E-cadherin和连环蛋白家族成员α-，β-，γ-，P120-catenin在脊柱脊索瘤中的表达及预后相关分析

摘要

研究背景：脊索瘤(chordoma)是一种起源于胚胎残余脊索组织的原发性、低度恶性骨肿瘤,主要分布于人体中轴骨,约50％发生于骶尾部,约35％发生在枕骨斜坡部位。脊索瘤在生物学特性方面呈现缓慢、局部侵袭性生长,发生远处转移较晚且多见于肺部。脊索瘤破坏脊柱骨质,造成椎节不稳、塌陷及脊髓、神经受压,导致顽固性疼痛、脊髓神经功能障碍和瘫痪,严重影响患者生活质量。外科手术干预,在切除病灶、解除神经压迫、恢复脊柱稳定方面具有不可替代的作用。因脊柱部位局部解剖结构复杂,肿瘤往往比邻重要血管神经结构,手术难以彻底切除病灶。加之脊索瘤对放化疗均不敏感,尽管临床上多采取手术切除并配合术后放、化疗等综合治疗,脊柱脊索瘤总体预后仍较差,术后局部复发率高,患者多死于局部肿瘤病灶的反复复发。据统计,脊索瘤患者的死亡率在63％左右,5年生存率为50％,10年生存率约为28％。预后判断在正确制定脊柱脊索瘤治疗策略的过程当中起着重要的作用。因脊索瘤总体发病率相对不高,临床上缺乏较大宗的有关预后因素的分析的研究报道。 随着分子生物学的发展,国内外肿瘤相关基因的研究已有了长足的进展。大量研究表明,肿瘤相关基因的突变、扩增及异常表达等改变常与肿瘤的预后密切相关。在乳腺癌、肺癌、肝癌等原发性肿瘤的研究相继发现了与之预后紧密相关的分子标志物,并成功应用于临床预后判断,有的甚至在后续研究中成为新治疗方法的靶点。而目前国内外在脊索瘤方面的研究不多,鲜见肿瘤相关基因与脊柱脊索瘤关系的相关报道。 肿瘤的发生、发展是一种多基因、多因素参与的复杂过程。预后相关指标的筛选常需要大样本量、多因素的研究。传统方法需对多个样本重复操作、工作量大、耗时长、费用高,且由于实验条件不均一而使结果的准确性受到影响。组织芯片技术的出现为医学病理学以及分子流行病学提供了一种高通量、大样本以及快速的分子水平的分析工具,又克服了传统病理学技术、蛋白、基因芯片技术存在的某些缺陷,使人类第一次能够有效利用成百上千份自然或处于疾病状态下的组织标本分别在基因、基因转录和相关表达产物生物学功能3个水平上进行研究,并具有节约组织原材料,保证实验条件一致性,减小实验误差的优点。研究表明组织芯片技术稳定、可靠,其特点对于大样本标本的基因表达与预后分析具有极其重要的价值,并已应用于多种肿瘤的相关研究。 钙粘蛋白及连环蛋白家族成员在细胞黏附过程中起着极其重要的作用。大量的研究表明,以上蛋白的异常表达情况往往和肿瘤的局部侵袭、转移能力有着直接的联系。P120ctn作为连环蛋白家族的新成员,近来成为各种肿瘤分子学机制研究的热点。但有关其在脊索瘤发生、发展过程中表达情况及意义,在国内外的研究中尚未见报道。 研究目的：针对脊柱脊索瘤,以胎儿正常椎间盘脊索组织为对照,构建脊柱脊索瘤组织芯片；检测钙粘蛋白E和连环蛋白家族成员α-catenin,β-catenin,γ-catenin,P120-catenin的脊柱脊索瘤组织芯片的表达情况；通过统计学分析探讨相关蛋白及临床病理指标与脊柱脊索瘤预后之间的关系。 研究方法：选取上海长征医院及温州医学院附属第一医院自1997年1月至2007年1月手术切除且临床病理及随访资料完整的脊柱脊索瘤40例标本,以及9周至25周胎儿椎间盘组织标本5例,以组织阵列仪构建样本直径1.0mm 9行×10列90个位点的组织微阵列蜡块,连续切片制作脊柱脊索瘤组织芯片。采用免疫组织化学SP法,检测钙粘蛋白E和连环蛋白家族成员α-cmenin,β-catenin,γ-catenin,P120-catenin在脊柱脊索瘤组织芯片的表达,观察、评定各基因蛋白异常表达率及异常表达的情况。