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转移相关基因FMNL2参与胃癌侵袭转移的相关性分析

更新时间:2009-03-28

胃癌是我国第三大常见的恶性肿瘤,危害胃癌患者最大的是肿瘤复发和转移。因此,深入研究与转移相关特异的基因并进一步探讨其功能,不仅有利于阐明胃癌转移的分子机制,还能为临床靶向治疗进行药物筛选及进行预后判断。形成素(Formins)是目前最有效的肌动蛋白成核因子[1],它通过调节细胞肌动蛋白,参与机体内多样化的细胞活动,如细胞分裂及伪足形成、细胞黏附及运动、细胞极向的形成等[2]。在多种恶性肿瘤侵袭和转移过程中常可检测到Formins蛋白的异常表达[3]。FMNL2基因是Formins家族重要成员,是结直肠癌侵袭转移的新靶点[4]。目前对于FMNL2的研究报道较少,主要集中在结直肠癌的研究中[5-7],而它在胃癌中的研究尚未见报道。多项研究显示上皮-间质转化(epithelial-mesenchymal transitions, EMT)在肿瘤细胞侵袭和转移中起重要作用[8],已成为肿瘤侵袭转移研究的热点。本实验采用免疫组化法检测FMNL2和EMT标志物E-cadherin、CK和vimentin在胃腺癌组织中的表达,分析FMNL2与EMT的关系,探讨其参与胃腺癌转移的机制。

1 材料与方法

1.1 材料 收集西南医科大学附属医院胃肠外科2013年1月~2015年12月经活检已确诊为胃癌大部切除标本92例,包括高+中分化腺癌52例、低分化腺癌40例。43例淋巴结转移癌取自手术切除标本胃小弯及胃大弯周围淋巴结。男性60例,女性32例,患者年龄31~88岁,平均56岁,全部标本术前均未接受放、化疗。另收集20例正常胃黏膜组织(取自距原发癌灶5.0 cm以上且病理报告无癌残留区)。所有组织均经10%中性福尔马林固定,常规石蜡包埋,4 μm厚切片,行HE染色和免疫组化检测。

1.2 主要试剂及仪器 鼠抗人FMNL2单克隆抗体购自Abnova公司;鼠抗人E-cadherin、CKpan、vimentin、免疫组化试剂、DAB显色试剂及PBS,均购自北京中杉金桥公司。

1.3 方法 免疫组化染色采用EnVision两步法,具体操作步骤严格按试剂盒说明书进行,以PBS替代一抗作为阴性对照,已知阳性切片作阳性对照。免疫组化结果判断标准参照周龙书等[9]的方法进行判读。按染色强度计分:无阳性着色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。按阳性细胞数计分:无阳性细胞为0分,1%~10%为1分,11%~50%为2分,51%~80%为3 分,﹥80%为4分。半定量积分=染色强度评分×阳性细胞数评分:0~1分为(-);2~3分为(+);4~6分为();6分以上为()。结果均由两名高年资病理医师统一核准。

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图4反映了橡胶粉掺量与试件抗拉强度之间的关系。图4(a)表明,随着橡胶粉掺量提高,抗拉强度呈现下降趋势,且变化规律与图3(a)相同。从图4(a)可以看出,改性方式与橡胶粒径对抗拉强度的影响不大。出现这种现象的原因可能是在橡胶粉掺量相对较小的情况下,水的表面处理除去了橡胶粉表面灰尘,提高了颗粒与基体的接触面积;氢氧化钠溶液的表面处理降低界面过渡区孔隙度,提高了橡胶骨料与水泥基体之间的粘结强度。此外强碱并不会改变橡胶粉表面的粗糙程度(图1所示),使得两种改性方式产生的效果差异不明显。

2 结果

2.1 FMNL2的表达 FMNL2阳性定位于细胞质和细胞膜,呈强弱不等的弥漫性分布;FMNL2在正常胃黏膜组织、胃腺癌原发灶及胃腺癌淋巴结转移癌中的表达差异有显著性(χ2=36.112,P=0.000,图1)。通过两两比较,胃腺癌原发灶中FMNL2表达高于正常胃黏膜组织(Z=-3.800,P=0.000);胃腺癌淋巴结转移中FMNL2表达高于胃腺癌原发灶(Z=-3.190,P=0.012,表1)。

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图1 FMNL2在胃腺癌原发灶(A)、淋巴结转移癌(B)中的表达,EnVision两步法

 

