脆性组氨酸三联体基因及p53基因在肺癌组织中的表达及意义

来源:岁月联盟 作者:庹新兰,白明 时间:2010-07-14

【摘要】  目的 探讨脆性组氨酸三联体基因(FHIT)在肺癌组织中的表达及其与肺癌分化程度、组织学分类、p53表达的关系。方法 利用组织芯片,运用免疫组织化学技术,对110例肺癌及25例良性病变的肺组织标本分别进行FHIT、 p53蛋白检测。结果 ①良性病变肺组织FHIT异常表达率为16%,而肺癌组织中FHIT异常表达率为85.5%。肺癌组织与良性病变肺组织相比,差异有极显著性(P<0.01);分化程度不同肺癌组织,FHIT表达差异有极显著性(P<0.01),且FHIT基因表达与肺癌组织分化程度正相关(P<0.01);组织学分类不同的肺癌组织,FHIT基因表达差异无统计学意义(P>0.05);②p53阴性表达组和阳性表达组,FHIT的表达差异无统计学意义(P>0.05);p53异常表达率为53.6%,FHIT异常表达率为85.4%,两者比较差异有极显著性(P<0.01)。p53异常表达与FHIT异常表达共同检出率为93.6%。结论 ①FHIT蛋白可能成为肺癌早期诊断的更有效分子标记物,p53蛋白与FHIT蛋白的联合检测有助于提高肺癌的检出率;②FHIT蛋白影响肺肿瘤细胞的分化方向,为临床药物开发提供新思路。

【关键词】  肺癌;脆性组氨酸三联体基因(FHIT);p53

  Expression of  Fragile  Histidine Triay Gene(FHIT) and p53 in Lung Carcinoma and Its Significance

  Abstract:Objective   To investigate the expression of FHIT gene in lung carcinoma and its relationship with differentiation degree and histological types and the expression of p53 gene.Methods  The expressions of FHIT and p53 were detected by immunohistochemistry method and tissue microarray technique in the specimens of 110 lung carcinoma and 25 benign lung lesions.Results  ①Abnormal expression rate of FHIT was 16% in benign lung lesions, 85.5%  in lung carcinoma, the difference was very significant between them(P<0.01); when the differentiation degree was different,the difference of FHIT expression in the lung carcinoma was very significant(P<0.01), and FHIT expression was positive correlation with differentiation degree(r=0.608, P<0.01); when the histological types were different, the difference of FHIT expression in the lung carcinoma was not statistical significance(P>0.05);②comparing the negative expression group with the positive one of p53, the difference of FHIT expression in the lung carcinoma was not statistical significance(P>0.05);in lung carcinoma abnormal expression rate of  p53 was 53.6%, abnormal expression rate of FHIT was 85.4%,the difference was statistical significance(P<0.01);the rate of union detection was 93.6%.Conclusion  ①FHIT protein may become the molecular maker of earlier period diagnosing of lung carcinoma, and the union detection of FHIT, p53 protein will help to improve the detection rate;②FHIT protein influences direction of differentiation of the lung carcinoma cell, and this will offer new thinking for the development of clinical tumour drug.

  Key words:Lung carcinoma;Fragile histidine triad gene(FHIT);p53

  0  引言

    FHIT基因是一种候选肿瘤抑制基因,容易在外界环境致癌因素作用下发生变异,从而导致肿瘤形成。因此,探讨FHIT基因与肺癌的关系,可能为肺癌发生机制的研究找到一个突破点。

    本研究运用免疫组织化学技术及组织微阵列技术,检测了110例肺癌及25例良性病变的肺组织标本中FHIT、p53的表达情况,以探讨其与肺癌的发生、及生物学行为的关系。

  1  材料与方法

  1.1  材料

    收集北京友谊手术切除肺癌标本110例,良性病变肺组织25例。全部肺癌病例术前未经化疗及放疗处理,由有经验的病理医生根据WHO肺和胸膜组织学分型第3版1999年标准进行HE病理切片复查,其中鳞状细胞癌40例,腺癌58例,其他癌12例;高分化癌53例,中分化癌31例,低分化癌26例。所有组织均经10%福尔马林固定,石蜡包埋,由北京友谊医院病理科构建组织芯片3个:52点、60点、26点,其中每组芯片均以正常肾组织作为定位标记,芯片直径6mm,片厚4μm(图略)。

