YAO Shu-kun3

(1DepartmentofGastroenterology,ZhongdaHospital,SoutheastUniversity,Nanjing210009,China;2DepartmentofGastroenterology,TheFourthHospital,HebeiMedicalUniversity,Shijiazhuang050011,China;3DepartmentofGastroenterology,China-JapanFriendshipHospital,Beijing100029,China.E-mail:hepatology-2003@163.com)

AIM: To investigate the expression and prognostic significance of cyclin D1, retinoblastoma-like protein 2(RBL2/p130) and minichromosome maintenance protein 7(MCM7) in hepatocellular carcinoma(HCC).METHODSThe expression of cyclin D1, RBL2/p130 and MCM7 in 44 HCC specimens, 26 adjacent noncancerous cirrhotic liver specimens and 18 normal liver specimens were detected by the method of immunohistochemistry. The correlations of cyclin D1, RBL2/p130 and MCM7 with the clinical parameters of HCC patients were analyzed.RESULTSThe positive expression rates of cyclin D1 and MCM7 in HCC were 68.2% and 72.7%, higher than those in normal livers and adjacent noncancerous cirrhotic livers(P<0.01). The positive expression rate of RBL2/p130 in HCC was 34.1%, lower than that in normal livers and adjacent noncancerous cirrhotic livers(P<0.01). The expression of MCM7 in HCC was positively correlated with the expression of cyclin D1(r=0.349,P<0.05), and negatively correlated with the expression of RBL2/p130(r=-0.421,P<0.01). The expression of cyclin D1 in HCC was negatively correlated with the expression of RBL2/p130(r=-0.435,P<0.01). The expression of MCM7 and cyclin D1 was associated with the integrity of tumor capsule, differentiation degree and TNM stage(P<0.05). The expression of MCM7 was also associated with tumor size and the value of alpha fetoprotein(AFP). The tumor size, the expression levels of MCM7 and cyclin D1 were correlated with the prognosis determined by multivariable analysis. The patients with positive expression of MCM7 and cyclin D1 had lower survival rate than those with negative expression(P<0.05). The patients with positive expression of RBL2/p130 had higher survival rate than those with negative expression(P<0.05).CONCLUSIONThe abnormal expression of cyclin D1, RBL2/ p130 and MCM7 plays an important role in the development of HCC, indicating that monitoring their expression in HCC patients may be helpful to the judgment of prognosis.

Cyclin D1; Retinoblastoma-like protein; Minichromosome maintenance protein; Liver neoplasms

R735.1

A

10.3969/j.issn.1000-4718.2011.02-018

1000-4718(2011)02-0304-06

2010-06-11

2010-12-17

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