FAK在大肠癌中的表达及其临床意义

摘要

目的

研究黏着斑激酶 (FAK)在大肠癌及癌旁组织中的表达及其与肿瘤细胞分化、浸润、转移等生物学行为的关系．

方法

应用免疫组织化学LSAB法检测 60例大肠癌及癌旁组织石蜡标本中FAK蛋白的表达水平．

结果

FAK在癌组织中的表达明显高于癌旁组织 (x² = 42.553, P = 0.000), 低分化癌组织较高分化、中分化组织中FAK的表达水平高(x² = 4.848, P = 0.028), 浸润程度越深表达越高(x² = 11.518, P = 0.001), 有淋巴结转移较无转移的组织的表达水平高(x² = 9.613, P = 0.002)．

结论

FAK可能既是一种转化相关酶又是一种演变相关酶. FAK的表达量可作为肿瘤发生、发展过程中一种较有价值的病理指标．

关键词: N/A

N/A

N/A

Correspondence to: N/A

Received: October 9, 2002
Revised: October 20, 2002
Accepted: November 4, 2002
Published online: May 15, 2003

Abstract

N/A

Key Words: N/A

0 引言

大肠癌是一种常见的恶性肿瘤, 侵袭与远处转移是导致大肠癌患者临床治疗失败和死亡的主要原因之一. 肿瘤侵袭转移是一个多步骤肿瘤细胞与宿主细胞相互作用的生物学过程. 由整合素(integrin)激活FAK介导的信号转导在此过程中发挥着重要作用[1,2].

整合素是一类跨膜糖蛋白受体, 他与配体(大部分为ECM成分)的连接促使FAP即黏着斑的形成. FAP是整合素转导信号的结构基础. 除细胞骨架蛋白外, 在FAP内还存在多种重要的信号转导分子, 如FAK、Src等. 可以说FAP的存在为这些信号分子间的反应提供了一个支架, 便利了整合素介导的信号传递[3,4]. FAK(黏着斑激酶)是一非受体酪氨酸蛋白激酶[5]. FAP形成后, FAK发生自主磷酸化而活化并且与Src形成信号转导复合物. Src与FAK结合后能够相互激活, 使FAK完全活化. 活化的FAK进而通过paxillin、Grb2、Cas、PI-3K及STAT等与信号转导有关的分子, 激活多条信号转导通路[6-8]. 从而参与细胞分化、增生、伸展和迁移, 以及肿瘤的侵袭和转移等. 因此, FAK被认为是整合素依赖性信号转导通路的基础分子, 在整合素介导的信号转导途径中起着关键作用[9,10].

本研究采用免疫组织化学方法检测了大肠癌及相应癌旁组织中FAK的表达, 以此了解FAK在大肠癌组织及相应癌旁组织中的表达情况, 并分析他们与癌细胞分化程度及侵袭转移间的关系.

1 材料和方法

1.1 材料

收集我校附属南方医院外科手术标本共60例, 全部为腺癌, 其中男性46例, 女性14例. 年龄26-75岁, 组织经100 mL/L甲醛常规固定, 石蜡包埋, 5 μm连续切片, 分别进行ＨＥ染色和免疫组化染色. FAK(H-1)抗体 (小鼠抗人单克隆抗体)及生物素标记的羊抗小鼠IgG为Santa Cruz公司产品. LSAB(SP)试剂为美国Vector Labratories公司产品, 其余试剂为国产分析纯.

1.2 方法

1.2.1 免疫组织化学方法 采用我室创立的真空负压链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶连接法 (LSAB或SP法)[11].具体步骤如下: (1)石蜡切片常规脱蜡至水10 min; (2)置于3 mL/L H₂O₂甲醇中真空负压5 min; (3)水洗1 min; (4)切片置入0.01 mol/ L柠檬酸盐缓冲液(pH6.0)中, 放入已预先将温度调到95 ℃左右的真空恒温干燥箱中, 真空负压10 min, 室温静置10 min; (5)PBS洗 3次, 共3 min; (6)加1滴或50 μL 10 mL/L正常羊血清(第二抗体动物血清), 真空负压5 min; (7)加1滴或50 μL一抗(1:100稀释), 真空负压5 min; (8)PBS冲洗3次, 共3 min; (9)加1滴或50 μL二抗(1:100), 真空负压5 min; (10)PBS洗3次, 共2 min; (11)加1滴或50 μL SP复合物, 真空负压5 min; (12)PBS洗2次, 共2 min; (13)DAB-H₂O₂显色5 min; (14)PBS洗1 min, 水洗1 min, 苏木素复染1 min, 中性树胶封固. 每例均取1片用PBS取代一抗作阴性对照.

1.2.2 分化分级标准 参照ＷＨＯ癌细胞分化分级标准: 低分化(Ⅲ级 ), 中分化(Ⅱ级), 高分化(Ⅰ级).

1.2.3 半定量结果判断[12] 免疫组化染色, 无棕黄色为(－); 淡棕黄色为(+); 棕黄色为(++); 棕褐色为(+++).同样物镜下观察阳性细胞数, (－): 无阳性细胞; (+): 阳性细胞≤10%; (++): 阳性细胞为 11-50%; (+++): 阳性细胞>50%.

统计学处理 采用x² 检验.

