IGF-1、PCNA和Caspase3在前列腺癌組織的表達及臨床意義

曾翔，梁勇，付光慶

（自貢市第四人民醫院泌尿外科，四川自貢643000）

·論著·

IGF-1、PCNA和Caspase3在前列腺癌組織的表達及臨床意義

曾翔，梁勇，付光慶

（自貢市第四人民醫院泌尿外科，四川自貢643000）

目的探討前列腺癌組織中IGF-1、PCNA、Caspase3的表達及臨床意義。方法采用免疫組織化學染色法(PV9000法)檢測正常前列腺(10例)及前列腺癌組織(42例)中IGF-1、PCNA和Caspase3的陽性表達率。結果(1)正常前列腺組IGF-1及PCNA陽性表達率較前列腺癌組表達明顯減弱(P＜0.05)；正常前列腺組Caspase3陽性表達率較前列腺癌組明顯增加(P＜0.05)。(2)PCNA和IGF-1的表達隨著前列腺癌病理分級和臨床分期增加而升高，Caspase3的表達隨著前列腺癌病理分級和臨床分期增加而減少。結論(1)前列腺癌IGF-1的表達異常增高與前列腺癌的發生發展密切相關，檢測IGF-1、PCNA、Caspase3的表達可作為前列腺癌診斷和預后判斷的一項參考指標。

前列腺癌；胰島素樣生長因子-1；增殖細胞核抗原；半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶-3

前列腺癌(Prostate carcinoma，Pca)是中老年男性常見的泌尿系腫瘤，近年來在我國發病率不斷上升。前列腺癌生物學行為較為復雜，其發生發展與多種因素有關。研究發現胰島素樣生長因子(IGF-1)等細胞因子在Pca發生發展過程中可能起著重要的調控作用，了解正常前列腺及Pca組織中IGF-1、增殖與凋亡相關因子的表達，有助于揭示Pca的發生發展的機制。本研究采用免疫組化PV9000法探討正常前列腺和前列腺癌組織中IGF-1、增殖細胞核抗原(PCNA)及半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶-3(Caspase3)的表達。

1 材料與方法

1.1 標本來源收集自貢市第四人民醫院泌尿外科2008-2011年病理組織標本52例，其中正常前列腺組織(NP)10例，Pca組織42例。10例正常前列腺組織全部來源于尸體標本，其余42例手術切除的標本經病理診斷均為前列腺腺癌，按國際前列腺癌TNM，分期其中T17例，T217例，T312例，T46例。按Gleason分級，7分以下18例，8分15例，8～10分9例。7分以下為低危組，8分為中危組，9～10分為高危組。

1.2 主要試劑IGF-1單克隆抗體試劑購自北京博奧森生物技術有限公司，Caspase3、PCNA單克隆抗體試劑購自北京中杉金橋生物技術有限公司，PV9000檢測試劑盒，二氨基聯苯胺(DAB)顯色試劑盒溶液，3-氨丙基三乙氧硅烷(APES)防脫片試劑均購自北京中杉金橋生物技術有限公司。

1.3 免疫組化方法將石蠟包埋蠟塊行4 μm連續切片，PCNA免疫組化過程：切片常規脫蠟；抗原熱修復；按免疫組化PV9000操作常規進行；DAB顯色；常規梯度酒精脫水干燥、二甲苯透明，中性樹膠封片。Caspase3免疫組化過程：一抗用磷酸鹽緩沖液(PBS)稀釋，比例為1:100，余同PCNA。IGF-1免疫組化過程：不需要熱修復，用胰蛋白酶修復，胰蛋白酶稀釋比例為1:3。IGF-1一抗的稀釋比例為1:150，余同PCNA。

1.4 結果判斷及圖像分析

1.4.1 IGF-1、PCNA及Caspase3表達Caspase3在前列腺上皮細胞胞漿中表達，呈棕黃或棕褐色；IGF-1在上皮細胞和間質胞漿中表達，呈棕黃色細顆粒；PCNA在前列腺上皮細胞胞核表達，呈棕黃色顆粒。

1.4.2 免疫組化結果每張切片隨機取4個視野同條件采圖，用Image-pro plus 6.0做免疫組化圖象分析，計算每張圖片前列腺組織中陽性表達的平均光密度值，取4個視野的平均值作為切片該指標的陽性率。

