论文部分内容阅读
大肠癌(colorectal cancer)是严重危害人类健康的主要恶性肿瘤之一,目前其发生机制尚不十分清楚,因而也为其早期诊断及治疗带来了很多困难。异常腺窝病灶(ACF)是由bird和good在1987年观察鼠大肠癌模型时首次发现和提出的。ACF不同于正常腺管之处在于:腺管扩大,上皮层增厚,腺管之间间距增大以及不规则的管腔和轻微的隆起。它的这些特征可以通过组织切片和美蓝染色后电子显微镜下观察而加以辨别。作为镜下可见的最早的大肠癌前病变,人们把ACF作为结直肠癌的早期诊断观察指标之一并用它来评价化合物和食品的抗癌和致癌作用以及相应的作用机制等。目前ACF是最早的结直肠癌前病变的假设正为人们慢慢接受,但是这些病变与肿瘤的发生关系仍不十分清楚,目前国际上研究较少,国内还未见报道。wnt信号通路是调控细胞生长、发育和分化的重要通路,其异常激活与肿瘤的发生尤其是大肠癌的发生密切相关。β-catenin是胞质中一个多功能蛋白,是Wnt信号通路中的关键因子。其与GSK-3β/ZW3、支架蛋白(scaffoldprotein)Axin和抑癌基因大肠腺瘤样息肉基因(APC,adenomatous polyposiscoli)组成复合体,相互作用,调节Wnt通路细胞信息的传递。当有Wnt信号通路激活时,GSK-3β活性受到抑制,β-catenin在胞内大量累积并进入核内,与DNA结合蛋白TCF(T cell factor)/LEF(lymphoid enhancer factor)结合,形成复合体。在核内共同调控靶基因的表达:如cylinD1、c-Myc、MMP—7等,从而完成Wnt信号的传递,诱导增殖分化,促使肿瘤的发生。新近研究发现,90%以上的结直肠癌存在Wnt经典信号转导通路的激活,以及继发于此的B-catenin蛋白在细胞内的积聚。β-catenin异常表达包括以下情况:1、膜表达减少.β-catenin膜表达减少导致黏着连接复合体解体,细胞黏附性下降,肿瘤细胞的浸润转移能力增强;2、胞浆蓄积及胞核异位。β-catenin通过磷酸化作用与E-cadherin和α-catenin等结合成黏附复合体来进行调节。β-catenin的磷酸化导致它从黏附复合体中分裂出来并且转移入细胞质中。细胞质中的β-catenin随后被降解或移入细胞核内。β-catenin胞浆及胞核内浓度异常增加,其原因一方面与黏附复合体解体释放β-catenin有关另一方面与APC基因突变或β-catenin基因突变有关。细胞内聚集的β-catenin可转移到核内与T细胞因子(T cell factor,Tcf)/淋巴增强子(lymphoid enhancerfactor,Lef)结合,启动靶基因(cyclinD1,c-myc,mmp-7等)的转录,导致细胞异常增殖恶性转化。作为wnt/β-catenin信号通路重要的靶基因金属基质蛋白酶—7(MMP-7)是金属基质蛋白酶家族成员之一。MMP-7在90%的大肠癌中都有表达,被认为是调节基质侵润的重要因子,并且也可能在早期大肠癌变过程中扮演重要角色。在APCmin/+鼠中,抑制MMP-7表达后肠道腺瘤的数目明显减少,在人类大肠癌中和APCmin/+鼠肿瘤中都分别发现核内β-catenin和MMP-7蛋白的表达是共同存在于同一病灶中的。人类MMP-7基因启动子至少有2个TCF结合位点。在体内研究中还发现β-catenin/TCF复合体能够增加MMP-7启动子的活性。本次研究的目的即是通过实体镜下连续观察DMH诱导的Wistar鼠大肠癌模型中ACF的发生数量、形态特征等情况并进行病理检测,再应用免疫组化方法检测β-catenin和MMP-7蛋白在ACF与肿瘤的表达及其关系,探讨wnt信号通路及下游蛋白在大肠癌发生中的作用,对ACF与肿瘤的发生关系及发生途径进行初步的探讨。方法1.60只wistar大白鼠给予二甲肼(DMH)皮下注射(15mg·kg-1,每周一次,连续18周),按以下处死时间段进行随机分配,每组20只:第8-14周组,第16-21周组和第22-25周组。大鼠处死后将美蓝染色后的大肠组织在实体镜下观察其数量、形态学变化,HE染色后进行病理分析。2.免疫组化方法检测β-catenin、MMP-7在ACF与肿瘤中的表达异同,对ACF发生途径进行初步分析。结果1.发现2种不同镜下表现的ACF,一种为经典ACF(classical ACF,cACF),另一种我们称之为浓染ACF(dark ACF,dACF)。dACF镜下特点为着色明显较cACF着色深,腺管之间排列紧密,有挤压感,腺管开口与正常腺管大小相当,甚至有时显示不清。dACF与肿瘤形成早期有相似的镜下特点;它的腺窝数目增长迅速;并且均伴有不同程度的不典型增生。而cACF没有一例伴有异型性改变;组间腺窝数目增长不明显。2.通过进一步的实验发现cACF与dACF在β-catenin和MMP-7的蛋白表达上的差异均有显著的统计学意义,β-catenin表达异常率在两者中分别为4.84%和100%(P=0.000),MMP-7的阳性表达率在两者间则分别为7.87%和81.82%(P=0.000),而dACF与肿瘤在β-catenin表达异常率和MMP-7的阳性表达率上的差异均无统计学意义,并且dACF与肿瘤的β-catenin异位表达率差异也没有显著统计学意义(P=0.142)。随着dACF不典型增生程度加重,β-catenin异常表达逐渐由表达缺失和胞质表达为主转变为胞核表达。3.所见ACF多分布于中段及远端大肠(大部分位距盲肠50%-90%处),在整个试验观察过程中共发现肿瘤13个,其中有3个为腺瘤,7个为高分化腺癌,均分布在距盲肠50%-90%处。另外3个肿瘤为低分化粘液腺癌,均分布在近端结肠(距盲肠10%-20%)。结论1.在我们实验观察过程中,实体镜下可见两种ACF:dACF与cACF,dACF从镜下表现形态、病理、腺窝数量增长及癌基因的表达上都显示与肿瘤特点相近,而大多数的cACF在以上检测指标中与肿瘤发生无明显相关。2.β—catenin胞质及胞核异常表达与dACF不典型增生程度密切相关;同时β-catenin还可能通过胞核易位增强其下游靶基因MMP-7的表达。初步提示在wistar鼠大肠癌模型大肠肿瘤的发生过程中很可能在ACF阶段就存在Wnt途径的激活。3.在我们的此次研究中,从病变分布上观察,ACF与腺瘤及高分化腺癌的分布是一致的。