ADAM17與E-cadherin、TIMP3蛋白在胃癌中的表達及臨床意義

馮宇嬌，王宏坤，鄭繪霞，梁建芳

(1山西省腫瘤醫院檢驗科,太原 030013;2山西醫科大學第一醫院病理科;*通訊作者,E-mail:whk2005002@163.com)

ADAM17與E-cadherin、TIMP3蛋白在胃癌中的表達及臨床意義

馮宇嬌1，王宏坤2*，鄭繪霞2，梁建芳2

(1山西省腫瘤醫院檢驗科,太原 030013;2山西醫科大學第一醫院病理科;*通訊作者,E-mail:whk2005002@163.com)

目的 探討解聚素-金屬蛋白酶ADAM17、E-cadherin及TIMP3在胃癌中的表達及意義。 方法 應用免疫組織化學EnVision法檢測53例胃腺癌組織及陰性切緣正常組織(對照組)中ADAM17、E-cadherin及TIMP3之間的表達情況，分析其與臨術病理特征的關系。 結果 ADAM17在癌組織中的表達顯著高于正常組織(P<0.05),E-cadherin和TIMP3在癌組織中的表達顯著低于正常組織(P<0.05)。ADAM17表達在胃癌淋巴結是否發生轉移及不同TNM分期間分別比較,差異均有統計學意義(P<0.05),不同年齡及不同腫瘤分化程度比較,差異均無統計學意義(P>0.05);E-cadherin和TIMP3表達與胃癌分化程度及TNM分期分別比較差異有統計學意義(P<0.05),與年齡及淋巴結轉移比較無統計學差異(P>0.05)。ADAM17表達與E-cadherin和TIMP3表達存在負相關性(P<0.05)。 結論 ADAM17與E-cadherin和TIMP3可能在胃癌的發生發展過程中發揮作用,ADAM17高表達與胃癌的惡性進展有關。

胃癌； ADAM17； E-cadherin； TIMP3

胃癌的發生發展是多階段多因素作用的過程,但到目前為止,胃癌的發病機制尚不明確,還在不斷的研究探索中。近期研究發現解聚素-金屬蛋白酶17(a disintegrin and metalloproteinase 17,ADAM17),又名腫瘤壞死因子α轉化酶,具有解聚素和金屬蛋白酶的活性,在多種腫瘤中均有表達,并且在腫瘤的發生發展過程中起著重要作用。在腫瘤組織中,過表達ADAM17可以促進腫瘤細胞的增殖侵襲,血管形成及轉移能力[1]。本研究通過檢測ADAM17、E-cadherin及TIMP3在胃癌中的表達,希望能為胃癌的發生發展及惡性進展提供一定的實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料來源

收集我院2011-2014年間胃癌手術切除標本,對石蠟標本重新包埋切片觀察,整理53例胃腺癌及相應切緣陰性的組織做對照,所有標本經過兩位經驗豐富的高級職稱病理專家診斷。

1.2 試劑與方法

ADAM17抗體、E-cadherin、TIMP3及免疫組化試劑盒和DAB顯色試劑盒均購自福州邁新生物科技有限公司。ADAM17濃度配比1 ∶200,E-cadherin和TIMP3為工作液,采用EnVision法檢測ADAM17、E-cadherin及TIMP3的表達,所有石蠟標本4 μm連續切片,DAB顯色。胃癌組織染色設陽性對照和陰性對照,陰性對照采用PBS液代替一抗。

1.3 結果判定

ADAM17蛋白在腫瘤細胞胞膜/胞質呈棕黃色為陽性表達;E-cadherin及TIMP3均為細胞質呈棕黃色顆粒為陽性染色。觀察陽性細胞百分比及染色強度,分別計數陽性細胞百分比(陰性為0,1%-25%為1分,26%-50%為2分,51%-75%為3分,>75%為4分),評判陽性細胞染色強度(陰性為0,弱陽性為1分,中度陽性為2分,強陽性為3分),兩者相乘≤4分為低表達或不表達,>4分為高表達。

1.4 統計方法

采用SPSS 16.0軟件進行統計學處理,計數資料數據比較采用χ2檢驗,兩指標相關性分析采用Spearman相關分析,P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 ADAM17在正常組織及胃癌中的表達

