上皮—间质转化(EMT)和Wnt/β-catenin信号通路相关分子与非小细胞肺癌浸润和转移关系

摘要

前言:
　　 肺癌是我国乃至世界发病率最高的恶性肿瘤,发病率呈不断上升趋势,并已成为目前人类因癌症死亡的主要原因之一[1]。根据国际癌症研究中心(IARC/WHO)资料显示,肺癌总发病数占全部恶性肿瘤20.0%,死亡占总癌症死亡数的23.8%[2]虽然近年来各种诊治手段不断提高,但肺癌患者总生存率仍然没有明显的改善。非小细胞肺癌(Nonsmallcelllungcancer,NSCLC)占新发肺癌病例的75-80%,鳞癌和腺癌则是NSCLC的主要类型,其预后也非常差,仅30%左右的NSCLC患者在就诊时有手术指征,且在施行肺癌根治术后的患者中,50%左右5年内出现复发或转移,90%的肺癌患者死于转移相关的并发症[3,4],其主要原因在于肺癌的发病机制、特别是肺癌侵袭转移的机制尚不十分清楚。已有研究表明肺癌细胞的侵袭、转移是一个受多因素调控的、十分复杂的生物学过程,其中上皮与间质细胞间的相互作用在肿瘤侵袭和转移过程中起重要作用。Greenburg等[5]于1982年发现晶状体上皮细胞在胶原凝胶中可变为间质细胞样细胞,从而提出了上皮间质转化(epithelial-mesenchymaltransition,EMT)的概念。EMT是指上皮细胞在特定的病理生理情况下向间质细胞转化的现象,表现为上皮细胞的细胞间连接消失,细胞骨架重组,由多边形变为梭形的纤维细胞样形态;细胞失去极性,黏附能力下降,获得较强的侵袭和转移能力。此外,细胞表型亦发生改变,例如上皮钙黏附蛋白(E-cad)等上皮标志物丢失;同时表达间质细胞标志物,例如神经钙黏附蛋白(N-cad),波形蛋白(Vimentin)等,以及黏附蛋白的辅助分子β-连环素(β-catenin)的入核[6]。国内外学者把细胞核内出现β-catenin蛋白作为W-nt/β-catenin信号通路开通的标志[7]因此Wnt/β-catenin信号通路应该参加EMT这一过程.目前人们已经发现了Wnt信号传导通路的3个主要分支,即经典Wnt通路(亦称为Wnt正规通路);Planer细胞极性通路和Wnt/Ca2+通路[8]。经典的Wnt/β-catenin途径在胚胎发育和肿瘤中起重要作用,其中Wnt2是经典Wnt/β-catenin通路的起始蛋白,有相关研究表明Wnt2与胃癌的浸润转移存在相关性[9],并在非小细胞肺癌细胞系中过度表达[10],但与人非小细胞肺癌的浸润转移的相关性尚未见报道,因此本研究在RNA和蛋白质水平对NSCLC中Wnt2和E-cadherin、Vimentin的表达及β-catenin的胞浆积聚/核异位表达的情况进行同步观察,探讨EMT和Wnt/β-catenin信号通路相关分子在NSCLC浸润和转移的作用。
　　 目的:
　　 探讨EMT和Wnt/β-catenin信号通相关分子与NSCLC浸润和转移的关系。
　　 方法:
　　 应用免疫组织化学和RT-PCR方法检测Wnt2、E-cadherin、Vimentin和β-catenin在NSCLC及癌旁正常肺组织中表达与分布,并分析它们与临床病理参数的关系。
　　 结果:
　　 1.Wnt2、E-cadherin、β-eatenin及Vimentin蛋白在NSCLC中的表达
　　 Wnt2蛋白在NSCLC组织中高表达,阳性表达率为58.90%,明显高于正常肺组织阳性表达率(15.00%)(p＜0.05)。E-cadherin蛋白在癌旁正常肺泡上皮胞膜高表达,在NSCLC组织中E-cadherin膜表达减少或缺失,表达率为16.44%,明显低于正常肺组织(80.00%)(p＜0.05)。Β-catenin蛋白在癌旁正常肺组织胞膜高表达,在NSCLC组织中出现了膜表达减弱,胞浆积聚/核异常积聚,异常表达率为89.04%,明显高于癌旁正常肺组织(20.00%)(p＜0.05)。Vimentin蛋白在NSCLC组织癌细胞中高表达,阳性表达率为(58.90%),明显高于癌旁正常肺组织(15.00%)(p＜0.05)。
