Glut-1蛋白在结直肠癌组织中的表达及其临床意义

  • 格式:docx
  • 大小:40.68 KB
  • 文档页数:6

Glut-1蛋白在结直肠癌组织中的表达及其临床意义

崔志宏;贾古友;高航;孙步伟;毛庆波

【摘 要】目的 探讨葡萄糖转运蛋白1(Glut-1蛋白)在人结直肠癌组织表达情况及其临床意义.方法 应用免疫组化方法检测60例结直肠癌及26例正常肠组织标本中Glut-1蛋白表达水平.结果 在正常肠组织中未见Glut-1蛋白的表达,结直肠癌组织中Glut-1蛋白表达率为80.0%.Glut-1蛋白的表达量与结直肠癌分化程度有关(P<0.01).结论结直肠癌组织中Glut-1蛋白表达水平异常增高在结直肠癌发生、发展中起重要作用,与结直肠癌预后不良有关.

【期刊名称】《实用癌症杂志》

【年(卷),期】2007(022)003

【总页数】3页(P247-249)

【关键词】结直肠癌;Glut-1蛋白

【作 者】崔志宏;贾古友;高航;孙步伟;毛庆波

【作者单位】272049,济宁市第二人民医院;272049,济宁市第二人民医院;272049,济宁市第二人民医院;272049,济宁市第二人民医院;济宁市医学院病理教研室

【正文语种】中 文

【中图分类】R735.3+5

葡萄糖转运蛋白1 (glucose transporter protein 1,Glut-1) 是哺乳动物细胞转运葡萄糖跨过细胞膜进入细胞的载体。研究表明,Glut-1表达与头颈部鳞状细胞癌、肾癌、Barrett食管转化相关腺癌、非小细胞肺癌、胆囊癌、膀胱癌、胃肠上皮化生性癌、胰腺癌等恶性肿瘤发生、发展及淋巴道转移关系密切[1~3]。我们应用免疫组化的方法对60例结直肠癌组织中Glut-1表达进行检测,以探讨其与结直肠癌发生、发展、转移及生物学行为的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集济宁第二人民医院外科2000年7月至2006年10月手术切除并经病理证实的结直肠癌组织标本60例,其中男性患者37例,女性23例;年龄35~77岁,平均62.6岁。按TNM分期,Ⅰ期16例,Ⅱ期19例,Ⅲa 期25例。高分化16例,中分化18例,低分化26例。所有患者术前均未接受放疗和化疗。另选择同期我科结直肠镜活检组织正常的肠上皮标本26例作为对照。

1.2 试剂

兔抗人多克隆Glut-1抗体购自美国LabVision公司,免疫组织化学LAB-SA检测试剂盒购自美国Zymed公司。

1.3 方法

组织标本常规石蜡包埋,制成5 μm厚切片,常规脱蜡,0.3 %新鲜双氧水灭活内源过氧化物酶,将切片浸入0.01 mol/L枸橼酸盐缓冲液(pH6.0),微波炉加热至沸后断电,间隔10 min重复2次,冷却后10 mmol/L PBS洗涤,抗原修复液修复抗原,山羊血清封闭后不洗,滴加1∶200稀释的Glut-1多克隆抗体,4℃过夜,PBS洗涤后加生物素标记二抗,30℃染色20 min后,10 mmol/L PBS 洗涤,滴加试剂链霉亲和素-过氧化物酶复合物,室温放置20 min后,DAB显色,苏木精轻度复染,二甲苯透明,封片。

1.4 免疫组化染色和结果评分方法

Glut-1表达采用半定量的方法,显微镜下观察染色强度和计数阳性染色细胞数。根据免疫组化染色深度及阳性细胞数量分别记分。染色强度:不着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,深褐色为3分。阳性细胞百分率<5%为0分;5%~10%为1分;10%~50%为2分;>50%为3分。两项指标之和0~1分为“-”,2分为“+”,3~4分为阳性“++”,5~6分为强阳性“+++”。

1.5 统计学方法

采用Ridit分析处理所得有序数据,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 Glut-1在结直肠癌组织和正常黏膜中的表达差异

结直肠癌组织中Glut-1阳性表达位于细胞膜或细胞质,呈灶状或弥漫分布,染色深度不一,为棕黄色至棕褐色,远离间质血管或邻近坏死区地细胞染色较深。其中26例低分化腺癌中25例阳性,18例中分化腺癌中有14例阳性,16例高分化腺癌中有9例阳性,阳性表达率为80.0%,而26例正常肠上皮组织中未见有阳性表达。两者比较有非常显著性差异(P<0.01)。

2.2 Glut-1在结直肠癌组织中的表达

26例低分化腺癌中25例阳性,阳性表达率为6.15%,18例中分化腺癌中有14例阳性,阳性表达率为77.78%,16例高分化腺癌中有9例阳性,阳性表达率为56.25%。三者比较有显著性差异,提示Glut-1蛋白表达与分化程度有关,进一步比较发现,低分化腺癌组织Glut-1蛋白阳性率高于中分化腺癌组织,而中分化腺癌组织Glut-1蛋白阳性率高于高分化腺癌组织,且有显著性差异。提示随着肿瘤分化程度降低,其Glut-1表达增强,具体结直肠癌组织中Glut-1蛋白分布及比较见表1。