表1 FMNL2在正常胃黏膜组织原发灶及淋巴结转移癌中的表达

  

组别FMNL2-+ 合计正常胃黏膜1640020※$胃腺癌92※# 高+中分化52123352& 低分化31715540&淋巴结转移癌4624943#$

Z=-3.800,P=0.000;#Z=-3.190,P=0.012;&Z=-2.223,P=0.019;$Z=-5.512,P=0.000 (Mann-Whitney Test检验);各组间比较χ2=36.112,V=4,P=0.000(Kruskal-Wallis Test检验)

2.2 E-cadherinCK的表达 E-cadherin在正常胃黏膜细胞膜中呈较均质的线状表达,而CK的阳性信号位于细胞膜和胞质。E-cadherin、CK的表达强度与胃腺癌分化程度相关。E-cadherin和CK在正常胃黏膜、原发灶癌组织及淋巴结转移癌中的表达差异有显著性(χ2=113.531,P=0.000;χ2=143.213,P=0.000)。两两比较发现,正常胃黏膜组织中E-cadherin和CK的表达高于原发灶癌组织(Z=-5.324,P=0.000;Z=-4.981,P=0.000);在高+中分化胃癌中E-cadherin和CK表达高于低分化胃癌(Z=-5.114,P=0.000;Z=-3.812, P=0.000);但原发灶癌组织与淋巴结转移癌中的表达差异无显著性(Z=-2.315,P=0.04;Z=-1.516,P=0.192,表2,图2)。

 

表2 E-cadherin和CK在正常胃黏膜原发灶及淋巴结转移癌中的表达

  

分组E⁃cadherin-+ CK-+ 合计正常胃黏膜002180041620※#胃癌〛92※$ 高+中分化01232800173552& 低分化41320331220540&淋巴结转移癌381616210151643$#

E-cadherin:Z=-5.324,P=0.000;$Z=-2.315,P=0.048;&Z=-5.114,P=0.000;#Z=-6.098,P=0.048 (Mann-Whitney Test检验,用Bonferroni校正);各组之间比较:χ2 =113.531,V=4,P=0.000(Kruskal-Wallis Test检验);CK:Z=-4.981,P=0.000;$Z=-1.516,P=0.187;&Z=-3.812,P=0.000;#Z=-5.306,P=0.000 (Mann-Whitney Test检验,用Bonferroni校正);各组之间比较:χ2=143.213,V=4,P=0.000 (Kruskal-Wallis Test检验)

 

图2 E-cadherin在胃高+中分化腺癌(A)、低分化腺癌(B)中的表达,EnVision两步法

[4] Péladeau C, Heibein A, Maltoz M T, et al. A specific FMNL2 isoform is up-regulated in invasive cells[J]. BMC Cell Biol, 2016,17(1):32.

FMNL2基因是新近发现的一种基因,属于Formins家族成员之一,目前有关FMNL2功能学方面的研究极少,但已有研究发现FMNL2的mRNA可表达于多种正常组织(下丘脑、胎盘、眼球等)和肿瘤(乳腺癌、胃癌、皮肤恶性黑色素瘤等)中[10]。朱曦龄等[11]进行FMNL2基因沉默后,结直肠癌细胞株在体内侵袭能力明显降低,证明FMNL2 基因与结直肠癌细胞的转移侵袭能力显著相关。

 

表3 vimentin在正常胃黏膜原发灶及淋巴结转移癌中的表达

  

组别vimentin-+ 合计正常胃黏膜2000020※#胃癌92※$ 高+中分化271510052& 低分化51812540&淋巴结转移癌71911643$#

Z=-4.760,P=0.000;$Z=-3.056,P=0.045;&Z=-3.968,P=0.000;#Z=-5.708,P=0.000 (Mann-Whitney Test检验,用Bonferroni校正);各组之间比较:χ2=53.267,V=4,P=0.000(Kruskal-Wallis Test检验)

 

图3 vimentin在胃高+中分化腺癌(A)、胃低分化腺癌(B)中的表达,EnVision两步法

3 讨论

2.4 FMNL2与E-cadherinCKvimentin的相关性 相关性分析结果表明:FMNL2表达与E-cadherin、CK表达呈负相关(r=-0.466,P=0.000;r=-0.327,P=0.000);而与vimentin表达呈正相关(r=0.553,P=0.000)。

参考文献:

