胃癌及癌前病变中Bcl2和Bax基因蛋白的表达及其与细胞凋亡的关系.doc

胃癌及癌前病变中Bcl-2和Bax基因蛋白的表达及其与细胞凋亡的关系 作者：丁洪基，吴起嵩，李新功，董艳光，李爱英，常峰，徐志秀【摘要】 目的 研究Bcl-2及Bax基因蛋白在胃癌及癌前病变中的表达情况并探讨其与细胞凋亡的关系。方法 应用免疫组化染色方法结合原位细胞凋亡TUNEL检测技术对70例慢性胃炎，49例肠上皮化生，64例异型增生及81例胃癌进行了Bcl-2和Bax基因蛋白检测及原位细胞凋亡观察。结果 Bcl-2在重度异型增生中阳性表达率最高，而重度异型增生的细胞凋亡指数较低。Bax基因蛋白在肠化生与异型增生中的阳性表达率较慢性胃炎和胃癌中高，在重度异型增生中Bax阳性表达率最高。结论 Bcl-2蛋白表达与凋亡细胞数呈负相关。Bal-2的表达可能是胃癌发生过程中的早期行为。Bax对Bcl-2的抑凋亡功能有对抗调节作用，二者共同决定细胞是否走向凋亡。 【关键词】 胃癌 癌前病变 基因蛋白 凋亡 The expression of Bcl-2 and Bax protein and relationship between them and apoptosis in gastric carcinoma and precancerous lesions【Abstract】 Objective To study the expression of Bcl-2 and Bax protein and explore the relationship between them and apoptosis in gastric carcinoma and precancerous lesions.Methods TUNEL method was used to detect apotosis and immunohistochemical staining method was used to detect the expression of Bcl-2 and Bax protein in 70 chronic gastritis，49 intestinal metaplasia，64 dysplasia and 81 gastric carcinoma.Results The positive incidence of Bcl-2 was the highest in severe dysplasia，but the apoptosis indexes was lower in severe dysplasia.The positive incidence of Bax was higher in intestinal metaplasia and dysplasia than chronic gastritis and gastric carcinoma.The positive incidence of Bax was the hightest in severe dysplasia.Conclusion They were negative correlation between the expression of Bcl-2 and apoptosis.The expression of Bcl-2 may be a early behavior in the gastric carcinogenesis.Bax had antagonistic effect to Bcl-2，both of them were decided whether cells will be apoptosis. 【Key words】 gastric carcinoma precancerous lesions oncogene apoptosis随着分子生物学技术的发展和应用，人们对胃癌及癌前病变发病机理的研究已深入到基因水平。近年来发现，在胃黏膜上皮细胞癌变的过程中，细胞凋亡异常起着重要的作用。目前已知，有多种癌基因和抑癌基因参与细胞凋亡的调控，其中Bcl-2和Bax均与细胞凋亡密切相关1。本文应用TUNEL方法结合免疫组织化学方法对81例胃癌及癌前病变进行了细胞凋亡与Bcl-2及Bax基因蛋白检测，旨在探讨胃癌组织中Bcl-2及Bax基因蛋白与细胞凋亡的关系。 1 资料与方法 1.1 一般资料 收集胜利石油管理局中心医院自1993年1月1994年11月间，临床及病理资料较完整的胃手术切除标本作为研究对象。