　　 2.Wnt2、E-cadherin、β-catenin及Vimentin蛋白与NSCLC临床病理参数关系
　　 在NSCLC中Wnt2的高表达与淋巴结转移及TNM分期相关(p＜0.05);β-catenin膜表达减少及胞浆积聚/核异位表达与淋巴结转移及分化程度相关(P＜0.05):E-cadherin膜表达减少或缺失与淋巴结转移及分化程度相关(P＜0.05);Vimentin高表达与淋巴结转移密切相关(p＜0.05)
　　 3.E-cadherin、Wnt2mRNA在NSCLC中的表达
　　 Wnt2mRNA在正常肺组织中不表达或低表达,阳性表达率为20.00%,在NSCLC组织中高表达,阳性表达率为65.96%;E-cadherinmRNA在正常肺组织中高表达,阳性表达率为100.00%,在NSCLC中低表达或不表达,阳性表达率为21.27%。差异有统计学意义(p＜0.05)。
　　 4.Wnt2及E-cadherin的mRNA与NSCLC临床病理参数的关系
　　 Wnt2mRNA在NSCLC中的表达与淋巴结转移及TNM分期相关(p＜0.05):E-cadherinmRNA在NSCLC中的表达与淋巴结转移及TNM分期相关(P＜0.05)
　　 5.E-cadherin、Virnentin、β-catenin和Wnt2蛋白及其mRNA在NSCLC中表达的相关性分析
　　 E-cadherin蛋白的膜表达减少或缺失与β-catcnin蛋白的胞浆积聚/核异位表达及Vimentin、Wnt2蛋白的高表达呈负相关性(r分别为-0.295,-0.339,-0.266;P＜0.05);Wnt2蛋白的高表达与β-catenin蛋白的胞浆积聚/核异位表达及Vimentin蛋白高表达呈正相关性(r分别为0.331,0.547;P＜0.05);Vimentin蛋白高表达与β-catenin蛋白的胞浆积聚/核异位表达呈正相关(r为0.242,P＜0.001)。
　　 E-cadhefinmRNA表达与Wnt2mRNA表达呈负相关性(r为-0.313,P＜0.032)。
　　 6.Wnt2、E-cadherin蛋白及其mRNA在NSCLC中表达的相关性
　　 (1)在NSCLC组织中Wnt2蛋白及其mRNA的表达的相关性:
　　 47例NSCLC组织中Wnt2蛋白及其mRNA同时表达有19例,Wnt2蛋白及其mRNA都不表达者11例,在NSCLC组织中Wnt2蛋白及其mRNA的表达具有高度的一致性。(McNemarTestx2=3.77P＞0.05)
　　 (2)在NSCLC组织中E-cadherin蛋白及其mRNA的表达的相关性:
　　 47例NSCLC组织中E-cadherin蛋白及其mRNA同时表达有2例,E-cadherin蛋白及其mRNA都不表达者29例,在NSCLC组织中E-cadherin蛋白及其mRNA的表达具有高度的一致性。(McNemarTestX2=0.06P＞0.05)
　　 结论:
　　 1.E-cadherin低表达及Vimentin高表达提示肺癌在发生恶性转化的过程中伴随有EMT的过程,使得肺癌细胞获得侵袭力。
　　 2.β-eatenin可能参与NSCLC的发展,浸润和转移。
　　 3.Wnt2激活的Wnt/β-catenin信号通路在肺癌组织发生恶性转化过程中可能处于激活状态。
　　 4.Wnt2可能是上皮间质转化的起始因子,引导的Wnt/β-catenin信号通路参与EMT过程,导致肺癌的浸润及转移。
　　 5.Wnt2、β-catenin、E-cadherin、Vimentin在NSCLC的发生发展中可能共同参与了EMT的过程,导致肺癌的浸润及转移。