53例胃癌組織中,28例(52.8%)ADAM17呈不同程度的表達(見圖1),對比正常組織中僅有2例(3.8%)顯示 ADAM17表達,其差異有統計學意義(χ2=31.428,P=0.000)。ADAM17表達在胃癌淋巴結轉移是否發生及不同TNM分期間表達差異均有統計學意義(P<0.05),在不同發病年齡患者及不同腫瘤分化程度間比較差異均無統計學意義(P>0.05,見表1)。

A.胃腺癌ADAM17 B.胃腺癌E-cadherin C.胃腺癌TIMP3

D.胃正常黏膜ADAM17 E.胃正常黏膜E-cadherin F.胃正常黏膜TIMP3圖1 ADAM17,E-cadherin,TIMP3在胃腺癌和胃正常黏膜中的表達 (EnVision法,×100)Figure 1 The expression of ADAM17,E-cadherin,TIMP3 in gastric carcinoma and normal control (EnVision,×100)

2.2 E-cadherin和TIMP3在正常組織及胃癌中的表達情況

E-cadherin和TIMP3在正常組織中陽性率均為100%,在胃癌中陽性率為分別為11.3%(6/53)和13.2%(7/53),二者比較差異均有統計學意義(P<0.05,見圖1)。 E-cadherin和TIMP3表達在胃癌不同分化程度及不同TNM分期間表達差異均有統計學意義(P<0.05),在不同發病年齡患者及淋巴結是否轉移間比較差異均無統計學意義(P>0.05,見表1)。

2.3 ADAM17與E-cadherin及TIMP3在胃癌中的相關性比較

由表2可見,Spearman相關性分析顯示,ADAM17與E-cadherin存在負相關性(r=-0.378,P=0.005),與TIMP3之間同樣存在負相關性(r=-0.301,P=0.028)。

表1ADAM17、E-cadherin及TIMP3在胃癌組織中的表達及其與臨床病理參數的關系

Table1ExpressionofADAM17,E-cadherinandTIMP3andtheirrelationshipwithclinicopathologicalcharacteristicsingastriccancertissues

臨床病理特征nADAM17E?cadherinTIMP3陽性χ2P陽性χ2P陽性χ2P年齡000309580305044710350270 ≤44歲211134 >44歲321733分化程度12600533204880．000 高833776000215 中271432 低181100淋巴結轉移1258900003195008538090054 是171500 否361367TNM分期9055001110765000577730021 Ⅰ期10244 Ⅱ期251222 Ⅲ期181401

表2ADAM17與E-cadherin和TIMP3表達在胃癌中的相關性比較

Table2ThecorrelationbetweenADAM17expressionandE-cadherin,TIMP3proteinexpressioningastriccancer

ADAM17E?cadherinTIMP3+-+-+028127-619619

3 討論

解聚素-金屬蛋白酶17(a disintegrin and metalloproteinase 17,ADAM17)是ADAM蛋白家族的成員之一,又名腫瘤壞死因子α轉化酶,具有解聚素和金屬蛋白酶的活性。ADAMs 家族成員同屬于I 型跨膜蛋白,它們參與細胞外基質的多種活動,包括胞外基質的降解、細胞與細胞之間的黏連及細胞與基質的黏連、細胞信號轉導等,在這些活動中ADAMs 家族成員起了重要的作用。ADAM17具有剪切蛋白酶樣的作用,同樣可以活化細胞外多個功能區,剪切多種細胞因子如表皮生長因子、受體,細胞因子及黏附分子等胞外結構域的成分,這種功能為細胞融合、遷移、細胞外信號轉導等方面提供了重要的支撐,尤其在腫瘤組織中,當ADAM17高表達時能夠顯著促進細胞的增殖和遷移能力[2,3]。

研究發現,在人類非小細胞肺癌A549細胞系中轉染ADAM17后,細胞的增殖、遷移、侵襲及細胞周期的增長都顯著增加,而在干擾ADAM17將其抑制后,上述能力都明顯減低,這種能力無論是在體外還是體內實驗都得到了充分的證明,可見ADAM17在非小細胞肺癌的發展過程中起著重要的作用[4]。最新的研究顯示,在胃癌細胞系中敲除ADAM17后,細胞的增殖侵襲能力明顯降低,凋亡增加,而轉染ADAM17的細胞則增殖侵襲能力明顯增強,凋亡減低[5]。我們的實驗結果顯示ADAM17在胃癌組織中的表達顯著高于正常胃黏膜組織,差異有統計學意義,ADAM17的表達還與淋巴結轉移及TNM分期有關,而與年齡及腫瘤分化程度等無關。發生淋巴結轉移的病例及TNM分期高的病例ADAM17明顯高表達,可見ADAM17表達與胃癌的發生發展及惡性進展密切相關。

