临床研究 Open Access
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世界华人消化杂志. 2018-07-28; 26(21): 1307-1312
在线出版日期: 2018-07-28. doi: 10.11569/wcjd.v26.i21.1307
结肠腺癌中ID-1、ID-3和NF-κB的表达及意义
李雪锋, 凌凯, 颜晓军
李雪锋, 浙江省杭州市富阳区第二人民医院内科 浙江省杭州市 311404
李雪锋, 主治医师, 主要从事消化内科, 心血管慢性疾病预防方向研究.
凌凯, 颜晓军, 浙江省杭州市富阳区第二人民医院消化内科 浙江省杭州市 311404
ORCID number: 李雪锋 (0000-0002-3702-4159).
作者贡献分布: 课题的设计由李雪锋设计; 研究过程由李雪锋、凌凯及颜晓军操作完成; 试剂由凌凯提供; 数据分析由颜晓军完成; 论文写作由李雪锋完成.
通讯作者: 李雪锋, 主治医师, 311404, 浙江省杭州市富阳区新登镇登场北路71号, 浙江省杭州市富阳区第二人民医院内科. ahm431395@163.com
收稿日期: 2018-05-31
修回日期: 2018-06-30
接受日期: 2018-07-08
在线出版日期: 2018-07-28

目的

检测结肠腺癌中DNA结合/分化抑制蛋白(inhibitor of differentiation/DNA bindings, ID)-1、ID-3和核因子-κB(nuclear factor-kappa B, NF-κB)的表达, 关注其相关性.

方法

本实验以88例结肠腺癌患者作为观察组, 留取患者完整的临床资料及术后标本, 以34例距肿物边缘>5 cm的正常结肠黏膜组织作为对照组. 应用免疫组织化学二步法检测ID-1、ID-3和NF-κB的表达.

结果

二组中ID-1、 ID-3和NF-κB的表达差别有统计学意义, 观察组中ID-1、ID-3和NF-κB表达与病变的增殖指数和浸润深度密切相关, ID-1和ID-3的表达与分化程度相关, NF-κB的表达与转移相关. 观察组中ID-1和ID-3的表达具有正相关性, 其它指标间未见明显相关性.

结论

ID-1、ID-3和NF-κB在结肠腺癌中高表达, 对肿瘤的形成和发展有一定作用. ID-1和ID-3可能具有协同作用.

关键词: 结肠腺癌; ID-1; ID-3; 核因子-κB

核心提要: DNA结合/分化抑制蛋白(inhibitor of differen-tiation/DNA bindings, ID)-1、ID-3和核因子-κB在结肠腺癌中高表达, 在细胞水平主要表达到细胞浆中, 其高表达在结肠腺癌病变形成过程中具有促进作用, 在肿瘤进展中的作用更明显, ID-1和ID-3具有协同正向作用, 参与到肿瘤的形成过程中.
引文著录: 李雪锋, 凌凯, 颜晓军. 结肠腺癌中ID-1、ID-3和NF-κB的表达及意义. 世界华人消化杂志 2018; 26(21): 1307-1312
Significance of expression of ID-1, ID-3, and NF-κB in colorectal adenocarcinoma
Xue-Feng Li, Kai Ling, Xiao-Jun Yan
Xue-Feng Li, Department of Internal Medicine, the Second People Hospital of Fuyang District, Hangzhou 311404, Zhejiang Province, China
Kai Ling, Xiao-Jun Yan, Department of Gastroenterology, the Second People Hospital of Fuyang District, Hangzhou 311404, Zhejiang Province, China
Correspondence to: Xue-Feng Li, Attending Physician, Department of Internal Medicine, the Second People Hospital of Fuyang District, 71 Xiandeng North Road, Fuyang District, Hangzhou 311404, Zhejiang Province, China. ahm431395@163.com
Received: May 31, 2018
Revised: June 30, 2018
Accepted: July 8, 2018
Published online: July 28, 2018

AIM

To detect the expression of inhibitor of differentiation/DNA binding (ID)-1, ID-3, and nuclear factor-kappa B (NF-κB) in colorectal adenocarcinoma and to analyze their clinical significance.