1.5 統計學方法所有實驗數據均通過Microsoft Excel 2007進行描述性統計。所有計量資料數據以均數±標準差(x-±s)表示，各組間均數的比較采用方差分析或非參數檢驗，用SPSS14.0軟件進行統計分析，以P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 IGF-1在正常前列腺和前列腺癌不同臨床分期組織的表達IGF-1在正常前列腺組織表達于腺體上皮、間質的細胞胞漿，正常前列腺以間質相對較多，大多數染色均勻一致，呈彌漫分布，少部分灶性分布；而前列腺癌主要表達于癌巢的細胞胞漿中，呈灶性分布。正常前列腺組織和前列腺癌組的IGF-1陽性率見表1，兩組比較總差異有統計學意義(F= 85.65，P=0.000 26＜0.01)(表1，圖1～圖2)。IGF-1前列腺癌不同分期組間的比較：前列腺癌分組各組隨分期增高而呈增高趨勢，前列腺癌T1與T2組比較(P=0.341)，T1與T3組比較(P=0.140)，T1與T4組比較(P=0.064)，T2與T3組比較(P=0.453)，T2與T4組比較(P=0.193)，T3與T4組比較(P=0.497)，差異均無統計學意義(P＞0.05)。

圖1 正常前列腺IGF(×200)

圖2 前列腺癌組織IGF-1(×400)

2.2 PCNA在正常前列腺和前列腺癌不同臨床分期組織的表達PCNA在正常前列腺和前列腺癌組織標本中均有陽性表達，表達于細胞的胞核，正常前列腺組織主要表達于腺體上皮細胞，而基底上皮細胞和間質細胞很少表達。前列腺癌組織中主要表達于癌細胞中，癌旁前列腺腺體上皮細胞也有部分表達，PCNA在正常前列腺和前列腺癌組織兩組比較差異有統計學意義(F=107.78，P=0.000 17＜0.01)。PCNA前列腺癌不同分期組間的比較：前列腺癌T4組較T1組明顯增高(P=0.000 68＜0.05)，前列腺癌分組各組隨分期增高而呈增高趨勢，T1與T2組比較(P=0.227)，T1與T3組比較(P=0.164)，T2與T3組比較(P=0.121)，T2與T4組比較(P=0.068)，T3與T4組比較(P=0.057)，各組隨分期增加而呈升高趨勢，但差異無統計學意義(P＞0.05)(表1，圖3-圖4)。

圖3 正常前列腺PCNA(×200)

圖4 前列腺癌組織PCNA(×200)

2.3 Caspase3在正常前列腺和前列腺癌不同臨床分期組織的表達Caspase3在正常前列腺和前列腺癌組織標本中均有陽性表達，上皮細胞和間質均有表達，主要以腺體上皮胞漿表達為主。正常前列腺及前列腺癌兩組陽性率比較差異有統計學意義(F=1 826.20，P＜0.01)。Caspase3前列腺癌不同分期組間的比較：前列腺癌T4、T3、T2組較T1組明顯減低(P＜0.05)，其余各組隨分期增加而呈減少趨勢，但差異有統計學意義(P＞0.05)，見表1，圖5～圖6。

表1 不同前列腺癌臨床分期組織IGF-1、PCNA、Caspase3的陽性率

表1 不同前列腺癌臨床分期組織IGF-1、PCNA、Caspase3的陽性率

項目正常前列腺前列腺癌T1前列腺癌T2前列腺癌T3前列腺癌T4例數10 7 17 12 6 IGF-1 0.073±0.01 0.124±0.02 0.132±0.03 0.135±0.02 0.138±0.05 PCNA 0.113±0.13 0.983±0.53 1.164±0.35 1.204±0.27 1.457±0.66aCaspase3 3.027±0.33 1.965±0.25b1.395±0.48b1.281±0.14b0.734±0.42b

圖5 正常前列腺Caspase3(×100)

圖6 前列腺癌組織Caspase3(×100)

