Bim基因在大肠癌中的表达

摘要

目的: 探讨大肠癌组织中Bim基因的表达及其与大肠癌生物学特征和预后的关系.

方法: 收集哈尔滨医科大学附属肿瘤医院2001-2002年手术切除且资料完整的大肠癌组织标本98例, 均经根治性手术治疗和病理确诊. 同时取癌组织及癌旁5 cm处正常肠组织. 采用免疫组化SP法检测Bim蛋白大肠癌及正常大肠组织中的表达.

结果: Bim的阳性表达率在大肠癌组织中明显低于癌旁组织, 差异有统计学意义(28.57% vs 98.97%, P<0.05). Bim蛋白表达下降或完全丧失与大肠癌的浸润深度、淋巴结转移及临床分期有关(χ² = 6.959, 35.381, 4.905, 均P<0.05), 而与患者的年龄、肿瘤大小、组织学类型、分化程度无关. Bim表达阳性患者的生存率高于表达阴性患者的生存率(P<0.05). Bim阳性表达者, 术后平均生存时间比Bim表达阴性者长1.03 mo.

结论: Bim在大肠癌的发生发展中起重要作用, 对评价患者的预后有一定价值.

关键词: 大肠肿瘤; Bim基因; 预后

Expression of Bim gene in colorectal cancer

Li-Chun Wang, Jing-Shu Geng

Li-Chun Wang, Jing-Shu Geng, Department of Clinical Pathology, the Affiliated Tumor Hospital of Harbin Medical University, Harbin 150080, Heilongjiang Province, China

Correspondence to: Dr. Jing-Shu Geng, Department of Clinical Pathology, the Affiliated Tumor Hospital of Harbin Medical University, 150 Baojian Road, Harbin 150080, Heilongjiang Province, China. jeangeng2004@yahoo.com.cn

Received: September 7, 2008
Revised: November 10, 2008
Accepted: November 10, 2008
Published online: December 28, 2008

Abstract

AIM: To study the expression of Bim gene in human colorectal cancer and to examine the association between the Bim expression, and the clinicopathological parameters and prognosis.

METHODS: Ninety-eight colorectal cancer cases with complete data were collected at the affiliated tumor hospital of Harbin Medical University from 2001 to 2002. All cases had received radical surgery and were pathologically confirmed. At the same time, cancer tissue and normal tissue 5 cm away were analyzed for Bim protein expression using immunohistochemical SP method.

RESULTS: The positive rate of Bim protein expression was significantly lower in colorectal cancer than in controls (28.57% vs 98.97%, P < 0.05). The expression of Bim protein was correlated to the invasive depth, lymph node metastasis and clinical staging (χ² = 6.959, 35.381, 4.905, all P < 0.05), but not to the age, tumor size, tumor types or tumor differentiation. The survival rate of the patients with positive Bim protein was higher than with negative Bim protein (P < 0.05). Survival time of the patients with positive Bim protein after operation was 1 mo longer than negative Bim protein.

CONCLUSION: Bim may play an important role in the carcinogenesis and progression of colorectal carcinoma. The expression of Bim protein has a definite value in evaluating the prognosis.

Key Words: Colorectal neoplasms; Bim gene; Prognosis

0 引言

Bim(Bcl-2 interacting mediator of cell death)是新近发现的Bcl-2蛋白家族促凋亡成员之一[1]. 最近的研究发现, Bim基因作为抑癌基因,其表达缺失可促使多种肿瘤的发生,包括前列腺癌[2], 乳腺癌[3], 子宫内膜癌[4]等. 而且Bim也是许多抗肿瘤药物诱导细胞凋亡的重要介质之一[5]. 但Bim基因与大肠癌的关系鲜见报道. 我们应用免疫组化的方法检测Bim基因在大肠癌中的表达, 并分析其表达与大肠癌临床病理参数间的关系, 结合随访资料分析Bim基因表达与患者预后的关系.

1 材料和方法

1.1 材料

收集哈尔滨医科大学附属肿瘤医院2001-2002年手术切除且资料完整的大肠癌组织标本98例, 均经根治性手术治疗和病理确诊. 取材分为两组, 同时取癌组织及癌旁5 cm处正常肠组织. 其中男64例, 女34例, 年龄30-78岁; 直肠癌55例, 结肠癌43例. 按照WHO最新标准(IARC Press, 2000)管状腺癌82例, 黏液腺癌13例, 印戒腺癌3例; 分化程度高、中、低分别为8例、65例、25例; Dukes A期8例, B期56例, C期28例, D期6例. 本组大肠癌患者随访60 mo(采用写信、打电话等方法进行随访, 内容包括: 患者死亡与否、肿瘤局部和全身转移情况), 所有病例术前均未经任何治疗, 并再次经病理诊断证实后, 进行实验.