METHODS

Eighty-eight colorectal adenocarcinoma tissues, 43 colorectal high-grade intraepithelial neoplasia tissues, and 34 normal colonic mucosal tissues (>5 cm away from the edge of tumor) were collected. Expression of ID-1, ID-3, and NF-κB in these tissue samples was detected by immunochemistry.

RESULTS

Expression of ID-1, ID-3, and NF-κB differed significantly between colorectal adenocarcinoma tissues and control tissues. Expression of ID-1, ID-3, and NF-κB was correlated with proliferation index and lesion depth. Expression of ID-1 and ID-3 was correlated with tumor differentiation. Expression of NF-κB was correlated with metastasis. There was a positive correlation between ID-1 and ID-3 expression in colorectal adenocarcinoma tissues.

CONCLUSION

High expression of ID-1, ID-3 and NF-κB can promote the formation and progression of colorectal adenocarcinoma. ID-1 and ID-3 may have a synergistic effect.

Key Words: Colorectal adenocarcinoma; ID-1; ID-3; Nuclear factor-kappa B
0 引言

结直肠腺癌临床中较为常见, 主要见于中老年人, 病变形成后具有明确的进展性[1]. 核因子-κB(nuclear factor-kappa B, NF-κB)最早于B淋巴细胞的细胞核中提取的蛋白, 其功能具有多样性[2], 近年认为其对恶性肿瘤的形成有促进作用[3]. DNA结合/分化抑制蛋白家族(inhibitor of differentiation/DNA bindings, IDs)是一类对细胞分化具有抑制作用的因子, 可以引起环-螺旋-环转录因子的抑制性作用. ID-1和ID-3是两个最重要的功能因子, 其在肿瘤中的表达作用较强, 对促进细胞的增殖和侵袭的意义明显[4]. 由于结肠腺癌表现为不同分化的肿瘤, 因此ID-1和ID-3的表现可能具有特征性. 本研究重点探讨三者的表达及相关性.

1 材料和方法
1.1 材料

收集2017-03/2017-11在富阳区第二人民医院住院治疗、经病理医师阅片确诊、并行手术根治的患者88例作为观察组, 纳入标准: (1)临床资料完整; (2)符合WHO中的诊断标准; (3)患者或家属签属知情同意书. 排除标准: (1)有肠道手术史; (2)林奇综合征; (3)有肠道疾病手术史; (4)术前有放、化疗史. 其中男45例, 女43例, 年龄37-83岁, 平均年龄56.8岁. 选择上述患者术后标本中距肿物边缘>5 cm的正常结肠黏膜34例作为对照组. 其中男17例, 女17例, 年龄43-76岁, 平均年龄55.0岁. 二组在性别、年龄等因素的比较中无明显差别.

1.2 方法

二组均应用免疫组织化学二步法检测ID-1、ID-3和NF-κB的表达. ID-1、 ID-3和NF-κB试剂均为标准的浓缩液, 先进行预实验, 按不同比例进行稀释, 选择染色效果最好的浓度用在正式实验(ID-1为1:200、ID-3为1:100、NF-κB为1:200). 正式实验均由同一技师进行操作, 严格按说明书进行, DAB显色, 减少误差, 并做好质控相关工作.

ID-1、ID-3和NF-κB的阳性表达部位均为细胞质和(或)细胞膜. 着色强度: 无着色0分; 弱为1分, 中等为2分, 强为3分. 选择上皮细胞分布集中区且染色较为明显的区域(热点区)计数, 共5个400倍视野, 取平均值, 以<5%为0分, 5-10%(不包括10%)为1分, 以10%-30%(不包括30%)为2分, 以20%-50%(不包括50%)为3分, 以>50%为4分. 按着色强度和阳性率的评分之和进行评定. 以≤4分为阴性, 以>4分为阳性.

统计学处理 不同组间率的比较采用χ2检验, 并进行相关分析, 均用SAS6.12软件完成. 以P<0.05为差别有统计学意义.

2 结果
2.1 二组中ID-1、ID-3和NF-κB表达的比较

二组中ID-1、ID-3和NF-κB的阳性率差别有统计学意义. 即观察组中三者高表达(表1, 图1和图2).

