食管癌RUNX3蛋白的表達(dá)特點及意義

牟妍舒,趙晟罡，李 巖

(1.鞍山市第四醫(yī)院 放療科，遼寧 鞍山 114034；2.大連醫(yī)科大學(xué) 解剖學(xué)教研室，遼寧 大連116044)

食管癌癌變過程涉及多種癌基因的激活與抑癌基因的失活，其中RUNX3 即是其中一種新近發(fā)現(xiàn)的抑癌基因[1]。RUNX3隸屬于runt結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄因子家族，與人類胚胎時期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、免疫功能發(fā)育及腫瘤發(fā)生有密切的關(guān)系。其作為RUNX家族中長度最小的一個成員，主要參與胚胎發(fā)育過程中的細(xì)胞基因表達(dá)調(diào)控。對諸多腫瘤的研究可見，RUNX3表達(dá)失調(diào)伴隨著腫瘤細(xì)胞的去分化，極性消失，腫瘤區(qū)新血管生成，引起腫瘤浸潤能力增強(qiáng)以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率增高，且預(yù)示患者預(yù)后不良[2]。這提示，RUNX3表達(dá)失調(diào)有可能成為腫瘤早期診斷、惡性程度判定及患者預(yù)后預(yù)測的潛在生物標(biāo)志物。但RUNX3與食管癌的相關(guān)性研究并不多見。本研究以癌旁相對正常食管上皮、癌前病變組織、食管癌標(biāo)本為研究對象，通過高通量組織微陣列，運(yùn)用免疫組織化學(xué)方法，檢測RUNX3在上述組織中的表達(dá)情況和分布特點，分析該基因的表達(dá)與食管癌各病理特征之間的關(guān)系，以探討RUNX3在食管癌中的病理學(xué)意義。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

診斷明確未經(jīng)放化療的術(shù)后切除樣本癌旁相對正常組織9例、癌前病變38例與食管癌組織83例，均來自1999-2008年鞍山市腫瘤醫(yī)院。83例食管癌患者，男性70例，女性13例，年齡31～78歲，平均(59.8±10.83)歲。組織病理學(xué)，鱗癌68例，腺癌15例；高分化27例，中分化40例，低分化16例。

1.2 實驗方法及結(jié)果判定

運(yùn)用石蠟包埋組織芯片技術(shù)制成組織微陣列，采用免疫組織化學(xué)染色(Immunohistochemical，IHC)法，按照SP試劑盒說明書進(jìn)行染色，抗體為兔抗人RUNX3多克隆抗體(北京博奧森)，DAB顯色。染色陽性反應(yīng)為呈現(xiàn)棕黃色顆粒，定位于細(xì)胞漿及細(xì)胞核中，判定標(biāo)準(zhǔn)[1]：細(xì)胞漿中無著色的為陰性(-)；與未加一抗的陰性對照比較，著色略深的為弱陽性(+)，較深的為陽性(++)，明顯加深的則為強(qiáng)陽性(+++)。其中前二者記為低表達(dá)，后二者為高表達(dá)。本文將高表達(dá)記為表達(dá)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，以Kruskal-Wallis 和Mamm Whitney檢驗對RUNX3在不同病變組織中的表達(dá)進(jìn)行分析，P<0.05為差異有顯著性意義。

2 結(jié) 果

2.1 RUNX3在不同病變組織中的表達(dá)特點

RUNX3蛋白在不同病變中的表達(dá)情況見表1、圖1。食管癌組表達(dá)率42.2%，明顯低于癌旁組(77.8%)和癌前病變組(78.9%)，P<0.05。但癌旁組和癌前病變組比較差異無顯著性意義(P>0.05)。食管癌組鱗癌(38.2%)和腺癌(60.0%)比較差異也無顯著性意義(P>0.05)。

2.2 RUNX3的表達(dá)與臨床病理參數(shù)的關(guān)系

RUNX3的表達(dá)在性別、年齡、分化程度和病變大小方面差異均無顯著性意義(P>0.05)。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組RUNX3表達(dá)率(22.7%)顯著低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移組(64.1%)，差異有顯著性意義(P<0.05)；在 T3、4期(31.0%)較T1、2期(68.0%)明顯下調(diào)，差異有顯著性意義(P<0.05)；而RUNX3的表達(dá)率雖在III-IV期(32.5%)中低于I-II 期(51.2%)，但差異無顯著性意義(P>0.05)。見表2。

表1不同病變組織中RUNX3的表達(dá)

Tab1 Expression in different EC pathological lesionn(%)

分 組 例數(shù) RUNX3蛋白低表達(dá)高表達(dá)癌旁組92(22.2)7(77.8)癌前病變組388(21.1)30(78.9)食管癌組8348(57.8)35(42.2) 鱗癌6842(61.8)26(38.2) 腺癌156(40.0)9(60.0)

圖1 RUNX3在不同病變食管癌組織中免疫組織化學(xué)染色 Fig 1 RUNX3 expression in different tissues

例數(shù)RUNX3低表達(dá)高表達(dá)P性別>0.05 男7035(50.0)35(50.0) 女137(53.8)6(46.2)年齡(歲)>0.05 <604020(50.0)20(50.0) ≥604328(65.1)15(34.9)分化程度>0.05 高分化277(25.9)20(74.1) 中分化4029(72.5)11(27.5) 低分化1612(75.0)4(25.0)病變大小(cm)>0.05 <4128(66.7)4(33.3) 4～85728(49.1)29(50.9) ≥81412(85.7)2(14.3)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移<0.05 無3914(35.9)25(64.1) 有4434(77.3)10(22.7)浸潤深度<0.05 未及漿膜(T1,2)258(32.0)17(68.0) 侵及漿膜(T3,4)5840(69.0)18(31.0)臨床分期>0.05 Ⅰ-II4321(48.8)22(51.2) Ⅲ-IV4027(67.5)13(32.5)