E-cadherin基因屬于鈣依賴性跨膜糖蛋白,介導細胞間的黏附反應,維持細胞的極性,并且參與細胞的分化調節,調節細胞與細胞、細胞與基質間的黏附反應,在正常組織中它對維持組織結構的形態和完整性起著重要的作用,在腫瘤組織內它能與多種蛋白(連環素、肌動蛋白絲網及骨架蛋白)結合形成復合物從而抑制腫瘤的侵襲和轉移能力[6,7]。在鼻咽癌的研究中,通過在細胞中對E-cadherin的上調,能夠顯著抑制ADAM17的表達,從而使鼻咽癌細胞的增殖和侵襲能力降低[8]。TIMP3即基質金屬蛋白抑制因子,能夠抑制組織中基質金屬蛋白酶的活性,在正常情況下,具有維持細胞外基質合成與降解平衡的作用,在腫瘤組織中能夠抑制腫瘤的生長侵襲和轉移[9]。在視網膜病變的研究中發現,TIMP3和某種藥物能夠顯著抑制小鼠視網膜病變中病理性新生血管形成,而原因則是由于滅活了ADAM17和EGFR的表達[10]。已有多項研究證實,E-cadherin和TIMP3在胃癌的發生發展過程中對腫瘤的生長均有一定的抑制作用[11,12],我們的研究結果也顯示,E-cadherin在胃癌中的表達明顯低于正常組織,在癌組織中的表達與腫瘤分化程度及TNM分期有關,分化越差,表達越低,分期越高,表達越低。由于ADAM17在細胞基質中產生的作用,我們對ADAM17與E-cadherin和TIMP3之間的關系進行了比較分析,結果發現,ADAM17與E-cadherin和TIMP3之間存在顯著負相關關系,提示在胃癌中,ADAM17的表達與E-cadherin和TIMP3之間存在相互抑制作用,ADAM17高表達說明E-cadherin和TIMP3對胃癌的抑制作用減弱甚至消失,這也可能是ADAM17的高表達減弱了E-cadherin和TIMP3對它的拮抗作用,從而導致腫瘤的不斷增殖,但這種假設還需要從細胞水平進行更深入的研究。

我們的研究證實ADAM17、E-cadherin及TIMP3在胃癌的發生發展過程中起著重要的作用,ADAM17可能是其惡性進展的標志,是判斷胃癌生物學行為的重要指標,但具體的作用機制還需要進一步研究。

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ExpressionandimplicationofADAM17,E-cadherinandTIMP3ingastricadenocarcinoma

FENG Yujiao1,WANG Hongkun2*,ZHENG Huixia2,LIANG Jianfang2

(1DepartmentofClinicalLaboratory,ShanxiCancerHospital,Taiyuan030013,China;2DepartmentofPathology,FirstHospitalofShanxiMedicalUniversity;*Correspondingauthor,E-mail:whk2005002@163.com)

ObjectiveTo explore the expression and significance of ADAM17,E-cadherin and TIMP3 in tissues of gastric adenocarcinoma.MethodsExpression of ADAM17,E-cadherin and TIMP3 was detected with immunohistochemistry EnVision assay in 53 specimens of gastric adenocarcinoma tissues and normal tissues from the negative incisal margin. Relationships between their expression and clinopathologic parameters were analyzed.ResultsThe positive expression of ADAM17 protein in cancer tissues was significantly higher than that of normal tissues(P<0.05),and the expression of E-cadherin and TIMP3 proteins in gastric cancer tissues was significantly lower than that of normal tissues(P<0.05).ADAM17 protein expression in cancer tissues was significantly related to lymph node metastasis and TNM stage(P<0.05),but not related with age and tumor grade.And the expression of E-cadherin and TIMP3 proteins was significantly related to tumor grade and TNM stage(P<0.05),but not related with age and lymph node metastasis.The expression of ADAM17 was negatively correlated with E-cadherin and TIMP3 in gastric cancer tissues,respectively(P<0.05).ConclusionThe ADAM17,E-cadherin and TIMP3 proteins may play a role in the development and progression of gastric cancer,and the high expression of ADAM17 is related with the malignant progression of gastric cancer.

gastric cancer； ADAM17； E-cadherin； TIMP3

R735.2

A

1007-6611(2017)09-0945-04

10.13753/j.issn.1007-6611.2017.09.017

馮宇嬌，女，1985-02生，本科，主管技師

2017-01-06