1.2 方法

兔抗人多克隆抗体Bim(H-191)购自美国Santa Cruz公司. 鼠抗兔二抗、免疫组化SP试剂盒及DAB显色剂均购自北京中杉公司. 采用微波热修复, 免疫组化SP法, 实验步骤按说明书进行. 采用正常淋巴组织切片作为阳性对照, 以0.01 mol/L PBS(pH 7.4)代替一抗作为阴性对照. Bim蛋白阳性染色为棕黄色颗粒, 定位于细胞质, 有时可见胞膜和(或)核膜着棕黄色, 以细胞无棕褐色或与背景一致极淡的棕色为阴性. 中倍视野下(200×)随机计数100个细胞, 根据阳性细胞占同类总细胞的百分比及染色程度进行判断. 根据显色程度判断阳性强度: 无色为0分, 淡黄色为1分, 棕黄色为2分, 棕褐色为3分; 根据阳性细胞在观察细胞中所占比例分为: 阳性细胞数≤10%为1分, 11%-50%为2分, 51%-75%为3分, ≥76%为４分. 两类分数乘积0-3分为(-), 4-5分为(+), 6-7分为(++), 8分以上为(+++).

统计学处理 使用SPSS13.0软件包完成. 大肠癌与癌旁正常组织间Bim蛋白表达差异用秩和检验(Kruskal-Wallis), 大肠癌组织中Bim蛋白表达与临床病理参数间关系采用χ²检验, 应用Kaplan-Meier法绘制生存曲线, 生存分析采用Log-Rank检验.

2 结果

2.1 Bim基因在大肠癌及癌旁正常组织中的表达

正常大肠组织中Bim的阳性信号位于腺上皮细胞的胞质中, 呈棕黄色颗粒分布(图1), 阳性表达率为98.97%; 癌组织中Bim的表达也位于细胞质, 阳性率为28.57%, 表达较正常组织明显下降(图1), 差异显著(P<0.05, 表1).

表1 Bim在大肠癌及正常肠黏膜组织中的表达 (n = 98).

分组	-	+	++	+++	U值	P值
大肠癌	70	26	2	0	12.061	0.000
正常组织	1	8	32	57

图1 Bim在大肠组织中表达(SP法). A: 正常大肠黏膜中表达, 胞质阳性; B: 大肠癌中表达, 胞质阴性.

2.2 Bim蛋白表达与大肠癌的临床病理参数间的关系

大肠癌中Bim蛋白的阳性表达率随着浸润深度、临床分期的增高而降低, 差异显著(P<0.05). 无淋巴结转移组中的Bim蛋白的阳性表达率显著高于有淋巴结转移组(表2).

表2 Bim在大肠癌中的表达与临床病理参数之间的关系 (n).

临床病理参数	n	Bim阴性	Bim阳性	χ2值	P值
性别
男	64	49	15	2.382	0.159
女	34	21	13
年龄
≤55	42	32	10	0.817	0.489
＞55	56	38	18
肿瘤大小(cm)
≤5	52	35	17	0.922	0.370
>5	46	35	11
浸润深度
未及浆膜	73	47	26	6.959	0.009
浆膜或以外	25	23	2
组织学类型
管状腺癌	82	55	27	0.025	1.000
黏液腺癌	13	9	4
印戒腺癌	3	2	1
组织分化
高中	73	50	23	1.208	0.316
低	25	20	5
淋巴结转移
有	33	11	22	35.381	0.000
无	65	59	6
Dukes分期
A+B	64	41	23	4.905	0.027
C+D	34	29	5

2.3 Bim基因表达与大肠癌患者随访结果之间的关系

本组大肠癌病例随访60 mo, 存活61例, 死亡37例. 在Bim阳性表达的28例中, 死亡5例; Bim阴性表达的70例中, 死亡32例. 采用Kaplan-Meier法绘制生存曲线(图2). 应用Log-Rank检验分析, 在术后的任一生存时间点上作比较, Bim表达阳性者的生存率均高于表达阴性者的生存率. Bim表达阳性者术后的生存时间与表达阴性者的差异有统计学意义(P<0.05). Bim阳性表达者, 术后生存时间长.

图2 Bim蛋白表达与随访结果的关系.

3 讨论

大肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一, 其发生、发展是多基因、多因素共同作用的结果. 虽然目前研究已发现一些与大肠癌发生、发展相关的基因, 但还有很多尚属未知. 许多恶性肿瘤的细胞增殖与凋亡往往与肿瘤的生长、侵袭、转移及预后密切相关; 肿瘤细胞增殖水平的提高和凋亡水平的下降, 可加速肿瘤细胞的增长, 从而增强其侵袭性生物学行为.

