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结缔组织生长因子(connectivetissuegrowthfactor,CTGF)是Bradham等在1991年用亲和色谱法从人脐静脉内皮细胞条件培养基中发现的;由349个氨基酸组成,相对分子量为38kDa。CTGF是CCN家族的成员之一,CCN家族成员包括半胱氨酸-61(Cyr61/CCN1)、CTGF(CCN2)、过表达的肾胚胎素(Nov/CCN3)、Wisp-1/elm1(CCN4)、Wisp-2/rCop1(CCN5)和Wisp-3(CCN6)。CTGF是一种富含半胱氨酸的分泌多肽。CTGF广泛存在于人类多种组织器官中,如心、脑、肺、肾、胰腺和结缔组织中。多种组织的成纤维细胞、部分血管内皮、平滑肌细胞、某些上皮细胞和肿瘤细胞等都可表达CTGF。根据CTGF及其作用的部位不同,可以显示出不同的生物学效应,主要表达为促进有丝分裂、细胞增殖、趋化细胞、诱导细胞粘附和细胞外基质(ECM)合成等。CTGF参与机体许多正常和病理状态下的功能活动,包括妊娠、发育分化、创伤修复、组织纤维化、肿瘤生长等多种生物学行为。近年来研究发现CTGF的表达与肿瘤的发生发展有关。CTGF表达水平与乳腺癌的骨转移、恶性胶质瘤的发生、食道腺癌的不良预后、胰腺癌细胞的侵袭、黑色素瘤的浸润有关。相反,CTGF过表达已被证实能够抑制口腔鳞状细胞癌的癌细胞生长。CTGF在不同的肿瘤中起着不同的重要作用,但其确切的机制还不清楚。特别是,CTGF在大肠癌组织中的表达及其作用机制的研究国内外少有报道,有待于深入探讨。
本研究旨在通过采用免疫组织化学、免疫酶联反应(ELISA)及流式细胞术(FCM)的实验方法,对大肠癌组织及其区域淋巴结中CTGF蛋白表达水平、大肠癌患者根治手术前后血清中CTGF含量变化及大肠癌CTGF不同表达情况下的细胞增殖活性、ALP、PKC和β-catenin蛋白表达量进行分析研究。探讨大肠癌CTGF表达与大肠癌的发生、发展、侵袭、转移和预后关系;预测大肠癌转移潜能和预后的意义;以及CTGF能否成为大肠癌的诊断、转移和预后判断的分子生物学标志物。初步探明CTGF在大肠癌中的作用机理,为以手术为主的大肠癌的综合治疗,提供客观的分子生物学依据。
第一部分大肠癌及区域淋巴结中结缔组织生长因子表达及与其临床生物学行为关系的研究
目的:对大肠癌组织及其区域淋巴结中的CTGF蛋白表达水平进行检测,探讨CTGF表达与大肠癌的发生、发展、浸润和转移的关系及在预测大肠癌转移潜能和预后中的意义。并揭示CTGF在大肠癌中的作用机制。
方法:应用免疫组织化学方法对30例正常大肠上皮组织、119例大肠癌组织及其521枚区域淋巴结中的CTGF蛋白表达水平进行检测。
结果:
1大肠癌组织与正常大肠上皮组织的CTGF表达
CTGF蛋白表达在正常大肠上皮细胞或肿瘤细胞的细胞浆或细胞膜上,呈散在分布。30例正常大肠上皮组织中,CTGF高表达率为93.33%。119例大肠癌标本中,CTGF高表达率为55.62%。大肠癌组织CTGF表达显著低于正常大肠上皮组织(p<0.01)。
2大肠癌组织CTGF表达与临床指标的关系
大肠癌组织CTGF表达与患者的发病年龄、性别、肿瘤部位、肿瘤大小及大体形态无关(p>0.05)。
3大肠癌组织CTGF表达与预后的关系
大肠癌组织CTGF低表达患者的5年复发率(60.38%)显著高于CTGF高表达患者(25.76%)(p<0.01);其5年生存率(41.51%)显著低于CTGF高表达患者(80.30%)(p<0.01)。
结论:
1CTGF在大肠上皮组织癌变的过程中,可能起着重要的作用
2大肠癌组织CTGF表达与大肠癌的发生、发展及预后有关。
3大肠癌组织及其区域淋巴结中CTGF表达与大肠癌的恶性程度、转移及预后有关。大肠癌组织及其区域淋巴结中CTGF低表达预示着大肠癌恶性程度高、易出现转移和预后不良。
4检测CTGF在大肠癌组织及其区域淋巴结中的表达可作为判断大肠癌转移,监测预后的分子生物学指标。
第二部分大肠癌患者血清结缔组织生长因子含量变化的研究
目的:对大肠癌患者根治手术前后血清中CTGF含量变化进行检测,探讨血清CTGF含量变化能否在大肠癌诊断、转移、复发及预后中起到预警作用;CTGF能否成为大肠癌的诊断、转移和预后判断的有效血清学肿瘤分子标志物。同时进一步印证第一部分的研究结果。
