曹 莉,熊正文,黃 勇,韓亞偉,蘇 紅,張華東,李 偉
研究發現腫瘤細胞的浸潤轉移是患者病死率較高的一個重要原因,上皮細胞-間質轉化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)和癌細胞脫離原發部位在浸潤轉移過程中起重要作用[1]。Snail和N-cadherin異常的表達是EMT發生的一個重要機制,增加了癌細胞的侵襲轉移性[2]。現探討Snail和N-cadherin在乳腺不同病變組織中的表達變化差異、與乳腺浸潤性導管癌臨床病理特征的關系以及它們的相關性,旨在探討其在乳腺癌發生、發展和浸潤轉移中的作用。
1.1 標本來源 解放軍251醫院病理科于2008年1月—2009年12月收集乳腺普通型增生、乳腺導管內癌組織標本各30例,乳腺浸潤性導管癌80例。乳腺普通型增生年齡28~56歲,中位數42歲。乳腺導管內癌年齡30~62歲,中位數48歲;低級別癌8例,中級別癌15例,高級別癌7例,均無淋巴結轉移。乳腺浸潤性導管癌年齡22~75歲,中位數50歲;組織學分級Ⅰ~Ⅱ級55例,Ⅲ級25例;TNM分期Ⅰ~Ⅱ期26例,Ⅲ~Ⅳ期54例;有淋巴結轉移46例,無淋巴結轉移34例。術前均未接受化療、激素治療及放療。
1.2 主要試劑 兔抗人Snail多克隆抗體購自Abcom 公司(17732),N-cadherin(MAB-0571)、免疫組化SP試劑盒及DAB顯色劑均購自福州邁新生物技術開發有限公司。
1.3 免疫組化染色(SP法) 標本均經10%甲醛溶液固定,常規石蠟包埋,4 μm連續切片,采用0.01 mmol/L的枸櫞酸緩沖液抗原修復,染色程序按SP試劑盒說明書進行。以PBS代替一抗作陰性對照,已知陽性切片為陽性對照。
1.4 結果判定 Snail免疫組化陽性信號以胞核出現棕黃色為陽性細胞,按染色強度的深淺積分,0分:無染色,1分:弱陽性,2分:強陽性;按著色細胞百分比積分,1分:≤25%,2分:26% ~50%,3分:51% ~75%,4分:>75%;按照陽性細胞×染色強弱計積分,積分1~2分為陰性,3~8分為陽性[3-4]。
N-cadherin陽性表達為細胞膜及細胞質內出現棕黃色顆粒,光鏡下每張切片隨機選取10個400倍視野,每個視野計數100個細胞。陽性細胞數評分:陽性細胞數≤10%為0分,11% ~25%為1分,26% ~50%為2分,≥51%為3分。染色強度評分:無著色為0分,淡棕黃色為1分,棕黃色為2分,深棕色為3分。將兩項評分相乘,結果≤2分為陰性,>2分為陽性。
1.5 統計學分析 數據采用SPSS 17.0統計分析軟件處理,計數資料運用χ2檢驗、Spearman相關性檢驗分析,以α=0.05為檢驗水準。
2.1 Snail、N-cadherin在不同乳腺病變中的表達乳腺浸潤性導管癌組織中,Snail陽性率為82.5%(66/80),分別高于乳腺導管內癌組織53.3%(16/30)和乳腺普通型增生組織13.3%(4/30),差異有統計學意義(χ2=9.78,P <0.01 和 χ2=45.11,P <0.01);乳腺浸潤性導管癌組織中,N-cadherin陽性率為60.0%(48/80),分別高于乳腺導管內癌組織26.7%(8/30)和乳腺普通型增生組織10.0%(3/30),差異有統計學意義(χ2=9.70,P <0.01 和χ2=12.97,P <0.01),見圖1、2。
2.2 Snail、N-cadherin在乳腺浸潤性導管癌中表達與臨床病理指標的關系 Snail和N-cadherin在淋巴結轉移組中、TNM分期中Ⅲ~Ⅳ表達明顯較無淋巴結轉移組、TNM分期中Ⅰ~Ⅱ高,差異有統計學意義(P<0.01);Snail和N-cadherin與患者年齡、腫瘤直徑大小、組織學分級均無關(P>0.05),見表1。

圖1 Snail在不同乳腺病變中的陽性表達(SP×200)

圖2 N-cadherin在不同乳腺病變中的陽性表達(SP×200)
2.3 乳腺浸潤性導管癌組織中Snail、N-cadherin表達之間的關系 乳腺浸潤性導管癌中Snail和N-cadherin表達同時陽性者45例,同時陰性者11例,Snail陽性、N-cadherin陰性者21例,Snail陰性、N-cadherin陽性者3例,兩者呈顯著正相關(r=0.36,P<0.01)。
