結(jié)腸癌患者腫瘤組織及外周血ICAM1和VCAM1表達的研究

1、結(jié)腸癌患者腫瘤組織及外周血ICAM-1和VCAM-1表達的研究 作者：李兆德段升軍王立國陳杰張曉東【摘要】 目的：檢測結(jié)腸癌患者腫瘤組織中細胞間粘附分子-1（intercellular adhension molecular-1, ICAM-1）和血管細胞粘附分子-1（vascular cell adhesion molecular-1, VCAM-1）的表達，同時測定血清中可溶性ICAM-1（sICAM-l）和可溶性VCAM-1（sVCAM-1）水平，探討二者與結(jié)腸癌生物學特性及預后的關系。方法：應用免疫組化SP法對32例結(jié)腸癌組織、17例潰瘍性結(jié)腸炎組織和21例正常結(jié)腸組織標本進行ICAM

2、-1與VCAM-1表達檢測，分析其與結(jié)腸癌臨床病理指標的關系。ELISA法檢測結(jié)腸癌患者手術前后外周血sICAM-1和sVCAM-1含量，分析治療前后水平的變化。結(jié)果：結(jié)腸癌組織ICAM-1 和VCAM-1的陽性表達率顯著高于潰瘍性結(jié)腸炎組織（P<0.05）及正常結(jié)腸組織（P<0.01），其表達水平與患者年齡、性別、腫瘤大小和病理學分級無關（P>0.05），與腫瘤分期及有無遠處轉(zhuǎn)移有關（P<0.05）；結(jié)腸癌患者外周血sICAM-1和sVCAM-1水平明顯高于潰瘍性結(jié)腸炎患者（P<0.05）及正常對照組（P<0.01），結(jié)腸癌患者術后1周sICAM-1及sV

3、CAM-1水平明顯下降（P<0.01，P<0.01）。結(jié)論: 結(jié)腸癌患者腫瘤組織及外周血ICAM-1和VCAM-1的表達可能與結(jié)腸癌的浸潤轉(zhuǎn)移有關；sICAM-1、sVCAM-1的檢測可能成為監(jiān)測結(jié)腸癌病情進展和評價治療效果的有價值指標。 【關鍵詞】 結(jié)腸腫瘤胞間粘附分子-1血管細胞粘附分子-1Study of intercellular adhesion molecule-1 and vascular cell adhesion molecule-1 expressions in cancer tissue and serum of patients with colon can

4、cer 【ABSTRACT】 Objectives: To detect the expressions of ICAM-1, VCAM-1 in colon cancer tissues and to measure the serum soluble intercellular adhesion molecular-l （sICAM-l） and soluble vascular cell adhesion molecular-1 （sVCAM-l）. Methods: Specimens from 32 colon cancer patients, 17 ulcerative colit

5、is patients, 21 normal tissues were observed by immunohistochemistry. ELSIA technique was used to measure serum concentration of sICAM-1 and sVCAM-1 before and post operation in colon cancer patients. Results: The expressions of ICAM-1 and VCAM-l in colon cancer tissues were significantly higher tha

6、n those in ulcerative colitis tissues （P<0.05） and in normal control group （P<0.01）. Their expressions were not related to age, sex, tumor size and pathological grade （P>0.05）, but had significantly statistic difference between TNM stage and metastasis （P<0.01）. The level of sICAM-1 and

7、sVCAM-1 in serum of colon cancer patients were significantly higher than those in ulcerative colitis patients （P<0.05） and in health control group （P<0.01）. The levels in colon cancer 7 days postoperatively decreased significantly （P<0.01）. Conclusions: The expressions of ICAM-1and VCAM-1 m

8、ay be related with invasion, metastasis of colon cancer. The measurement of serum sICAM-1 and sVCAM-1 may be valuable markers to evaluate the progression, therapeutic evaluation for patients with colon cancer. 【KEY WORDS】 Colon carcinomaIntercellular adhesion molecular-l Vascular cell adhesion molec

9、ular-1 細胞間粘附分子-l（intercellular adhesion molecular-l, ICAM-l）和血管細胞間粘附分子-l（vascular cell adhesion molecular-1, VCAM-l）均屬于免疫球蛋白基因超家族成員，是研究的較多的粘附分子。在胚胎的發(fā)育和分化、正常組織結(jié)構(gòu)的維持、炎癥與免疫應答、傷口修復、凝血與血栓形成以及腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移等多種生理、病理過程中粘附分子均具有重要作用1。本研究通過測定結(jié)腸癌患者組織中ICAM-1和VCAM-1蛋白表達以及血清中可溶性ICAM-l（sICAM-l） 和可溶性VCAM-1（sVCAM-1）水平，探討二者