Bim基因是O'Connor et al[1]于1998年发现的, 由6个外显子组成. Bim蛋白属于Bcl-2家族, 仅含Bcl-2家族4个同源结构域(BH1-4)中的BH3结构域, 而BH3域被认为是细胞凋亡起始的必需因子[6]. Bim在多种正常细胞中均有表达, 其中包括造血细胞、上皮细胞、神经细胞及生殖细胞等[7]. 上皮细胞实体瘤中Bim是紫杉醇体内敏感性的决定因素[8-9]. Sunterset al[3]研究发现将紫杉醇作用于乳腺癌细胞系后, 可通过PI3K/ PKB途径导致转录因子Foxo3a活化, 进而上调Bim的表达引起乳腺癌细胞凋亡. 有报道[4]在正常增殖期子宫内膜组织中, Bim呈强阳性表达. 非典型增生子宫内膜组织中表达开始减少, 而在子宫内膜癌细胞中, Bim蛋白表达明显下降. Bouillet et al报道, Bim基因的缺失可导致10多种肿瘤的发生[10]. 有研究[5]发现Ph染色体阳性的急性淋巴细胞白血病细胞株中, Bim呈低水平表达; 慢性粒细胞白血病急变时Bim表达较对照组明显降低, 而Imatinib可诱导Bim表达从而引起白血病细胞凋亡. 这些研究均提示Bim具有诱发细胞凋亡、调节细胞周期, 在肿瘤的发生、发展中起着重要作用. 但其在大肠癌中作用如何, 国内相关报道很少. Nikrad et al[11]在结肠癌细胞系研究中发现, 蛋白酶体抑制剂bortezomib是通过Bim激活死亡受体配体TRAIL而促进癌细胞凋亡的. 最新研究发现糖皮质激素之所以能够用于治疗急性淋巴细胞白血病, 是由于其能诱导Bim高表达而促进白血病细胞凋亡[12].

本实验检测了Bim蛋白在正常大肠组织与癌组织中的表达情况. 结果表明大肠癌组织中Bim蛋白表达明显下降, 而且细胞异型性越明显, Bim阳性细胞越少, 染色越浅, 提示Bim基因的表达水平下降是大肠癌发生发展过程中的一个分子事件, 这种改变是否构成大肠癌发生过程中的重要一环, 尚待我们后续进一步研究. 我们在实验中发现Bim基因在浸透浆膜病例中的表达明显低于在未及浆膜病例中的表达, 且与患者的临床分期密切相关, 即随着大肠癌临床分期的进展, Bim表达率降低. 淋巴结转移者的Bim表达低于无转移者的Bim表达, 这提示Bim基因不仅可能与大肠癌的发生相关, 而且与大肠癌的进展也相关. Yip et al[13]构建Bim腺病毒表达载体, 给小鼠鼻咽癌移植瘤内注射, 发现肿瘤体积缩小并维持在14 d内一直小于8.5 mm. 放疗并结合肌肉注射该载体可使肿瘤缩小, 小鼠生存期比单纯放疗平均延长30 d, 没有发现明显的毒副作用. 这表明Bim的转录调控和翻译后修饰或许可以作为诱导肿瘤细胞Bim表达水平上调的切入点, 从而为大肠癌的临床治疗提供新的思路. 我们通过随访98例大肠癌患者, 发现术后生存时间越长者, 其Bim蛋白的表达率越高, 说明Bim基因表达与大肠癌的预后关系密切, 这为进一步将Bim基因的检测应用于临床、并作为判断大肠癌患者预后的指标提供初步依据.

评论

背景资料

Bim是1998年新发现的凋亡诱导基因, 其表达缺失可促使多种肿瘤的发生, 但其抑癌机制还不是很清楚. 虽然已有关于Bim的报道, 但是主要集中在造血系统疾病方面, 关于大肠癌的报道较少.

同行评议者

梅林, 教授, 北京大学医学部生理学与病理生理学系神经调节和消化内分泌研究室

研发前沿

Bim的促调亡功能, 使其成为肿瘤基因治疗中的一个理想靶目标. 但是Bim敲除动物及转基因模型的建立, 还有Bim相关的生物学分子及他们间的相互关系都是目前尚待解决的问题.

应用要点

通过本研究使研究者们对Bim的抑癌机制有了进一步的了解, 为Bim基因的更深入研究提供了有利论据.

同行评价

本文有一定科学性和可读性, 反映了国内水平.

备注

编辑: 李军亮 电编: 吴鹏朕

参考文献

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