胃癌组织中PTEN、caspase-3 表达与临床病理特征的关系
作者：程骏，余作黔，韩少良，黄颖鹏，吴秀玲，万丽，朱冠保
【摘要】 目的: 探讨PTEN、caspase-3在胃癌组织中的表达及其与临床病理特征之间的相关性。方法: 用免疫组织化学Envison法检测73例胃癌及20例正常胃黏膜组织中PTEN、caspase-3的表达情况。结果: ①PTEN和caspase-3在胃癌组织中表达下调，阳性表达率分别为39.7%（29/73）和21.9%（16/73）。②PTEN表达随肿瘤分化程度的降低、浸润深度加深、淋巴结转移增多、临床分期提高而降低，青年组比中老年组表达低。③caspase-3阳性表达随肿瘤分化程度的降低、临床分期提高而降低。④胃癌组织中PTEN与caspase-3的表达呈正相关（r =0.653，P <0.01）。结论: PTEN、caspase-3的表达下调与胃癌的发生、有关，二者可作为判定胃癌生物学行为和预后的临床指标。
【关键词】 胃癌；PTEN；caspase-3；免疫组织化学
Abstract: Objective: To investigate the protein expressions of PTEN and caspase-3 in gastric cancer and the relationship between their expressions and clinicalpathological features.Methods: Protein expressions of PTEN and caspase-3 in paraffin embedded tissues from 73 cases of gastric cancer and 20 normal gastric mucosa tissues were analyzed by immunohistochemical Envision method. Results: ①Expressions of PTEN and caspase-3 in gastric cancer were lower than that in the normal gastric mucosa tissues；their expression rates were 39.7% (29/73) and 21.9%（16/73）respectively；②The expression of PTEN in well-differentiated adenocarcinoma was higher than that in poorly-differentiated adenocarcinoma. Also，the lost or decreased expression of PTEN significantly correlated with infiltrative depth，lymph node metastasis，clinicalpathological stage and young cases；③Moreover，the lower expression of caspase-3 correlated with poorly-differentiated adenocarcinoma and clinicalpathological stage；④Significant relationships were found between PTEN and caspase-3 (r =0.653，P < 0.01). Conclusions: This expreiment suggests that PTEN，and caspase-3 may play certain roles in the oncogenesis and progression of gastric cancer. Their expressions may be favorable markers and useful prognostic indicators in the patients with gastric cancer.
Key words: gastric adenocarcinoma；PTEN；caspase-3；immunohistochemistry
肿瘤分子生物学研究表明，肿瘤的发生发展与癌基因和抑癌基因异常表达有关。PTEN是一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，在维持细胞增殖、分化和凋亡中起着重要作用。Caspase家族是直接导致细胞凋亡的关键蛋白酶，多种恶性肿瘤中可以检测到PTEN、caspase-3的表达缺失[1-3]。目前关于它们在胃癌组织中异常表达及相互之间关系的报道不多。我们用免疫组织化学方法检测胃癌组织中PTEN、caspase-3基因蛋白的表达，并探讨这些蛋白表达与肿瘤临床病理特征之间的关系。
1 材料和方法
1.1 材料 选取本院2001－2004年手术切除、临床和病理资料齐全的胃癌蜡块标本73例，其中男45例，女28例，年龄≤40岁（青年组）25例，年龄>40岁（中老年组）48例。按其分化程度分为：高分化14例，中分化27例，低分化32例。按其浸润深度分为：黏膜及黏膜下层15例，肌层及浆膜层以上58例。区域淋巴结转移个数≤6个33 例，>6个40例。按国际抗癌联盟(UICC)关于胃癌TNM分期分为：I 期12例，II期16例，III期27例和IV期18例。肿瘤直径≤5 cm 48例，>5 cm 25例。所有患者术前均未接受放疗和化疗，均有完整的临床资料。另选择20例十二指肠溃疡手术标本中正常胃黏膜作为对照。
1.2 方法 标本行Envison法免疫组织化学染色，光镜检查。PTEN和caspase-3鼠抗人抗体均购于北京中山生物有限公司。按试剂盒说明书进行操作，抗体稀释浓度PTEN为1：100，caspase-3为1：200，用已知阳性胃癌切片作阳性对照，用PBS代替一抗作阴性对照。
1.3 结果判断 光镜下见PTEN、caspase-3阳性细胞均以细胞质中出现棕黄色颗粒为主，极少部分见于细胞核。在高倍镜下每张切片随机取5个视野，每个视野记数200个细胞，阳性细胞数率，进行半定量测定。PTEN、caspase-3 均以阳性细胞率<5%为阴性，≥5%为阳性。
1.4 统计学处理方法 数据经SPSS14.0 统计软件处理，PTEN、caspase-3与各个相关因素的差异性比较采用x2 检验，二者之间的相关性研究采用Spearman法。
2 结果
2.1 PTEN、caspase-3在胃癌组织中的表达 PTEN和caspase-3在胃癌组织中阳性表达率分别为39.7%(29/73)和21.9%(16/73)，均明显低于它们在正常胃黏膜组织中的表达率100%(20/20)和55%(11/20)(P <0.01)，见图1和图2。