10、與結(jié)腸癌侵襲轉(zhuǎn)移生物學特性之間的關系以及對結(jié)腸癌的治療效果和預后判斷的評估價值。 1資料與方法 1 .1一般資料2003年4月2005年7月濟南市槐蔭人民醫(yī)院外科手術治療的結(jié)腸癌患者32例（腸癌組），術后均經(jīng)病理確診，其中男18例，女14例。年齡4276歲，中位年齡58歲。按國際抗癌聯(lián)盟（UICC）TNM分期： 期 3 例， 期 7 例， 期 14 例， 期 8 例。組織學類型：高中分化腺癌 20 例、低分化腺癌 12 例?；颊咝g前均未接受放化療，術后均無發(fā)生感染、腸瘺等并發(fā)癥。入院后未經(jīng)任何治療。所有病例均有完整臨床資料并術后隨訪。生存時間是從手術日期到死亡或最后隨訪日期。選同期收治的 17

11、 例潰瘍性結(jié)腸炎患者為良性對照（良性組），男 13 例，女 4 例。年齡 3865 歲，中位年齡 53 歲。經(jīng)病理活檢確診。經(jīng)隨訪 13 年全部健在且未發(fā)展為結(jié)腸癌。正常結(jié)腸組織21例（對照組），取自健康查體結(jié)腸鏡檢查者。男14例，女7例。年齡4172歲，中位年齡56歲。 1.2主要試劑兔抗人ICAM-1單克隆抗體、兔抗人VCAM-1單克隆抗體和人sICAM-1、sVCAM-1 ELISA 試劑盒，均購自武漢博士德生物工程有限公司。 1.3方法腸癌組與良性組手術次日晨，結(jié)腸鏡檢查前空腹抽靜脈血 2 ml，腸癌組手術后第7天再次空腹抽靜脈血 2 ml。血標本5 000 r/min、15 min離

12、心分離血清，凍存于-80 冰箱中備檢。所有組織均經(jīng) 4% 甲醛固定，石蠟包埋，5 m連續(xù)切片，進行HE 及免疫組化染色，光鏡下觀察。免疫組化SP法檢測組織中ICAM-1、VCAM-1的表達；ELISA法檢測血清sICAM-1、sVCAM-1水平。操作步驟按試劑盒說明書進行。 陽性細胞染色部位主要在細胞質(zhì)及細胞膜，呈棕褐色顆粒狀。隨機讀取1 0001 500個細胞，按照腫瘤細胞著色數(shù)量多少，半定量法分為4級：不著色為陰性，陽性細胞數(shù)<25%為弱陽性，陽性細胞25%為陽性，50%為強陽性。將陰性和弱陽性歸為低表達（-），將陽性和強陽性歸為高表達（+）。 1.4統(tǒng)計學處理采用SPSS10.0統(tǒng)

13、計軟件，計數(shù)資料比較用2檢驗或Fisher精確概率法檢驗，Spearman等級相關分析相關性；計量資料采用xs表示，采用成組設計兩樣本均數(shù)比較的t檢驗，直線相關分析相關性，P0.05為差異有統(tǒng)計學意義。 2結(jié)果 2.1組織及血清中ICAM-1和VCAM-1的表達見表1。 2.2組織 ICAM-1 與 VCAM-1 表達及 sICAM-1與 sVCAM-1 水平的相關性分析32 例結(jié)腸癌組織中，ICAM-1 和VCAM-1 共同陽性表達 22 例，共同陰性表達 2 例，ICAM-1 陽性表達而 VCAM-1 陰性表達5例，ICAM-1 陰性表達而 VCAM-1 陽性表達 3 例。經(jīng) Spearm

14、an 等級相關分析，ICAM-1 和VCAM-1 在結(jié)腸癌組織中表達呈正相關關系（r=0.472，P<0.05）。結(jié)腸癌患者血清中 sICAM-1 和 sVCAM-1水平呈相關關系（r=0.513，P<0.01）。 3ICAM-1及VCAM-1的表達與結(jié)腸癌臨床病理學指標的關系表2顯示結(jié)腸癌組織ICAM-1及VCAM-1表達與患者的性別、年齡、腫瘤大小及分化程度無關（P>0.05），與腫瘤分期和有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移差異有顯著性（P<0.05）。 2.4結(jié)腸癌患者手術前后血清sICAM-1和sVCAM-1水平變化術前結(jié)腸癌患者的血清sICAM-1和sVCAM-1水平分別為（）和