2.4 IGF-1、PCNA和Caspase3在正常前列腺和前列腺癌不同病理分級組織的表達IGF-1、PCNA和Caspase3在正常前列腺和前列腺癌不同病理分級組織標本中均有陽性表達。PCNA主要表達于細胞的胞核。IGF-1前列腺癌不同病理分級組間的比較：前列腺癌各組隨分期增高而呈增高趨勢，低危組與中危組比較，F=30.332，P=0.121，低危組與高危組比較，F=46.561，P=0.070，中危組與高危組比較，F=39.187，P=0.630，但差異無統計學意義(P＞0.05)。PCNA前列腺癌不同病理分級組間的比較：前列腺癌高危組較前列腺癌低危組有統計學意義(F=92.116，P=0.000 17＜0.05)，前列腺癌中危組較前列腺癌低危組差異有統計學意義(F=72.547，P=0.000 32＜0.05)，各組隨病理分級增高而呈增高趨勢，高危組與中危組比較(F= 46.480，P=0.080)，但差異無統計學意義(P＞0.05)。Caspase3前列腺癌不同病理分級組間的比較：Caspase3表達在前列腺癌高危組與中危組比較差異有統計學意義(F=122.380，P=0.000 21＜0.05)，與低危組比較差異有統計學意義(F=260.422，P=0.000 054＜0.05)，中危組與低危組比較差異有統計學意義(F=148.964，P=0.000 67＜0.05)，各組隨病理分級增高而呈減低趨勢，差異有統計學意義(見表2)。

注：a前列腺癌PCNA高與低危組比較，F=92.116，P=0.000 17＜0.05，前列腺癌中危組較前列腺癌低危組有統計學意義，F=72.547，P= 0.000 32＜0.05；b前列腺癌Caspase3表達在高危組與中危組的比較，F=122.380，P=0.000 21＜0.05，與低危組比較，F=260.422，P= 0.000 054＜0.05，中危組與低危組比較，F=148.964，P=0.000 67＜0.05。

3 討論

前列腺癌是中老年男性常見的泌尿生殖腫瘤，目前前列腺癌的發生機制不十分清楚。前列腺中各種激素代謝水平的改變，各種生長因子和癌基因以及神經內分泌細胞等均參與了細胞增殖和凋亡的平衡[1]。前列腺細胞增殖和凋亡的平衡破壞在前列腺癌的發生發展中起著重要作用。

IGF-I是一種受生長激素調節的單鏈多肽，對細胞增殖從G1～S期具有促進作用，是重要的促細胞生長和分化因子，具有顯著的促細胞分裂和抗細胞凋亡作用[2]。目前研究表明IGF-1可以在正常前列腺或前列腺增生組織中表達[3]。Furstenberger等[4]發現在人體許多腫瘤組織如乳腺癌、肝癌、結直腸癌、前列腺癌等中過量表達，與腫瘤的發生發展密切相關，并具有抗細胞凋亡作用。Ruan等[5]也發現，IGF-1可以由前列腺癌細胞產生，在體外前列腺癌細胞系可自己分泌IGF-1和表達自動磷酸化的IGF-1R。張超等[6]研究了IGF-1和IGF-1R在Pca組織中的表達，也證實了前列腺癌組織IGF-1的表達主要分布在前列腺腺體上皮細胞。本實驗結果表明IGF-1在正常前列腺組織、前列腺癌上皮細胞和基質胞漿均有表達，與文獻報道大致相同。羅玉華等[7]研究發現IGF-1在前列腺癌的表達明顯高于前列腺增生，與前列腺癌Gleason評分呈正相關，與Whitmore-Jewett(ABCD)系統呈正相關。本實驗比較了正常前列腺組織和前列腺癌組的IGF-1陽性率，兩組比較差異有統計學意義(P＜0.05)，隨病理分級和TNM臨床分期增加有增加趨勢，但各組之間差異無統計學意義，可能與各組的病例標本有關。