本实验通过检测不同分化程度、不同阶段的胃腺癌组织中FMNL2、EMT上皮标志物(E-cadherin、CK)及间质标志物(vimentin)的表达变化,探讨FMNL2表达与胃腺癌转移及EMT的关系。结果表明,FMNL2和vimentin在淋巴结转移癌中的表达高于原发灶癌组织,而原发癌又明显高于正常胃黏膜,但有关上皮标志物(E-cadherin、CK)在正常胃黏膜中的表达显著高于胃腺癌原发灶及淋巴结转移癌组织。相关性分析显示FMNL2与上皮标记(E-cadherin、CK)的表达呈负相关,而与间质标记vimentin的表达呈正相关,与苏坚等[13]对胃癌EMT的研究结果一致。提示FMNL2可能参与胃腺癌EMT过程,从而促进肿瘤的转移。

因此,我们推断FMNL2可能通过促进胃腺癌的EMT过程,导致胃腺癌的转移,它是一个有用的促胃癌转移基因,临床上可以通过抑制其基因表达,阻止胃癌细胞增殖和转移,可将其作为抑制胃癌生长和转移的靶点。

EMT是指具有极性的上皮细胞转换为具有活动能力,能够在间质中自由移动的成纤维细胞或间充质细胞的过程。EMT主要参与胚胎发育、组织重建以及肿瘤的转移等过程,在该过程中,它的主要特征是失去上皮细胞表型而获得间质细胞的特性[12]

[5] Liang L, Li X, Zhang X, et al. MicroRNA-137, an HMGA1 target, suppresses colorectal cancer cell invasion and metastasis in mice by directly targeting FMNL2[J]. Gastroenterology, 2013,144(3): 624-635.

[2] Gardberg M, Talvinen K, Kaipio K, et al. Characterization of diaphanous-related formin FMNL2 in human tissues[J]. BMC Cell Biol, 2010,11:55.

[3] Gardberg M, Heuser V D, Koskivuo I, et al. FMNL2/FMNL3 formins are linked with oncogenic pathways andpredict melanoma outcome[J]. J Pathol Clin Res, 2016,2(1):41-52.

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,免疫组化结果采用非参数Kruskal-Wallis检验,两两比较采用Mann-Whitney检验;FMNL2和上皮、间质标志物之间选用两变量相关Pearson相关系数分析。

2.3 vimentin的表达 vimentin在正常胃黏膜上皮中不表达;在胃腺癌肿瘤细胞质和细胞膜中呈阳性(图3)。vimentin分别在正常胃黏膜组织、高+中低分化腺癌及淋巴结转移癌中的表达,差异有显著性(χ2=53.267,P=0.000)。两两比较发现,在腺癌组织中的表达高于正常胃黏膜组织(Z=-4.760,P=0.000);低分化癌高于高+中分化癌(Z=-3.968,P=0.000);但是在原发灶与淋巴结转移癌中的表达差异无显著性(Z=-3.056,P=0.045,表3)。

系统可对多项指标进行统计,包括致贫原因、贫困结构、家庭收入、十大工程成效、性别、民族、文化程度、健康状况、劳动能力等,以饼图、柱状图等形式展示。如图6所示。

[1] Kühn S, Erdmann C, Kage F, et al. The structure of FMNL2-Cdc42 yields insights into the mechanism of lamellipodia and filopodia formation[J]. Nat Commun, 2015,12(6):7088.

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[7] Li Y, Zhu X, Zeng Y, et al. FMNL2 enhances invasion of colorectal carcinoma by inducing epithelial-mesenchymal transition[J]. Mol Cancer Res, 2010,8(12):1579-1590.

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[8] Grassi M L, Palma C S, Thomé C H, et al. Proteomic analysis of ovarian cancer cells during epithelial-mesenchymal transition (EMT) induced by epidermal growth factor (EGF) reveals mechanisms of cell cycle control[J]. J Proteomics, 2017,16(151):2-11.

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[11] 朱曦龄, 梁 莉, 黎 功, 等. FMNL2基因沉默对人大肠癌细胞体内外增殖及侵袭能力的影响[J]. 肿瘤学杂志, 2017,23(2):81-86.

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[12] 王卫杰, 周家华, 张丽华, 等. 胃癌中上皮-间质转化路径及相关因子的研究进展[J]. 临床与实验病理学杂志, 2014,30(2):193-195.

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刘勇,阮思蓓,吕沐瀚,唐明希,唐晓琴,王舰梅
《临床与实验病理学杂志》2018年第04期文献

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