G-蛋白耦聯受體、組織蛋白酶-D和CD133在結腸腺癌中的表達及相關性

吳月明

(遼寧醫學院附屬第三醫院腫瘤二科，遼寧 錦州 121001)

結腸腺癌病變進展時出現多種蛋白的表達異常，此時不僅可以加速腫瘤細胞的癌變，還可以引起腫瘤細胞的遷移過程。富含亮氨酸重復序列G-蛋白耦聯受體(LGR)5作為WNT信號通路的靶基因和腫瘤干細胞標記物，與多種腫瘤的生物學進展密切相關〔1〕。組織蛋白酶(Cath)-D是一種蛋白水解酶，近來有研究顯示其表達可能與腫瘤患者的預后有關〔2〕。白細胞分化抗原(CD)133最初被認為是造血干細胞的標志物，近年人們主要關注其對上皮細胞癌變及腫瘤進展的作用〔3〕。本文關注結腸腺癌中LGR5、Cath-D和CD133蛋白的表達，探討其臨床意義及相關性。

1 材料和方法

1.1臨床資料 2012年7月至2013年6月我院確診為結腸腺癌、并行手術根治的患者130例作為觀察組，男70例，女60例，年齡51～79〔平均(63.5±7.9)〕歲，納入均符合世界衛生組織(WHO)中關于結腸腺癌的診斷標準，并經病理學確診。其中高分化67例，中分化50例，低分化13例。有淋巴結轉移40例，無淋巴結轉移90例。選擇77例結腸黏膜上皮內瘤變的患者作為對照組，其中男40例，女37例，年齡52～78歲，平均(63.2±7.8)歲。選擇77例正常結腸黏膜組織作為正常對照組，其中男39例，女38例，年齡53～72歲，平均(61.4±7.4)歲。三組在一般資料的比較中無明顯差別(P>0.05)。

1.2LGR5、Cath-D和CD133蛋白的檢測 蛋白均購自武漢博士德生物工程公司。LGR5、Cath-D和CD133的試劑均為濃縮液，按不同比例稀釋后，進行預實驗，選擇最佳染片質量的濃度進行正式實驗。LGR5、Cath-D和CD133蛋白的檢測應用免疫組化二步法，嚴格按操作規程進行操作，注意質量控制，減少人為誤差。

1.3結果判定標準 LGR5蛋白以細胞核或細胞質內見均勻一致的顆粒為陽性細胞。Cath-D蛋白以細胞質內見均勻一致的顆粒為陽性細胞。CD133蛋白蛋白以細胞膜內見均勻一致的顆粒為陽性細胞。選擇染色集中的上皮細胞區域共5個高倍視野(400倍)，計數陽性細胞的百分率，以陽性細胞≥25%為陽性，以<25%為陰性。

1.4統計學處理 應用SAS6.12進行χ2檢驗或線性相關分析。

2 結 果

2.1LGR5、Cath-D和CD133在3組中表達陽性率的比較 LGR5、Cath-D和CD133在正常對照組、對照組和觀察組中表達的陽性率差別有統計學意義(P<0.000 1)。見表1。

2.2觀察組LGR5、Cath-D和CD133表達在不同臨床病理特征中的關系 觀察組中LGR5、Cath-D和CD133表達均與腫瘤的分化、浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期密切相關。見表2。

2.3觀察組中LGR5、Cath-D和CD133表達的相關性分析 線性相關分析結果顯示LGR5和Cath-D(P=0.098 6)、Cath-D和CD133(P=0.241)的表達未見明顯相關性，而LGR5和CD133(r=0.46,P=0.038 7)的表達呈正相關性。

表1 LGR5、Cath-D和CD133在3組中表達陽性率的比較〔n(%)〕

表2 觀察組中LGR5、Cath-D和CD133陽性表達在不同臨床病理特征中的關系〔n(%)〕

3 討 論

腫瘤干細胞又稱癌干細胞，是指癌組織中一些較少的具有無限自我更新潛能并促進腫瘤形成的細胞〔4〕。CD133是目前用于腫瘤干細胞研究的熱點標志物〔5〕。CD133是分子量為120 kD的糖蛋白，具有5個跨膜區，在細胞外形成2個大環結構，在細胞內形成2個小環結構〔6〕。其作為早期抗原，不僅可以促進腫瘤的血管新生，還可以參與細胞間信號的傳遞〔7〕。Cath-D作為機體的一種蛋白水解酶，當其活化后可以溶解并催化基底膜和細胞外基質，使局部形成溶解的區域，此時細胞間通路也打開，對腫瘤的惡變和轉移有明顯的促進作用〔8,9〕。LGR5是WNT信號途徑的靶基因，屬于跨膜糖蛋白激素受體類〔10〕。有研究顯示LGR5陽性的細胞具有分化成為所有的上皮系細胞的潛能，也證實了其為小腸和結腸干細胞的特異性分子標記〔11〕。翟穎仙等〔12〕通過在卵巢癌中應用免疫組化的方法檢測CD133的表達，結果顯示CD133在腫瘤中高表達，且分化程度低的病例CD133的表達更高，認為CD133可能成為卵巢漿液性乳頭狀腺癌干細胞的表面標記物。

本研究結果提示LGR5、Cath-D和CD133三種蛋白在結腸上皮細胞癌變過程中發揮重要促進作用，LGR5、Cath-D和CD133可能作為癌基因起重要的作用。LGR5、Cath-D和CD133參與腫瘤細胞由幼稚到成熟的過程，是腫瘤內在的調控作用；LGR5、Cath-D和CD133參與腫瘤的侵襲過程，LGR5、Cath-D和CD133作為癌基因起作用過程中，不僅可以加速腫瘤的異型性和分化障礙，還對腫瘤的生長起決定作用，尤其在腫瘤穿透漿膜的過程中起明顯的促進作用；LGR5、Cath-D和CD133參與腫瘤的淋巴道播散，提示腫瘤細胞具有高度遷移潛能。LGR5、Cath-D和CD133三種蛋白高表達時腫瘤的TNM分期高，由于TNM分期是腫瘤預后的重要指標，因此三種蛋白高表達預示著腫瘤不良的預后。相關分析提示LGR5和CD133具有協同作用，二者的相關性可能與其作為干細胞的標志物有關，也可能與LGR5和CD133對腫瘤細胞的分化調節相關。Cath-D存在于所有細胞中，一方面可通過水解作用降解細胞外基質，參與腫瘤的侵襲和轉移，另一方面，可以激活Cath-B，再次激活尿激酶激活因子，并與其受體結合，調節與腫瘤有關的蛋白分解作用〔13〕。因此Cath-D的作用可能更廣泛，而本實驗顯示LGR5和CD133具有協同作用主要與腫瘤的癌變相關，其作用較Cath-D的作用可能更局限，因此Cath-D可能通過其他途徑促進腫瘤的發生和進展。近來有研究顯示Cath-D可以對MMPs進行有效調節〔14,15〕，并對細胞外基質有明顯的降解作用，也直接證實了Cath-D對轉移的促進作用。

綜上，結腸腺癌中LGR5、Cath-D和CD133高表達、LGR5和CD133具有協同正向作用對病變進展具有明顯的促進作用。聯合檢測LGR5、Cath-D和CD133的表達可能對判斷預后和臨床分期有一定價值。

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