2.2 PTEN表达与胃癌临床病理特征的关系 PTEN阳性表达与患者年龄、肿瘤分化程度、浸润深度、淋巴转移、临床分期有关（P <0.05）（见表1）。随肿瘤分化程度的降低、浸润深度加深，淋巴结转移增多、临床分期提高而降低，青年组比中老年组阳性表达低。与患者性别、肿瘤大小无相关性（P >0.05）。
2.3 caspase-3表达与胃癌临床病理特征的关系caspase-3阳性表达仅与肿瘤分化程度、临床分期有关(P <0.05)。随肿瘤分化程度的降低、临床分期提高而降低。与患者性别、年龄、浸润深度、淋巴转移、肿瘤大小无相关性(P >0.05)，见表1。
2.4 PTEN、caspase-3在胃癌中的相关性分析 胃癌组织中PTEN与caspase-3的表达呈正相关(r =0.653，P <0.01)。
3 讨论
既往研究表明，PTEN缺失或突变与人类的许多恶性肿瘤有关。将野生型PTEN基因转导到肿瘤细胞中，会发现肿瘤细胞的生长明显受到抑制[4]。然而，对PTEN异常表达与胃癌的关系研究尚有争议。Sato等[5]认为PTEN不参与胃癌的发生过程。而多数作者[6-9]的研究表明，PTEN蛋白表达下调与胃癌发生关系密切，它的检测可作为监测胃癌发生的辅助手段。本研究结果显示PTEN在胃癌中的阳性表达率为39.7%，明显低于在正常胃黏膜组织中的阳性率100%（P <0.01），表明PTEN低表达与胃癌的发生有关。而且，本研究还表明PTEN的表达与胃癌组织分化程度、浸润深度、有无淋巴结转移及临床分期相关，PTEN低表达多见于组织分化程度低、浸润深度深、淋巴结转移多及TNM Ⅲ/ Ⅳ期的胃癌组织，与张丹丹等[7]的研究基本一致，提示PTEN基因失活与胃癌的发展和浸润转移有关。检测PTEN蛋白的表达可能对判断胃癌的恶性程度和预后有一定的意义。我们还发现，青年组胃癌比中老年组PTEN阳性表达低，这可能与青年组胃癌分化更差，病期更晚有关。
在多种刺激引起的凋亡中，caspase-3是关键的效应分子，激活的caspase-3能使许多细胞结构、细胞周期及DNA修复等相关蛋白或酶失活，从而使细胞凋亡。Hoshi等[8]发现，caspase-3在胃癌发生过程中表达下调，Leonardos等[9]发现，caspase-3的表达下调与肿瘤的浸润、转移和临床病理分期等生物学行为特征有关。郑华川等[10]认为caspase-3在胃癌组织中表达下调与临床病理指标均无关。我们发现，caspase-3在胃癌组织中阳性表达明显低于在正常胃黏膜组织中的表达，并随肿瘤临床分期提高、分化程度的降低而降低，与Leonardos报道相似。提示caspase-3表达下调参与胃癌发生发展过程。我们还发现，胃癌组织中caspase-3与PTEN的表达呈正相关，随PTEN阳性表达下调而降低。可能机制是PTEN可以负性调控P13K/蛋白激酶B(PKB/Akt)通路，使细胞周期依赖性激酶抑制剂p27去磷酸化，可以提高caspase-3活性，使细胞周期停滞在G1期，促进肿瘤细胞凋亡而发生抑癌作用。而PTEN的缺失丧失了对caspase-3活性的促进作用，导致癌细胞的无限制生长。
综上所述，PTEN、caspase-3的表达下调与胃癌的发生、发展密切有关，并且相互关联。联合检测PTEN、caspase-3，可能有助于对胃癌恶性程度的判定及侵袭转移能力的评估，进而为胃癌的预后分析和进一步提供依据。
【参考】
[1] Cheney IW, Neuteboom ST, Vaillancourt MT, et al.Adeno-virus-mediated gene transfer of MMAC1/ PTEN to glioblas-toma cells inhibits S phase entry by the recruitment of p27Kip1into cyclin E/ CDK2 complexes[J].Cancer Res,1999,59(10):2318-2323.
[2] Boni R,Vortmeyer AO,Burg G, et al.The PTEN tumour sup-pressor gene and malignant melanoma[J].Melanoma Res,1998,8(4):300-302.
[3] Kurose K, Zhou XP,Araki T,et al.Frequent loss of PTENexpression is linked to elevated phosphorylated Akt levels,but not associated with p27 and cyclin D1 expression,in pri-mary epithelial ovarian carcinomas[J].Am J Pathol,2001,158(6):2097-2106.
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[5] Sato K,Tamura G,Tsuchiya T, et al. Analysis of genetic andepigenetic alterations of the PTEN gene in gastric cancer[J].Virchows Arch,2002,440(2):160-165.
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[7] 张丹丹, 郭琳, 王强. 胃癌组织中PTEN，MMP-9和caspase-3表达的关系[J].世界华人消化杂志, 2006 , 14(15) :1487 - 1492.
[8] Hoshi T,Sasano H,Kato K,et al.Immunohistochemistry ofcaspase-3/CPP32 in human stomach and its correlation withcell proliferation and apoptosis[J].Anticancer Res,1998,18:4347-4353.
[9] Leonardos L,Butier LM,Hewett PJ,et al.The activity ofcaspase-3 like proteases is elevated during the developmentof colorectal carcinoma[J].Cancer lett,1999,143:29-35.
[10]郑华川, 李晓晗, 孙晋民, 等.胃癌中caspase-3表达及其临床病理意义[J].临床与实验病杂志,2003,19(6):608-610.