15、（），術后血清 sICAM-1 和 sVCAM-1 水平分別為（）和（）ng/ml，與術前相比，差異均有統(tǒng)計學意義，P<0.01。 3 討論 粘附分子是一類細胞與細胞、細胞與細胞外基質(zhì)間粘附作用的膜表面糖蛋白。ICAM-1除參與各類細胞間的粘附作用外，可表達于多種炎癥細胞、腫瘤細胞表面，尤其是活動期細胞表面，。ICAM-1在正常腸黏膜中呈低水平表達，除見于毛細血管、微靜脈和大血管的內(nèi)皮細胞外，還存在于腸黏膜固有層中的單核巨噬細胞表面。Maurer等4的研究發(fā)現(xiàn)，與癌周正常組織相比，結(jié)腸癌組織中ICAM-1 的表達顯著增強，且與腫瘤周圍炎細胞的浸潤呈正相關。Epperly等5認為ICAM-

16、l通過炎癥反應參與的腫瘤轉(zhuǎn)移，Bascol等6的研究也顯示用TNF-刺激大腸癌細胞系使ICAM-1基因表達 。 VCAM-l主要表達在活化內(nèi)皮細胞、上皮細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞，也表達于骨髓成纖維細胞及成肌細胞上。標準的免疫組化方法檢測不到正常血管內(nèi)皮上VCAM-1的表達。但用其單克隆抗體卻可阻斷單核細胞的跨內(nèi)皮移動。體內(nèi)存在炎癥時血管內(nèi)皮上也有VCAM-1的表達7。 本研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌組織中ICAM-l和VCAM-l的表達及血清中sICAM-l和sVCAM-l水平均顯著高于良性對照組，且腫瘤分期越晚，其表達程度越高，推測在參與腫瘤擴散轉(zhuǎn)移的同時，通過炎癥反應增強了表達。癌組織中ICAM-l

17、和VCAM-l的表達呈正相關關系，血清中sICAM-l和sVCAM-l 的水平亦顯著相關，兩者起了協(xié)同效應。 結(jié)腸癌組織ICAM-1和VCAM-1表達與腫瘤分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移差異有顯著性。、期的陽性表達率顯著高于、期的陽性表達率，同時有遠處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，提示ICAM-1和VCAM-1與結(jié)腸癌的浸潤轉(zhuǎn)移有關。 有研究報道，slCAM-1、sVCAM-l 的水平與某些惡性腫瘤的臨床分期、病理特征及預后有關8。腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移等生物學特性是其預后差的原因。本研究中大部分病例發(fā)現(xiàn)較晚，、 期多見，預后差。通常認為癌胚抗原可作為監(jiān)測病情進展和復發(fā)的指標。本研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌患者外周血

18、sICAM-1 和 sVCAM-1 治療前后水平具有顯著變化，血清 sVCAM-1、sVCAM-1 的檢測可能成為監(jiān)測結(jié)腸癌病情進展、評價治療效果的有效指標。【參考文獻】 1 Simiantonaki N, Jayasinghe C, Kirdkpatrick CJ. Effect of Pro-inflammatory Stimuli on Tumor Cell-Mediated induction of Endothelial Cell Adhesion Molecules in VitroJ. Exp Mol Pathol， 2002，73（1）:46-53.2 Momosaki S,

19、Yano H, Ogasawara S, et al. Expression of intercellular adhesion molecule 1 in human hepatocellular carcinomaJ. Hepatology, 1995,22（6）:1708-1713.3 Essani NA, Fisher MA, Farhood A, et al. Cytokine-induced upregulation of hepatic intercellular adhesion molecule-1 messenger RNA expression and its role

20、in the pathophysiology of murine endotoxin shock and acute liver failureJ. Hepatology, 1995,21（6）:1632-1639.4 MaurerCA, Friess H, Kretschmann B, et al. Over-expression of ICAM-l and ELAM-1 might influence tumor progression in colorectal cancerJ. Int J Cancer, 1998,79（1）:76-81.5 Epperly MV, Sikora CA