方法:应用免疫酶联反应(ELISA)的实验方法检测60例大肠癌患者根治手术前后血清中CTGF含量和30例健康献血者血清CTGF含量。
结果:
1大肠癌患者及健康者血清CTGF含量
60例大肠癌患者术前血清CTGF平均水平为2.12±0.50ng/ml,30例对照组健康献血者血清CTGF平均水平为2.27±0.64ng/ml。大肠癌患者与健康献血者相比,血清CTGF水平未见显著性差异(p>0.05)。
2大肠癌患者外科根治术前后血清CTGF含量变化
60例大肠癌患者外科根治术前血清CTGF平均水平为2.12±0.50ng/ml,外科根治术后血清CTGF平均水平为2.26±0.47ng/ml。大肠癌患者手术前后血清CTGF水平未见显著性差异(p>0.05)。
3大肠癌分化程度与患者血清CTGF含量变化
11例高分化腺癌患者血清CTGF平均水平为2.24±0.69ng/ml,15例中分化腺癌患者血清CTGF平均水平为2.11±0.35ng/ml,34例低分化腺癌患者血清CTGF平均水平为1.97±0.76ng/ml。大肠癌患者血清CTGF水平在高、中、低分化三组间未见显著性差异(p>0.05)。
4大肠癌浸润深度与患者血清CTGF含量变化
3例大肠癌侵及粘膜下层(T1)、10例侵及肌层(T2)、43例侵及浆膜层(T3)和4例侵及周围脏器(T4)患者的血清CTGF平均水平分别为2.23±0.57ng/ml、2.19±0.75ng/ml、2.07±0.19ng/ml、1.99±0.23ng/ml。大肠癌患者血清CTGF水平在浸润肠壁深度各组间未见显著性差异(p>0.05)。
5大肠癌Dukes各分期患者血清CTGF含量变化
Dukes分期A期5例、B期20例、C期29例、D期6例大肠癌患者血清CTGF平均水平分别为2.26±0.54ng/ml、2.17±0.61ng/ml、2.09±0.29ng/ml、1.98±0.71ng/ml。大肠癌患者血清CTGF水平在Dukes分期组各间未见显著性差异(p>0.05)。
结论:
1大肠癌患者血清CTGF含量与健康者相比未见显著差异。但大肠癌患者血清CTGF含量较低。
2大肠癌患者血清CTGF含量在根治手术前后无显著变化。但术后有升高趋势。
3大肠癌患者血清CTGF含量与大肠癌的分化程度、浸润深度、Dukes病理分期、淋巴结转移和远处转移未见显著关系。但随着大肠癌分化程度的降低、浸润深度的加深、Dukes病理分期的增高以及区域淋巴结转移和远处转移的出现,患者血清CTGF含量有下降趋势。
4本实验结果进一步证实第一部分的大肠癌组织较正常大肠上皮组织CTGF表达低;CTGF表达越低,大肠癌的恶性程度越高、越易出现淋巴转移和肝转移的研究结果是正确的。
第三部分大肠癌结缔组织生长因子表达与其细胞增殖活性及ALP、PKC和β-catenin蛋白含量关系的研究
目的:定量分析大肠癌组织CTGF不同表达情况下,大肠癌细胞增殖活性以及大肠癌细胞中ALP、PKC蛋白含量的变化。探讨大肠癌细胞CTGF表达与大肠癌细胞增殖活性以及ALP、PKC和β-catenin蛋白表达的关系。进一步探明CTGF在大肠癌中的作用机制,为大肠癌的综合治疗提供理论依据。
方法:应用流式细胞术(FCM)检测CTGF高表达大肠癌标本66例,CTGF低表达大肠癌标本53例和正常大肠上皮标本30例中的大肠癌细胞增殖活性以及大肠癌细胞中ALP、PKC和β-catenin蛋白表达量。
结果:
1大肠癌细胞增殖活性(PI值)的分析
CTGF高表达的大肠癌细胞的增殖指数(PI=21.01±4.81)显著高于正常大肠上皮细胞的增殖指数(PI=17.13±2.60)(p<0.05);CTGF低表达的大肠癌细胞的增殖指数(PI=30.69±6.67)非常显著的高于CTGF高表达的大肠癌细胞和正常大肠上皮细胞的PI值(p<0.01)。
2大肠癌细胞中ALP蛋白含量分析
CTGF低表达的大肠癌细胞中ALP蛋白表达量(FI=1.51±0.20)非常显著的高于CTGF高表达的大肠癌细胞((FI=1.17±0.14)和正常大肠上皮细胞中ALP蛋白表达量(FI=1.11±0.15),(p<0.01)。
结论:
1大肠癌细胞的CTGF表达与大肠癌细胞的增殖活性及大肠癌细胞中ALP、PKC和β-catenin蛋白含量有关系。
2大肠癌细胞CTGF低表达情况下,大肠癌细胞的增殖活性显著增强;大肠癌细胞中ALP、PKC和β-catenin蛋白含量显著升高。