2 结果

2.1 FAK在大肠癌及癌旁组织中的表达

在60例癌组织中有 35例FAK表达为强阳性(+++)或较强阳性(++), 在60例癌旁组织中仅有 2例较强阳性, 二者有显著性差异(x² = 42.553, Ｐ = 0.000). 大肠癌与癌旁组织的FAK表达阳性率有显著性差异 (x² = 8.711, Ｐ = 0.003), 见表1.

表1 FAK在大肠癌及癌旁组织中的表达.

组织	n	FAK				阳性率(％)
		-	+	++	+++
组织类别
癌旁组织	60	22	36	2	0	63.3
癌组织	60	8	17	23	12	86.7
分化程度
低分化	35	4	7	15	9	88.6
高或中分化	25	5	10	7	3	80.0
浸润程度
黏膜或浅肌层	13	7	4	2	0	46.2
深肌层或全层	47	2	13	20	12	95.7
转移情况
无淋巴结转移	29	8	10	10	1	72.4
有淋巴结转移	31	0	7	13	11	100.0

2.2 FAK的表达与大肠癌分化程度的关系

在35例低分化大肠癌组织中, 表达为强阳性或较强阳性者共24例, 在25例高、中分化组织中表达为强阳性或较强阳性者共10例 , 二者有显著性差异(x² = 4.848, P = 0.028). 但低分化组与高中分化组的FAK表达阳性率相比无显著性差异 (x² = 0.840, P = 0.359), 见表1.

2.3 FAK的表达与大肠癌浸润程度的关系

在13例有浅肌层或黏膜浸润的癌组织中, 2例为较强阳性. 在47例有深肌层或全层浸润的癌组织中, 表达为强阳性或较强阳性者共32例. 可见FAK在深肌层或全层浸润的癌组织中的表达明显高于浸润较浅的组织, 有显著性差异 (x² = 11.518, P = 0.001 ). 2组间的FAK表达阳性率有显著性差异 (x² = 19.642, P = 0.000), 见表1.

2.4 FAK的表达与大肠癌转移的关系

在29例无淋巴结转移的癌组织中, 表达为强阳性或较强阳性者共11例. 31例有淋巴结转移的癌组织中, 表达为强阳性或较强阳性者共24例, 说明转移组与非转移组之间表达量有显著性差异 (x² = 9.613, P = 0.002), 且2组间的FAK表达阳性率也有显著性差异(x² = 9.867, P = 0.002), 见表1.

3 讨论

FAK是一种非受体酪氨酸蛋白激酶, 主要在细胞质中表达, 与肿瘤关系密切. 本研究显示, FAK在大肠癌组织中的表达量明显高于癌旁组织, 二者的阳性率有显著性差异; 低分化大肠癌组织的FAK表达量比高、中分化癌组织的表达量高, 但他们的阳性率无显著性差异; FAK的表达与癌细胞浸润、转移有关, 浸润程度越深, FAK的表达越强, 同时有淋巴结转移的癌组织FAK的表达较无转移组高, 他们的阳性率有显著性差异. 此结果与其他学者的相关研究类似[13-15].

尽管目前关于FAK在癌组织及低分化癌组织中表达比癌旁及高、中分化癌组织高的原因尚未明了, 但通常认为包括以下几个方面: (1)FAK分子中有 6个酪氨酸的磷酸化位点, 其中Tyr397为自身磷酸化位点, 对Src有调控作用. 在正常组织中, ECM蛋白含量较低, 而在肿瘤基质中, ECM蛋白含量升高, 同时, 癌旁组织整合素α₅ β₁等亚基高表达, 造成基质蛋白相对更少, 使整合素不能有效地与基质结合, 此时FAK的Tyr397虽然被磷酸化, 但FAK的活性并不高, FAK表达较低; 另外, 在癌旁组织中可能Src的表达本身较低, 使Src不能与FAK进行有效的结合, 从而使FAK的活性更低 , FAK的表达下降[16]. 当然, 就本实验而言, Src及整合素α₅ β₁等的表达水平尚需实验加以证实; (2)在癌旁组织中还存在着与FAK连接的PTEN等对整合素介导的信号转导起负调控作用的因子, 使FAK的活性降低, FAK的表达下降[17]; (3)也有研究认为FAK的过度表达与其基因量的增加有关[18]. 如前所述, FAK的磷酸化在信号转导过程中起着关键作用, 因此, FAK表达的上调或下调对此过程也具有深远的影响. 癌组织中FAK处于过度表达, 从而将存活信号不断放大, 导致癌细胞不断地以非锚定生长的方式增生. 而肿瘤细胞的不断增生和运动是肿瘤浸润的前提, 即肿瘤细胞的增生和运动有利于细胞侵袭和浸润, 肿瘤浸润是转移的前奏. 所以上述原因也导致了浸润及转移组大肠癌中FAK的表达升高. 高、中分化癌与低分化癌的FAK表达阳性率无显著性差异的原因, 可能由于FAK是一种在大多数正常组织中都存在的基因[15,19], 可能在正常组织中FAK有表达, 但表达水平较低, 如本研究所见, 癌旁组织FAK表达大多为弱阳性, 而在癌组织中表达明显升高.

由此可见, FAK作为整合素介导的信号转导过程中的基础分子, 是一种与细胞的癌变、分化、转移相关的蛋白激酶, 他可能既是一种转化相关酶, 又是一种演变相关酶. FAK表达的高低可能作为肿瘤发生、发展过程中一种较有价值的病理指标, 而对FAK表达量及活性的调控对改变癌细胞的发展将有积极作用.

备注

$[Footnotes]

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