3.1 Snail、N-cadherin在乳腺不同病變組織中的表達情況 Snail首先被發現存在于果蠅中,是鋅指蛋白超家族的第一個成員,人Snail基因定位于第20號染色體 20q12.3,全長 5882 bp,包含 3個外顯子[5]。Snail與E-cadherin啟動子區的E盒(E-box)結合,抑制E-cadherin的表達,誘導EMT的發生[6]。本研究顯示Snail在乳腺浸潤性導管癌中的陽性表達率高于乳腺導管內癌、乳腺普通型增生。N-cadherin是鈣黏附素家族中第一個在中樞神經系統發現的成員,其編碼基因定位于人染色體18ql1.2,分子量為127 kD,全長4132 bp,由906個氨基酸組成[7]。在成熟組織中,N-cadherin只表達在神經外胚層和中胚層來源的組織,如成熟的神經、肌肉和造血組織等。N-cadherin的表達有助于上皮細胞-間質細胞的遷移,從而使腫瘤細胞更加富于侵襲力,易于轉移[8]。本研究顯示N-cadherin在乳腺浸潤性導管癌陽性表達率高于乳腺導管內癌、乳腺單純性增生。提示Snail和N-cadherin蛋白在乳腺癌中的異常表達對其發生、發展可能起重要作用。
3.2 乳腺癌組織中Snail、N-cadherin的表達與臨床病理指標的關系 研究發現EMT在各種上皮細胞來源的惡性腫瘤的侵襲轉移過程中發揮了重要作用,而Snail可以誘導EMT的發生,因此Snail在腫瘤轉移中的作用越來越受到人們的關注。本研究發現乳腺癌組織中Snail表達與年齡、腫瘤大小和組織學分級無關,與淋巴結轉移、TNM分期表達差異有統計學意義。結果提示,Snail高表達與乳腺癌發生、浸潤轉移密切相關,與Come等[9]的實驗結果基本一致。Snail在腫瘤中的表達越高,腫瘤的轉移能力可能也隨之增高,癌細胞更容易侵襲周圍組織并發生轉移,故其高表達可能提示預后不良。
本研究發現乳腺浸潤性導管癌組織中N-cadherin表達與年齡、腫瘤大小和組織學分級無關,與淋巴結轉移、TNM分期表達差異有統計學意義。提示隨著腫瘤轉移能力的增強,N-cadherin表達逐漸升高。N-cadherin的增加可以通過 FGFR激活MAP-KERK信號轉導途徑,誘導MMP-9基因表達,有利于腫瘤血管的形成,使腫瘤易于生長和轉移[10-11]。體外實驗也表明,給N-cadherin陰性表達的癌細胞轉染N-cadherin后,細胞的侵襲力明顯增強[12]。進一步說明 N-cadherin在乳腺癌浸潤和轉移過程中可能起著重要的作用,可以作為乳腺癌發生、發展以及浸潤轉移的指標。

表1 Snail、N-cadherin在乳腺浸潤性導管癌中表達與臨床病理指標的關系
3.3 乳腺浸潤性導管癌中Snail、N-cadherin表達的相關性 Snail與許多靶基因相互作用,而其中E-cadherin被認為是最重要的靶基因。Snail可與E-box結合,在轉錄水平上抑制E-cadherin的表達,誘導N-cadherin的高表達。隨著對經典的cadherin分子深入研究發現,N-cadherin表達的增多,在引起腫瘤浸潤轉移方面有著比E-cadherin減少更為重要的作用,故在腫瘤的惡性生物學行為中,N-cadherin起著更重要的作用[13]。本研究發現,乳腺浸潤性導管癌組織中Snail、N-cadherin表達變化一致上調,呈明顯正相關。因此,Snail可能間接導致N-cadherin的異常表達,從而導致上皮間連接的破壞,使癌細胞間黏附力減弱,更具有侵襲力。
綜上所述,乳腺浸潤性導管癌的浸潤轉移是多種因素共同作用的結果,其中Snail、N-cadherin的異常表達是一個主要因素,這兩種基因共同參與乳腺腫瘤的發展及轉移,它們可以共同作為判斷乳腺癌轉移和預后的參考指標。推測Snail可能作為轉錄因子,居于信號通路的中間環節,對其上游信號轉導通路以及下游Snail轉錄調控基因進行調控,并誘導N-cadherin的異常表達。因而通過阻斷Snail信號途徑,采取針對Snail的干預方案,有望降低乳腺浸潤性導管癌的浸潤轉移率,從而改善預后。
[1]Zablocki G J,Ruzycki P A,Overturf M A,et al.Aldose reductase-mediated induction of epithelium-to-mesenchymal transition(EMT)in lens[J].Chem Biol lnteract,2011,191(1-3):351-356.
