ALDH1、Notch4和Numb在乳腺病变中的表达及其与乳腺干细胞发育及病变的相关性研究

摘要

研究背景和目的：随着肿瘤起源研究的深入，人们认识到肿瘤干细胞可能由正常干细胞或其前体细胞转化而来。肿瘤组织中可能存在极少数具有无限自我更新潜能并形成异质肿瘤所有成分的细胞-肿瘤干细胞。乳腺癌组织中已分离出具有强致瘤性的乳腺癌干细胞。干细胞基因表达异常是肿瘤干细胞发生的起源，不同的肿瘤干细胞在不同的微环境中向不同方向分化，形成不同组织类型的肿瘤。
　　 许多研究显示ALDH1可作为乳腺干细胞的标志。ALDH1在干细胞的分化中起重要作用。有研究显示，ALDH1表达阳性的细胞能表现出肿瘤干细胞的特性，有自我更新和分化的潜能。
　　 Notch信号通路在肿瘤的发生发展中有重要作用，影响着细胞的增殖、分化等活动，并且对肿瘤干细胞具有重要作用。Notch基因的表达异常阻止乳腺干细胞的正常分化， Notch基因过表达可以使乳腺上皮细胞处于分裂增殖状态，从而引起肿瘤的发生。Notch4是Notch信号通路上的一个重要受体，能抑制细胞的分化并促进乳腺干细胞的增殖。Numb是Notch信号通路的抑制因子，通过对Notch信号通路的抑制实现对细胞命运的决定作用。
　　 本实验致力于Notch信号通路及其抑制因子Numb在乳腺癌中的表达强弱及两者与肿瘤干细胞作用的研究，探讨Notch信号通路及Numb在乳腺干细胞发生和演变中的作用，为乳腺病变的发生发展研究提供新的思路。
　　 方法：采用免疫组化SP法分别检测10例正常乳腺组织、25例乳腺增生症、39例乳腺浸润性导管癌中干细胞标记物ALDH1、Notch信号通路受体Notch4和细胞命运决定因子Numb的表达情况，并对它们在乳腺正常组织、良性增生组织、乳腺肿瘤分化程度上的差异及它们两两之间的相关性进行分析。探讨Notch信号通路与乳腺干细胞及其病变的关系。
　　 结果：
　　 1．ALDH1在乳腺正常组织、增生、浸润癌组织中的表达逐渐增多，在此三种乳腺组织中的表达存在差异，P＜0.05。乳腺癌中ALDH1阳性表达率为56.4％，浸润型导管癌Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级中ALDH1阳性表达率分别为37.4%、46.7%、100%，差异具有统计学意义(P＜0.05)。
　　 2．Notch4在乳腺正常组织、增生、浸润癌组织中的表达逐渐增多，阳性率分别为10%、28%、51.3%。在此三种乳腺组织中的表达存在差异，P＜0.05。
　　 3．Numb在正常乳腺组织、乳腺增生病和浸润性导管癌中均有表达，其阳性率分别为60.0%、44.0%、15.4%，各组织类型之间的表达有显著的差异(P＜0.01)。
　　 4．经Spearman相关分析发现：乳腺癌中ALDH1和Notch4的表达呈现正相关，相关系数r=0.407，P=0.000＜0.05；乳腺癌中Notch4和Numb的表达呈显著负相关，相关系数r=-0.349，P=0.002＜0.05；乳腺癌中ALDH1和Numb的表达呈显著负相关，相关系数r=-0.341，P=0.003＜0.05
　　 结论：
　　 1．ALDH1在乳腺癌组织中的表达水平高于乳腺增生组织和正常乳腺组织，进一步证实了乳腺癌可能来源于有自我更新和分化潜能的干细胞样细胞的理论研究。
　　 2．ALDH1在乳腺癌组织中的表达与分化程度关系密切，提示ALDH1与乳腺癌恶性程度有关，对评估乳腺癌的预后可能有意义。
　　 3.Notch4在乳腺正常上皮组织低表达，增生组织中表达稍高，在乳腺癌中表达最高。这提示Notch信号通路参与乳腺癌的形成。Notch4与ALDH1的表达趋势相同，两者的表达具有相关性。这提示Notch信号通路在干细胞的发展过程中起重要做用。
　　 4.Numb与Notch4呈相反的表达趋势，在乳腺癌组织低表达，增生组织中表达稍高，在乳腺正常上皮组织中表达最高两者呈现一定程度的负相关。这说明Numb在维持乳腺正常发育中起重要作用，对Notch4有抑制作用。
　　 5．Numb与ALDH1在各乳腺组织类型中的表达显示，两者呈显著负相关，说明在乳腺干细胞发展过程中，Numb的表达可能抑制了ALDH1的过表达，其机制可能是Numb通过对Notch信号通路的抑制，维持乳腺干细胞的正常分化发育。