3 討 論

人類runt相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子3(runt-related trans- cription factor 3, RUNX3)基因1994年被首次報道，它是轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路上的一個重要環(huán)節(jié)，參與了TGF-β上皮細(xì)胞生長的負(fù)調(diào)節(jié)過程[3-4]。現(xiàn)已有諸多相關(guān)報道證實，該基因是一種重要的抑癌基因，在多種腫瘤中呈現(xiàn)明顯的下調(diào)趨勢，與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展以及預(yù)后等方面關(guān)系密切，在腫瘤的惡性轉(zhuǎn)變過程中扮演重要角色[2]。

本研究結(jié)果顯示，在食管癌癌旁相對正常組織和癌前病變中，RUNX3蛋白的表達(dá)為77.8%及78.9%，在食管癌組織中則下調(diào)至42.2%，較前兩者有顯著性差異。該基因表達(dá)的下調(diào)在病變≥8 cm的食管癌中尤為明顯，蛋白表達(dá)率僅為14.3%，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者RUNX3表達(dá)(34.1%)顯著低于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者(51.3%)，且在腫瘤浸潤及漿膜的病例中僅有31.0%表達(dá)蛋白，而未及漿膜病例表達(dá)率為68.0%，這說明RUNX3蛋白有可能作為食管癌診斷及侵襲轉(zhuǎn)移預(yù)測的候選分子指標(biāo)。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為RUNX3表達(dá)下調(diào)乃至缺失的機(jī)制與基因啟動子區(qū)甲基化關(guān)系密切[5]。Yan等[6]研究證實RUNX3基因甲基化狀態(tài)與膀胱癌的預(yù)后及腫瘤進(jìn)展直接相關(guān)，并可作為預(yù)測指標(biāo)輔助腫瘤的分子診斷。Zheng等[7]檢測了消化道腫瘤患者血清DNA中RUNX3基因啟動子甲基化改變，發(fā)現(xiàn)其與腫瘤進(jìn)展、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，可作為食管癌、胃癌和肝癌等消化道腫瘤早期診斷的分子靶點。在腦膠質(zhì)瘤研究中，Mei等[8]證實恢復(fù)癌細(xì)胞RUNX3表達(dá)可強(qiáng)烈抑制細(xì)胞的侵襲遷移能力，這也為腫瘤的生物治療提供了潛在的基因靶點。

目前食管癌的診斷依然是內(nèi)鏡結(jié)合黏膜活檢的組織病理學(xué)檢查方法，尚無一種或幾種分子指標(biāo)能夠替代傳統(tǒng)的診斷方法。臨床上早期診斷的食管癌患者5年生存率可由10%提高到80%～90%，故探索食管癌發(fā)病早期的分子改變、篩選敏感的分子生物學(xué)指標(biāo)、并嘗試進(jìn)行有效的基因、免疫治療，對于食管癌高危人群具有重要臨床意義。RUNX3作為有價值的潛在分子，其在食管癌抑癌中的確切機(jī)制及臨床診斷治療的應(yīng)用還需進(jìn)一步深入研究。

[1] Hiramatsu T, Osaki M, Ito Y, et al. Expression of RUNX3 protein in human esophageal mucosa and squamous cell carcinoma[J]. Pathobiology, 2005, 72:316-324.

[2] Bae SC, Choi JK. Tumor suppressor activity of RUNX3[J]. Oncogeng, 2004, 23(4): 4338-4340.

[3] Bangsow C, Rubins N, Glusman G, et al. The RUNX3 gene-sequence,structure and regulated expression[J].Gene, 2001, 279(2): 221-232.

[4] Guo C, Liu QG, Yang W, et al. Relation among p130Cas, RUNX3 and beta-catenin expression, clinicopathologic significance and prognosis in human hepatocellular carcinoma[J]. Hepatobiliary Pancreat Dis Int, 2008, 7(5): 490-496.

[5] Corn PG, Smith BD, Ruckdeschel ES, et al. RUNX3 expression is silenced by 5' CpG island methylation in acute leukemia[J]. Clin Cancer Res, 2000, 6(11): 4243-4248.

[6] Yan C, Kim YW, Ha YS, et al. RUNX3 methylation as a predictor for disease progression in patients with non-muscle-invasive bladder cancer[J]. J Surg Oncol, 2012,15, 105(4):425-430.

[7] Zheng Y, Zhang Y, Huang X, et al. Analysis of the RUNX3 gene methylation in serum DNA from esophagus squamous cell carcinoma, gastric and colorectal adenocarcinoma patients[J]. Hepatogastroenterology, 2011, 58(112): 2007-2011.

[8] Mei PJ, Bai J, Liu H, et al. RUNX3 expression is lost in glioma and its restoration causes drastic suppression of tumor invasion and migration[J]. J Cancer Res Clin Oncol, 2011, 137(12): 1823-1830.