  1.2  主要试剂及方法

    兔抗人FHIT多克隆抗体购于北京中山生物技术有限公司,美国ZYMED公司产品;鼠抗人p53单克隆抗体及SP试剂盒购自福州迈新生物技术开发公司,均为美国NEOMARKERS公司产品。操作步骤按试剂盒说明书进行。以磷酸缓冲液代替一抗作阴性对照,抗原修复采用高压修复。

  1.3  结果判定

    FHIT蛋白主要表达于正常肺组织支气管末端粘膜上皮细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞及部分肺癌细胞的胞质及部分细胞核内。此外,部分上皮组织周围细胞如淋巴细胞和组织细胞的细胞核及胞质中可呈现阳性表达,呈棕黄色颗粒,见图1。参用Hao等 [1]的方法观察FHIT蛋白阳性强度和阳性率。先按染色强度打分:无色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分;再按阳性细胞所占百分比打分:阳性细胞<5%为0分,5%~25%为1分,25%~50%为2分,50%~75%为3分,>75%为4分;染色强度与阳性细胞百分比的乘积获取一个分值范围:0~12。9~12分为强阳性(++),5~8分为阳性(+),0~4分为弱阳性(+/-),不表达(-)。定义肺癌组织FHIT蛋白免疫组化染色强阳性为正常表达,其余视为FHIT基因表达下降或缺失,即异常表达。

    p53蛋白定位于细胞核,呈现弥漫或散在粗细不一的棕黄色颗粒,见图2。根据Kim等 [2]的方法规定无染色或表达细胞百分数<30%为阴性,表达细胞百分数≥30%为阳性。肺癌组织p53阴性为正常表达,阳性为异常表达。

  1.4  统计学处理

    全部数据经SPSS 11.5统计学软件包处理,采用R×C行乘列表χ2检验及计数资料的相关分析法,判定标准以P<0.05为有统计学意义。

  2  结果

  2.1  FHIT基因蛋白在肺癌及良性病变肺组织表达情况

  2.1.1  肺癌组织中FHIT基因异常表达率显著高于良性病变肺组织(P<0.01),见表1。表1  肺癌组织与良性病变肺组织FHIT基因表达的相关性(略)注:χ2=49.390, P<0.01

  2.1.2  不同分化程度的肺癌组织,FHIT基因表达差异有极显著性(P<0.01),且FHIT基因表达与肺癌组织分化程度正相关(P<0.01),见表2。表2  肺癌组织FHIT基因表达与肺癌分化程度的相关性(略)注:χ2=53.764, P<0.01;r=0.608, P<0.01

  2.1.3  组织学分类不同的肺癌组织,FHIT的表达差异无统计学意义(P>0.05),见表3。表3  FHIT基因表达与肺癌组织学分类的相关性(略)注:χ2=11.267, P>0.052.2  FHIT基因与p53基因在肺癌中的表达关系

  2.2.1  p53阴性表达组与p53阳性表达组中,FHIT基因的表达差异无统计学意义(P>0.05),见表4。。表4  FHIT、p53在肺癌中表达的相关性
p53例数(略)注:χ2=1.765, P>0.05

  2.2.2  p53异常表达与FHIT异常表达差异有极显著性(P<0.01),共同检出率为93.6%,见表5表5  FHIT、 p53异常表达差异性比较(略)注:χ2=26.290, P<0.01

  3  讨论

    FHIT基因是一种易脆基因,容易受外界环境因素影响而导致变异。研究表明,FHIT变异常发生在与外界环境相通的组织中,如胃、结肠、宫颈及肺等 [3]。FHIT基因在染色体上占据约1Mb大小的位置,cDNA全长1095bp,由10个外显子组成,编码区长500bp [4]。

    关于肺癌组织中FHIT基因变异的研究较多。Sozzi等 [5]研究报道约有80%的小细胞肺癌和40%的非小细胞肺癌中存在FHIT异常转录,90%的肺癌中存在杂合性缺失(LOH)。本研究利用组织芯片对110例肺癌标本及25例良性病变肺组织进行FHIT蛋白免疫组织化学检测,发现肺癌组织与良性病变肺组织相比,FHIT基因表达差异有极显著性(P<0.01),与Sozzi等研究的FHIT基因变异具有一致性。本研究结果提示正常组织FHIT基因高表达,肿瘤组织FHIT基因低表达,说明FHIT基因可能参与肺癌的形成过程。
  