增殖細胞核抗原(PCNA)是DNA聚合酶的輔助蛋白，是DNA復制所必須的細胞周期調節蛋白。它在細胞增殖周期的G1期開始增加，S期達到高峰，是評價細胞增殖狀態的客觀指標[8]，其合成水平反映了細胞增殖率及DNA合成率。本研究顯示PCNA存在于細胞核內，在正常前列腺及前列腺癌組織均有表達，在前列腺癌組織表達明顯，兩組比較差異有統計學意義(P＜0.01)，PCNA臨床分期組間比較T4組較T1組明顯增加(P＜0.05)，前列腺癌高、中危組較前列腺癌低危組差異有統計學意義(P＜0.05)，余各組隨病理分級增高而呈增高趨勢，PCNA隨前列腺臨床分期及Gleason病理分級增加呈增加趨勢，與前列腺癌的發生發展有關，這與Lai等[9]在研究PCNA在前列腺癌表達隨臨床分期增加有顯著性報道相近。Zhong等[10]用RT-PCR法研究了Ki-67和PCNA在正常前列腺、BPH和前列腺癌的表達，同樣發現PCNA在BPH和前列腺不同分化癌的表達呈逐漸升高的趨勢。PCNA在前列腺癌切除術后標本的研究中，Taftachi等[11]提出了PCNA可以作為預防前列腺癌復發的獨立預測指標的觀點。PCNA不僅與前列腺癌發生有關，還與其惡性行為有關，PCNA的檢測對判斷前列腺癌的性質、轉移和預后有重要的臨床意義。

Caspase3是細胞凋亡的一類蛋白水解酶，即Caspase中的關鍵效應酶，是凋亡執行的重要效應分子，屬于半胱氨酸基天冬氨酸基-特異性蛋白酶[12]。O'Nell等[13]研究了前列腺癌組織的Caspase3蛋白表達，發現前列腺癌的Caspase3表達主要在分泌上皮細胞，而在基底細胞僅有少量表達。本實驗發現Caspase3主要表達在分泌上皮細胞胞漿，在臨床不同分期和病理分級均有表達，前列腺癌T4、T3組較T1組明顯減低(P＜0.05)，其余各組隨分期增高而呈減低趨勢，但差異無統計學意義(P＞0.05)，前列腺癌隨病理分級越高表達越少，高危中危較低危組明顯減少(P＜0.05)。鄧春華等[14]研究也發現Caspase3在前列腺癌不同病理分級均有表達，高分化組比低分化組表達更高，提示表達強弱可能與分級和預后有關。許學文等的研究也證實晚期前列腺癌存在Caspase3的表達失調，其在前列腺癌的發展中發揮作用[15]。因此我們認為前列腺癌的Caspase3表達隨臨床分期及病理分級增高而表達減少，有助于成為前列腺癌的預后判斷參考指標之一。

目前研究認為前列腺癌是前列腺細胞增殖與凋亡平衡紊亂引起，本研究表明細胞因子IGF-1、PCNA和Caspase3與前列腺癌的發生發展密切相關。IGF-1及PCNA在前列腺癌組織均有表達，隨臨床分期及病理分級的升高而呈增加趨勢，Caspase3的表達隨著前列腺癌病理分級和臨床分期增加而減少，對前列腺癌的早期診斷、臨床療效及預后判斷具有重要意義。目前國內外研究的病例較少，仍需要大樣本多中心病例對照研究，在分子生物學水平等更多領域探討。

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Expression and clinical significance of IGF-1,PCNA and Caspase3 in prostate carcinoma tissues.

ZENG Xiang, LIANG Yong,FU Guang-qing.Department of Urology,the Forth People's Hospital of Zigong,Zigong 643000,Sichuan, CHINA

ObjectiveTo investigate the expression and clinical significance of insulin-like growth factor-1 (IGF-1),proliferating cell nuclear antigen(PCNA)and Caspase3 in human prostatic carcinoma tissues.MethodsThe expression of PCNA,Caspase3,IGF-1 were observed by immunohistochemical PV9000 methods in normal prostate and prostatic carcinoma tissues.Results(1)The positive expression rates of IGF-1 and PCNA in normal prostate were significantly lower than those of prostate carcinoma(P＜0.05),and the positive expression rates of Caspase3 in normal prostate significantly were significantly higher than that of prostate carcinoma(P＜0.05).(2)The expression of IGF-1 and PCNA were increased as the increasing of clinical stage and pathological grade.On the contrary,the expression of Caspase3 was decreased as the increasing of clinical stage and pathological grade.ConclusionThe extremely high expression of IGF-1 may play a pivotal role in tumorigenesis and progression in prostate carcinoma.The expression of IGF-1,PCNAand Caspase3 may serves as an indicator for the diagnosis and prognosis of prostate carcinoma.

Prostate carcinoma;Insulin-like growth factor-1(IGF-1);Proliferating cell nuclear antigen (PCNA);Caspase3

R737.25

A

1003—6350（2013）19—2809—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2013.19.1176

2013-03-25)

曾翔。E-mail：zengu@126.com