[2]Zhao J H,Luo Y,Jiang Y G,et al.Knockdown of β-Catenin Through shRNA Cause a Reversal of EMT and Metastatic Phenotypes Induced by HIF-1α[J].Cancer Invest,2011,29(6):377-382.
[3]Rosivatz E,Becker I,Specht K,et al.Differential expression of the epithelial-mesenchyalt-ransition regulators Snail,SIP1,and twist in gast ric cancer[J].Am J Pathol,2002,161(5):1881-1891.
[4]Pang R W,Joh J W,Johnson P J,et al.Biology of hepatocellular carcinoma[J].Ann Surg Oncol,2008,15(4):962-971.
[5]Mathias R A,Simpson R J.Towards understanding epithelial-mesenchymal transition:a proteomics perspective[J].Biochim Biophys Acta,2009,1794(9):1325-1331.
[6]尋風華,熊正文.轉錄因子Snail與女性常見腫瘤關系研究進展[J].中國婦幼保健雜志,2011,25(1):69-72.
[7]Morishita H,Yagi T.Protocadherin family:diversity,structure,and function[J].Curr Opin Cell Biol,2007,19(5):584-592.
[8]Kamikihara T,Ishigami S,Arigami T,et al.Clinical implications of N-cadherin expression in gastric cancer[J].Pathol Int,2012,62(3):161-166.
[9]Come C,Magnino F,Bibeau F,et al.Snail and slug p lay distinctr oles during breast carcinoma pr ogression[J].Clin Cancer Res,2006,12(18):5395-5402.
[10]Thomson S,Petti F,Sujk A,et al.Kinase switching in mesenchymal-like non-small cell lung cancer lines contributes to EGFR inhibitor resistance through pathway redundancy[J].Clin Exp Metastasis,2008,25(8):843-854.
[11]Dwivedi A,Slater S C,George S J.MMP-9 and MMP-12 cause N-cadherin shedding and thereby beta-catenin signlaling and vascular smooth muscle cell proliferation[J].Cardiovasc Res,2009,81(1):178-186.
[12]Nagi C,Guttman M,Jaffer S,et al.N-cadherin expressi on in breast cancer:correlati on with an aggressive histologic variant-invasive micropap illary carcinoma[J].Breast Cancer Res Treat,2005,94(3):225-235.
[13]Nguyen P T,Kudo Y,Yoshida M,et al.N-cadherin expression is involved in malignant behavior of head and neck cancer in relation to epithelial-mesenchymal transition[J].Histol Histopathol,2011,26(2):147-156.