其中慢性胃炎70例，肠上皮化生49例，异型增生64例，胃癌81例。胃癌中男69例，女12例，年龄2983岁，平均57.1岁。所有病例手术前均未接受化疗、放疗或免疫治疗。 1.2 方法 标本经10%福尔马林固定，石蜡包埋，制成4m厚连续切片。分别作HE染色、TUNEL原位细胞凋亡检测和免疫组化S-P法染色。所用第一抗体为美国Maxim公司生产的单克隆抗体。用不加一抗的切片作阴性对照，已知阳性切片作阳性对照，用DAB显色，苏木素复染。 1.3 结果判断 (1)凋亡指数(apoptosis index，AI)光镜下选凋亡细胞最多的5个高倍视野，每个视野计数100个细胞中凋亡细胞数，取其平均值为凋亡指数AI。用半定量表示：(-)AI5%；(+)AI 5%10%；(+)AI 11%15%；(+) AI15%。凋亡细胞核固缩呈圆形或椭圆形，深紫蓝色，染色体沿核膜形成半月状或新月状。(2)免疫组化结果判断：Bcl-2阳性表达主要表现为细胞膜及细胞浆呈棕黄色反应，Bax阳性表达主要表现为细胞浆呈棕黄色反应。 1.4 统计学分析 计数资料采用2检验，计量资料用xs表示，组间比较用t检验。 2 结果 2.1 Bcl-2及Bax基因蛋白在慢性胃炎、肠上皮化生、异型增生及胃癌中的表达情况 见表1。在70例慢性胃炎中，Bcl-2的阳性表达率为58.6%，在49例肠化生组织中，Bcl-2的阳性表达率为75.5%。两者之间，差异无显著性(P0.05)。在各种病变中，以中度及重度异型增生阳性率最高，分别为89.5%及90.0%。在81例胃癌中，Bcl-2的阳性率为65.4%。慢性胃炎与轻度异型增生及胃癌之间，差异无显著性(P0.05)。慢性胃炎与中度异型增生之间，Bcl-2阳性表达差异有显著性意义(P0.05)，慢性胃炎与重度异型增生的Bcl-2阳性表达差异有高度显著性(P0.01)；胃癌与中度及重度异型增生的Bcl-2阳性表达差异均有显著性意义(P0.05)。肠化生与异型增生及胃癌之间，差异均无显著性(P0.05)。 在本组70例慢性胃炎中，46例Bax呈阳性表达，阳性率为65.7%。在49例肠化生组织中，Bax的阳性表达率为89.8%，显著高于慢性胃炎组(P0.01)。轻度异型增生、中度异型增生及重度异型增生的阳性率分别为88.0%、89.5%及95.0%。各种异型增生之间，差异无显著性(P0.05)。轻度及中度异型增生与慢性胃炎之间，差异有显著性(P0.05)，重度异型增生与慢性胃炎之间差异有高度显著性(P0.01)。81例胃癌的阳性表达率为76.5%，与慢性胃炎及各种异型增生之间，差异无显著性(P0.05)，但与肠化生相比，差异有显著性(P0.05）。表1 Bcl-2、Bax及凋亡指数在慢性胃炎、肠上皮化生、异型增生及胃癌中的表达情况 例(%) 2.2 Bcl-2及Bax与胃癌临床病理特征的关系 见表2。本组81例胃癌患者中，Bcl-2基因蛋白表达在患者的年龄、性别、肿瘤的体积、发生部位、侵犯深度、有无转移及临床分期方面差异无显著性(P0.05)。高中分化腺癌与低分化腺癌或印戒细胞癌之间，Bcl-2阳性表达差异无显著性(P0.05)，但高中分化腺癌与鳞癌之间差异有显著性(P0.05)，高中分化腺癌及低分化腺癌与黏液腺癌之间差异都有高度显著性(P0.01)。低分化腺癌与印戒细胞癌之间、低分化腺癌与鳞癌之间差异无显著性(P0.05)，印戒细胞癌与黏液腺癌或鳞癌之间差异亦无显著性(P0.05)。 Bax蛋白表达在患者的性别、年龄、肿瘤体积、发生部位、浸润深度、有无淋巴结转移及临床分期方面，差异无显著性(P0.05)。高中分化腺癌与低分化腺癌及印戒细胞癌或鳞癌之间，差异无显著性(P0.05)，但高中分化腺癌与黏液腺癌相比，Bax蛋白表达差异有高度显著性(P0.01)。低分化腺癌与黏液腺癌、印戒细胞癌或鳞癌之间，差异无显著性(P0.05)，黏液腺癌与印戒细胞癌或鳞癌之间，差异无显著性(P0.05)，印戒细胞癌及鳞癌之间，差异也无显著性(P0.05)。 表2 Bcl-2、Bax及凋亡指数与胃癌临床病理特征的关系 例(%) 2.3 细胞凋亡在慢性胃炎、肠上皮化生、异型增生及胃癌中的表达情况 本组结果表明，从慢性胃炎到肠化生，再到异型增生的演变过程中，凋亡指数逐渐增高，至中度异型增生时达到最高峰，随后开始下降，至胃癌时凋亡指数最低。慢性胃炎与肠化生及胃癌之间差异有显著性(P0.05)，慢性胃炎与轻度及中度异型增生之间差异有非常显著性(P0.01)。