  关于FHIT基因表达与肺癌组织分化程度的关系目前报道不一致。本研究结果显示,肺癌组织中分化程度不同,FHIT在肺癌中的表达差异有极显著性(P<0.01),且FHIT基因表达与肺癌组织分化程度正相关,FHIT表达越多,肺癌组织分化程度越高,提示了细胞恶性转化与FHIT功能丢失的关系。因此,临床药物研究如果能够开发FHIT蛋白导入肿瘤组织中,那么则可能促进肿瘤表型的逆转,从而达到治愈肿瘤的目的。

    Tomizawa等 [6]研究表明不同组织类型肺癌中FHIT蛋白降低的百分率不同。本研究表明肺癌组织学分类不同时,FHIT基因表达差异无统计学意义(P>0.05),与Tomizawa等研究不一致。因此,关于FHIT基因表达与肺癌组织学分类关系有待进一步研究。

    p53基因的变异及其在人类肿瘤中的抑瘤效应的研究较为透彻,而且突变型的p53蛋白易于通过免疫组织化学检测。因此,突变型p53蛋白的检测成为了临床肿瘤诊断的重要标志。本研究发现FHIT在肺癌组织中异常表达率明显高于p53异常表达率(P<0.01),这与Lee等 [7]的研究一致。而比较p53阴性表达组和阳性表达组,FHIT的表达差异无统计学意义(P>0.05)。因此,研究提示:在肺癌组织中,FHIT蛋白缺失与p53蛋白异常不存在关联,FHIT是一个独立表达指标,FHIT失活可能是独立于p53之外的生物学通道,这与研究一致,同时,本研究发现p53异常表达率为53.6%,FHIT异常表达率为85.4%,说明FHIT异常表达比p53异常表达更为常见。因此,在肺癌的诊断中,FHIT蛋白可能成为比p53蛋白更有效的分子标记物。此外,p53异常表达与FHIT异常表达共同检出率为93.6%,说明联合基因表达蛋白检测可以提高肿瘤的检出率。

    综上所述,本课题研究结果表明FHIT蛋白表达在肺癌中存在降低或缺丢,且与肺癌组织分化程度密切相关,并且FHIT表达与p53表达无相关性。提示FHIT蛋白可能为一重要的肿瘤抑制蛋白,在肺癌的发生和演化中起着重要的作用。FHIT蛋白用免疫组织化学方法易于检测,因此可能成为继p53蛋白之后的一种新的更有效的用于临床肺癌诊断的标记物。(本文图见164页)

【】
    [1]Hao XP,Willis J E,Pretlow TG,et al.Loss of fragile histidine triad expression in colorectal carcinomas and premalignant lesions[J].Cancer Res,2000,60(1):18?21.

  [2]Kim YW,Lee S,Park JH,et al.An immunohistochemical study of the expression of p53 protien in colon cancer[J].J Korean Med Sci,1995,10(3): 176?182.

  [3]Kim JS,Kim H,Shim YM,et al.Aberrant methylation of the FHIT gene in chronic smokers with early stage squamous cell carcinoma of the lung[J]. Carcinogenesis,2004,25(11):2165?2171.

  [4]Ohta M,Inoue H,Cotticelli MG,et al.The FHIT gene,spanning the chromosome 3p14.2 fragile site and renal carcinoma?associated t(3;8) breakpoint,is abnormal in digestive tract cancers[J].Cell,1996,84(4):587?597.

  [5]Sozzi G,Veronese ML,Negrini M,et al.The FHIT gene 3p14.2 is abnormal in lung cancer[J].Cell,1996,85(1):17?26.

  [6]Tomizawa Y,Nakajima T,Kohno T,et al.Clinicopathological significance of Fhit protein expression in stage I non?small cell lung carcinoma[J]. Cancer Res,1998,58(23):5478?5483.

  [7]Lee YC,Wu CT,Shih JY,et al.Frequent allelic deletion at the FHIT locus associated with p53 overexpression in squamous cell carcinoma subtype of Taiwanese non?small?cell lung cancers[J].Br J Cancer,2004, 90(12):2378?2383.