应用SPSS统计软件分析上述基因在脊柱脊索瘤组织与正常脊索组织中的表达差异,各基因表达相互间关系及与脊柱脊索瘤生物学行为的关系,Kaplan Meier生存分析及Log-Rank时序检验分析各检测指标及临床病理指标与脊柱脊索瘤预后的关系。采用Cox模型回归分析肿瘤复发相关基因和临床病理指标的回归系数,探询与脊索瘤局部复发相关的影响因素。 结果： 1.制作完成的组织微阵列蜡块完整、无裂缝,组织排列整齐,组织芯与受体蜡块融合致密,连续切片制成脊柱脊索瘤组织芯片50张,组织芯片平均利用率97.3％。 2.5例胎儿椎间盘正常脊索组织中,E-cad及连环蛋白主要表达在细胞与细胞的连接处,即胞膜部位的阳性表达,而胞核内无上述基因表达。40例脊索瘤标本呈现出上述基因胞膜表达的减弱或缺失；P120ctn和E-cad在脊索瘤与正常脊索组织中胞膜部位表达存在显著差异(P<0.05)。部分脊索瘤标本出现上述基因的“胞核内转位”：α-catenin 14例,β-catenin 2例,γ-catenin 13例,P120cm 9例,E-cad4例。 3.经统计学分析,α-catenin与γ-catenin异常表达率之间,以及E-cadherin与P120-catenin异常表达率之间呈现显著相关,P<0.05。 4.单因素分析显示,α-catenin表达与年龄之间,γ-catenin和P120-catenin表达与病理分级之间,E-cadherin的表达与椎节数目之间有显著相关。logisitic回归分析显示,女性患者β-catenin异常表达率高于男性患者,年龄是α-catenin异常表达的危险因素,KPS评分是β-catenin异常表达的保护因素,肿瘤病理分级是γ-catenin和P120-catenin异常表达的危险因素,肿瘤侵犯椎节的数目是E-cadherin异常表达的危险因素。 5.生存分析:Kaplan-Meier单因素分析和Log Rank时序检验显示,肿瘤平均复发时间在γ-catenin、P120-catenin、E-cadherin的不同表达水平及病理分级的不同状态下与存在显著差异；患者的生存期在P120-catenin和E-cadherin的不同表达水平状态下存在显著差异。COX模型回归分析显示,只有P120-catenin和病理分级是脊柱脊索瘤复发的独立预测因素。 结论： 1.组织芯片技术应用于脊柱脊索瘤研究稳定、可靠。 2.在脊柱脊索瘤的发生、发展过程中,E-cadherin、α-catenin,β-catenin,γ-catenin,P120-catenin均出现了不同程度的异常表达。γ-catenin及P120-catenin异常表达与不同病理分级,E-cadherin异常表达与不同的累及椎节数目之间存在显著差异,提示他们与脊索瘤的去分化、侵袭力增强有关。 3.γ-catenin,P120-catenin,E-cadherin及病理分级与脊柱脊索瘤局部复发有关:E-cadherin和P120-catenin与脊柱脊索瘤患者生存期有关,可作为临床观察脊柱脊索瘤预后的有意义的检测指标；P120-catenin,病理分级是脊柱脊索瘤局部复发的独立预测因素。降低P120-catenin的异常表达,可能有助于降低脊柱脊索瘤的局部复发率。

目录

论文说明：缩略词表

声明

摘要

前言

第一部分 脊柱脊索瘤组织芯片的构建

材料和方法

结果

讨论

参考文献

第二部分 E-cadherin及连环蛋白家族α-catenin,β-catenin,γ-catenin,P120-catenin在脊柱脊索瘤中的表达及意义

引言

材料和方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

第三部分 脊柱脊索瘤预后相关分析

引言

材料和方法

结果

讨论

结论

附图

参考文献

综述 组织微阵列技术原理及其在肿瘤研究中的应用

在校期间主要学术活动

致 谢