慢性胃炎与重度异型增生之间，差异无显著性(P0.05)。肠化生与轻度异型增生之间，差异无显著性(P0.05)。肠化生与中度异型增生及重度异型增生之间，差异有显著性(P0.05)。肠化生与胃癌之间差异有高度显著性(P0.01)。轻度异型增生与中度异型增生之间，差异无显著性(P0.05)，轻度异型增生与重度异型增生及胃癌之间差异有高度显著性(P0.01)。中度异型增生与重度异型增生及胃癌之间差异有高度显著性(P0.01)，重度异型增生与胃癌之间差异无显著性(P0.01)。 2.4 凋亡指数与胃癌临床病理特征的关系 本组81例胃癌患者中，凋亡指数在患者的年龄、肿瘤的体积及有无淋巴结转移和临床分期方面差异均无显著性(P0.05)。高中分化腺癌与黏液腺癌之间，差异无显著性(P0.05)，高中分化腺癌与鳞癌相比，差异有显著性(P0.05)，高中分化腺癌与低分化腺癌及印戒细胞癌之间凋亡指数差异有高度显著性(P0.01)。低分化腺癌与印戒细胞癌或鳞癌之间，差异无显著性(P0.05)，低分化腺癌与黏液腺癌之间差异有高度显著性(P0.01)。黏液腺癌与鳞癌之间，差异无显著性(P0.05)，黏液腺癌与印戒细胞癌之间，差异有高度显著性(P0.01)。印戒细胞癌与鳞癌之间，差异有显著性(P0.05)。肿瘤侵达黏膜及黏膜下层与侵及肌层之间，侵达肌层与侵及浆膜或浆膜之间，差异均无显著性(P0.05)。肿瘤侵达黏膜及黏膜下层与侵及浆膜或奖膜外之间差异有显著性(P0.05)。肿瘤发生于胃窦与胃体之间及胃体及贲门之间差异均无显著性(P0.05)，胃窦与贲门之间差异有显著性(P0.05)。男女性别之间，差异有非常显著性(P0.01)。 3 讨论 3.1 胃癌及癌前病变中Bcl-2基因蛋白的表达及意义 细胞凋亡受多种基因调控，Bcl-2基因是1984年Tsujimoto等从滤泡性淋巴瘤中分离出来的一种癌基因，该基因是第一个被发现的细胞凋亡抑制基因，它编码的蛋白质产物定位于线粒体内膜、内质网膜及核膜上。其主要生物学功能是延长细胞的寿命，增加细胞对各种凋亡刺激因素的抵抗力2。它可导致DNA受损的细胞持续生存，突变产物聚集，从而促进肿瘤的发生与发展。有研究发现，过度表达Bcl-2的转基因小鼠可发生肿瘤。本研究应用免疫组化技术进行检测发现，胃癌组织中Bcl-2蛋白的阳性表达率为65.4%，与文献报道相似3。我们发现在胃癌组织中，Bcl-2蛋白表达阳性的区域与细胞凋亡的区域明显不同。表明Bcl-2蛋白表达与凋亡细胞数呈负相关。本研究结果显示，Bcl-2在重度异型增生中阳性表达率最高，为90%，而重度异型增生的细胞凋亡指数却较低，仅为12.472.08，这表明Bcl-2对细胞凋亡有明显的负性调节作用。Ikeguchi等4报道凋亡抑制基因Bcl-2在高分化胃癌中的表达高于低分化癌。本研究结果与之相同，在不同组织学类型的胃癌中，以高中分化胃癌Bcl-2阳性表达率最高。本研究发现，胃癌组织中Bcl-2蛋白的阳性表达率低于异型增生，而且中度及重度异型增生与胃癌之间差异有显著性(P0.05)，这表明凋亡抑制基因Bcl-2在癌前病变中的过度表达是胃癌形成的先兆，Bcl-2的表达可能是胃癌发生过程中的早期行为。3.2 胃癌及癌前病变中Bax基因蛋白的表达及意义 自1993年Oltval等5发现Bcl-2相关X蛋白(Bax)具有加速细胞凋亡的功能以来，Bax对细胞凋亡的调节作用一直受到人们的关注。现已知Bax可与抗凋亡基因Bcl-2形成异源二聚体，具有抑制Bcl-2，促进细胞凋亡的作用6。Bcl-2与Bax两者之间的比例决定了细胞的命运，若Bax占多数，则Bcl-2被抑制，凋亡被诱导，细胞死亡；反之则Bax受到抑制，细胞得以生存7。本研究结果发现，Bax基因蛋白在肠化生与异型增生中的阳性表达率较慢性胃炎和胃癌中高，在重度异型增生中Bax阳性表达率最高。在各种组织学类型的胃癌中，以高中分化胃癌Bax阳性表达率最高。这显示Bax表达对Bcl-2的抑凋亡功能有对抗调节作用，二者共同决定细胞是否走向凋亡。 【参考文献】 1 Gobe G，Rubin M，Williams G，et al.Apoptosis and expression of Bcl-2，Bcl-XL，and Bax in renal cell carcinomas.Cancer Invsest，2002，20:324-332. 2 钱素娟，周令望，迟月明，等.Bcl-2蛋白的表达与胃癌细胞凋亡的关系.哈尔滨医科大学学报，1998，32：6-