表1 Glut-1 蛋白表达与临床分期的关系(例)临床分期例数Glut-1表达-++++++阳性率正常黏膜26-0(0)高分化 1675319(56.25)中分化 18435614(77.78)低分化 261371525(96.15)合计601211152248(80.00)

据表1数据计算χ2=138.72,P<0.01,R1=1.393,R2=0.876,R3=0.362,R4=0.393,结合各组平均Ridit分析可认为Gult-1的表达与结直肠癌分化程度有关,分化低肿瘤组织的Glut-1蛋白表达阳性率明显高于分化高的瘤组织。

3 讨论

肿瘤细胞主要特点是持续,快速增殖,处于DNA复制期细胞数目增多,导致供能和耗能之间不平衡。与正常组织相比,恶性肿瘤对葡萄糖的摄取及代谢均处于增高状态,糖代谢增加是许多恶性肿瘤组织的显著特征,其依赖于肿瘤自身调节机制以满足肿瘤快速增长的需要。Glut-1是哺乳动物细胞糖转运跨膜转运的主要载体,能促进葡萄糖向细胞内扩散及促进细胞代谢。肿瘤细胞高表达Glut-1以增加葡萄糖的摄取来满足肿瘤细胞增殖需要的能量要求。研究表明,Glut-1的过度表达,不仅为肿瘤细胞的变异,且为其分化和生长提供能量支持,从而导致肿瘤体积增大,癌细胞中糖代谢的增加与葡萄糖转运蛋白及其基因的异常表达有关。

ITO等[6]采用免疫组化和RT-PCR 技术对61例肺癌患者的病理标本分别进行了检测,免疫组化检查发现,45例Glut-1蛋白阳性表达,其中19例鳞癌全部阳性。肿瘤周围的正常肺上皮组织未见阳性表达。28例腺癌中的19例有局灶性的Glut-1染色,阳性染色同低分化、较大肿瘤体积和淋巴结转移相关。

本实验采用免疫组织化学的方法对结直肠癌组织中GLUT-1 表达和分布情况进行检测分析,Glut-1表达和结直肠癌的分化程度相关,分化越低,相应的Glut-1 表达阳性率越高,这提示Glut-1的高表达可能和结直肠癌的转移及预后不良相关。该研究结果提示在结直肠癌的浸润和转移过程中,Glut-1的过度表达,导致了肠黏膜上皮细胞的增殖、分化及凋亡出现异常,表现为过度增殖、异常分化及凋亡减少并且侵袭能力增强,从而导致其向结直肠深层浸润并进一步向远处转移。

本研究还显示,在结直肠癌组织中,细胞染色深度不一,远离血管间质及邻近坏死区的癌细胞染色较深,这可能与肿瘤组织缺氧诱导Glut-1的表达有关。缺氧是实质性肿瘤物理微环境的基本特征之一。Airley等实验表明,Glut-1表达是肿瘤缺氧的1种标志[7],缺氧诱导Glut-1表达的可能机制是在缺氧的情况下,缺氧诱导因子-1α表达急剧升高,激活Glut-1 5’端的增强子序列,从而引起Glut-1 mRNA 大量表达及产物的大量合成[8]。因此,在远离血液供应、缺氧的环境中,Glut-1的高表达可为恶性肿瘤细胞提供能量,从而适应肿瘤细胞的生长。

综上所述,Glut-1蛋白在结直肠癌组织表达增强,提示Glut-1基因参与了结直肠癌的形成过程,结直肠癌在生长过程中需要大量的能量促进了Glut-1表达增加。在结直肠癌组织中Glut-1蛋白的表达与肿瘤发展密切相关,并预示着1种侵袭性的生物学行为。Glut-1有可能成为临床结直肠癌诊断,预后判断的指标,能更准确地反映结直肠癌发生发展的生物学特性。Glut-1的高表达与癌细胞的生物学发生发展可能密切相关,检测Glut-1的表达可作为了解结直肠癌生物学行为的参考指标。但其具体如何促进癌细胞的增殖及两者之间的相互关系,尚待进一步的研究。Glut-1的表达能否作为临床对肿瘤预后判断的常规指标以及能否应用于临床肿瘤治疗还有待进一步的深入研究。

参考文献

[1] Airley R,Loncaster J,Davidson S,et al.Glucose transporter glut-1

expression correlates with tumor hypoxia and predicts metastasis-free

survival in advanced carcinoma of the cervix〔J〕.Clin Cancer

Res,2001,7(4):928.

[2] Tohma T,Okazumi S,Makino H,et al.Overexpression of glucose

transporter 1 in esophageal squamous cell carcinomas : a marker for poor

prognosis〔J〕.Dis Esophagus,2005,18(3):185.

[3] Stackhouse B L,Williams H,Berry P,et al.Measurement of glut-1

expression using tissue microarrays to determine a race specific prognostic

marker for breast cancer〔J〕.Breast Cancer Res Treat,2005,93(3):247.

[4] Kunkel M,Reichert TE,Benz P,et al.Overexpression of glut-1 and increased glucose metabolismin tumors are associated with the poor

prognosis in patients with oral squamous cell carcinoma〔J〕.Cancer,2003,97(4):1015.

[5] Wang BY,Kalir T,Sabo E,et al.Immunohistochemical staining of glut-1 in

benign,hyperplastic,and maligant endometrial epithelia〔J〕.Cancer,2000,88(12):2774.

[6] Ito T,Noguchi Y,Satoh S,et al.Expression of facilitative glucose

transporter isoforms in lung carcinomas : its relation to histologic