21、, DeFilippini SJ. Pulmonary irradiation-induced expression of VCAM-l and ICAM-1 is decreased by manganese superoxide dismutase-Plasmidiposome（MnSOD-PL） gene therapyJ. Biol Blood Marrow Transplantat, 2002,8（4）:157-187. 6 Bacso Z, Bene L, Damjanovich L. INF-Y rearranges membrane topography of MHC-1 an

22、d ICAM-1 in colon carcinoma cellsJ. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2002,290（2）:635-640.7 Osborn L, Hession C, Tizard R, et al. Direct expression cloning of vascular cell adhesion molecule 1，a cytokine-induced endothelial protein that binds to lymphocytesJ. Cell, 1989,59（6）:1203

23、-1211.8 馬波，趙吉生，丁大勇. 細胞間粘附分子-1水平與胃癌浸潤和轉(zhuǎn)移相關性的研究J. 中國實驗診斷學，2005，9（5）：713-715. 3 討論 粘附分子是一類細胞與細胞、細胞與細胞外基質(zhì)間粘附作用的膜表面糖蛋白。ICAM-1除參與各類細胞間的粘附作用外，可表達于多種炎癥細胞、腫瘤細胞表面，尤其是活動期細胞表面，。ICAM-1在正常腸黏膜中呈低水平表達，除見于毛細血管、微靜脈和大血管的內(nèi)皮細胞外，還存在于腸黏膜固有層中的單核巨噬細胞表面。Maurer等4的研究發(fā)現(xiàn)，與癌周正常組織相比，結(jié)腸癌組織中ICAM-1 的表達顯著增強，且與腫瘤周圍炎細胞的浸潤呈正相關。Epperly等5認

24、為ICAM-l通過炎癥反應參與的腫瘤轉(zhuǎn)移，Bascol等6的研究也顯示用TNF-刺激大腸癌細胞系使ICAM-1基因表達 。 VCAM-l主要表達在活化內(nèi)皮細胞、上皮細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞，也表達于骨髓成纖維細胞及成肌細胞上。標準的免疫組化方法檢測不到正常血管內(nèi)皮上VCAM-1的表達。但用其單克隆抗體卻可阻斷單核細胞的跨內(nèi)皮移動。體內(nèi)存在炎癥時血管內(nèi)皮上也有VCAM-1的表達7。 本研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌組織中ICAM-l和VCAM-l的表達及血清中sICAM-l和sVCAM-l水平均顯著高于良性對照組，且腫瘤分期越晚，其表達程度越高，推測在參與腫瘤擴散轉(zhuǎn)移的同時，通過炎癥反應增強了表達。癌組織中

25、ICAM-l和VCAM-l的表達呈正相關關系，血清中sICAM-l和sVCAM-l 的水平亦顯著相關，兩者起了協(xié)同效應。 結(jié)腸癌組織ICAM-1和VCAM-1表達與腫瘤分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移差異有顯著性。、期的陽性表達率顯著高于、期的陽性表達率，同時有遠處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者顯著高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者，提示ICAM-1和VCAM-1與結(jié)腸癌的浸潤轉(zhuǎn)移有關。 有研究報道，slCAM-1、sVCAM-l 的水平與某些惡性腫瘤的臨床分期、病理特征及預后有關8。腫瘤侵襲、轉(zhuǎn)移等生物學特性是其預后差的原因。本研究中大部分病例發(fā)現(xiàn)較晚，、 期多見，預后差。通常認為癌胚抗原可作為監(jiān)測病情進展和復發(fā)的指標。本研究發(fā)現(xiàn)結(jié)腸癌

26、患者外周血 sICAM-1 和 sVCAM-1 治療前后水平具有顯著變化，血清 sVCAM-1、sVCAM-1 的檢測可能成為監(jiān)測結(jié)腸癌病情進展、評價治療效果的有效指標。【參考文獻】 1 Simiantonaki N, Jayasinghe C, Kirdkpatrick CJ. Effect of Pro-inflammatory Stimuli on Tumor Cell-Mediated induction of Endothelial Cell Adhesion Molecules in VitroJ. Exp Mol Pathol， 2002，73（1）:46-53.2 Momosa

27、ki S, Yano H, Ogasawara S, et al. Expression of intercellular adhesion molecule 1 in human hepatocellular carcinomaJ. Hepatology, 1995,22（6）:1708-1713.3 Essani NA, Fisher MA, Farhood A, et al. Cytokine-induced upregulation of hepatic intercellular adhesion molecule-1 messenger RNA expression and its role in the pathophysiology of murine endotoxin shock and acute liver failureJ.