表1 二组中ID-1、ID-3和NF-κB表达的比较 n (%).
分组nID-1
χ2PID-3
χ2PNF-κB
χ2P
+-+-+-
观察组8834 (38.6)54 (61.4)15.2740.00040 (45.5)48 (54.5)22.9930.00036 (40.9)52 (59.1)14.0300.000
对照组341 (2.9)33 (97.1)0 (0)34 (100)2 (5.9)32 (94.1)
图1
图1 肠腺癌中阳性表达(x200). A: DNA结合/分化抑制蛋白-1; B: DNA结合/分化抑制蛋白-3; C: 核因子-κB.
图2
图2 正常结肠黏膜中阴性表达(x200). A: DNA结合/分化抑制蛋白-1; B: DNA结合/分化抑制蛋白-3; C: 核因子-κB.
2.2 观察组中ID-1、ID-3和NF-κB的阳性率在不同临床特征分组中的比较

观察组中ID-1、ID-3和NF-κB表达与病变的增殖指数、浸润深度密切相关, ID-1和ID-3的表达与分化程度相关, NF-κB的表达与转移相关(见表2).

表2 观察组中ID-1、ID-3和NF-κB的阳性率在不同临床特征分组中的比较 n (%).
临床特征nID-1
χ2PID-3
χ2PNF-κB
χ2P
+-+-+-
增殖指数8.7220.0035.1940.0238.2090.004
<25%388 (21.1)30 (78.9)12 (31.6)26 (68.4)9 (23.7)29 (76.3)
≥25%5026 (52.0)24 (48.0)28 (56.0)22 (44.0)27 (54.0)23 (46.0)
浸润深度9.0670.0037.7890.0054.9620.026
未及浆膜6921 (30.4)48 (69.6)26 (37.7)43 (62.3)24 (34.8%)45 (65.2)
浆膜及以外1913 (68.4)6 (31.6)14 (73.7%)5 (26.3%)12 (63.2%)7 (36.8%)
分化程度6.2410.0125.8680.0152.9070.088
高-中5817 (29.3)41 (70.7)21 (36.2)37 (63.8)20 (34.5)38 (65.5)
低3017 (56.7)13 (43.3)19 (63.3)11 (36.7)16 (53.3)14 (46.7)
转移0.7790.3770.5030.4787.5870.006
无6925 (36.2)44 (63.8)30 (43.5)39 (56.5)23 (33.3)46 (66.7)
有199 (47.4)10 (52.6)10 (52.6)9 (47.4)13 (68.)6 (31.6)
ID-1: DNA结合/分化抑制蛋白-1; ID-3: DNA结合/分化抑制蛋白-3; NF-κB: 核因子-κB.
2.3 观察组中ID-1、ID-3和NF-κB相关性分析

相关分析显示观察组中ID-1和ID-3的表达具有正相关性(r = 0.46, P = 0.036), 其它指标间未见明显相关性(P>0.05).

3 讨论

结肠上皮细胞的恶变与上皮内瘤变密切相关, 上皮细胞出现明显异型增生、癌变后, 对肌层和周围组织进行侵犯, 形成浸润性腺癌, 肌层浸润也是病理诊断的重要标准之一[5]. 肿瘤多为高、中分化, 具有腺管样的结构, 呈筛状或迷路样, 部分病变由于异型增生明显, 可以表现为低分化, 并伴有黏液腺癌的形态特征. 由于腺癌常伴有不同程度的分化, 因此与分化相关的蛋白常表达失调. ID-1和ID-3基因是原癌基因的一种, 在正常上皮中的表达低[6], 而在有恶变的上皮细胞中常高表达, 具有癌基因的特征[7,8]. ID-1高表达的细胞具有"永生化"的特征, 表现为阻止细胞分化、促进细胞增殖和调节肿瘤细胞周期的作用[9,10]. ID-1和ID-3过度表达能延缓细胞老化, 使肿瘤细胞呈现旺炽性生长的特点[11]. 近年研究认为显示ID-1高表达可能具有多向作用, 如对脉管生成的促进作用等[12]. 核因子家族与肿瘤的分化也有关, 同时其可以与免疫球蛋白κ轻链嵌合. 研究认为NF-κB在细胞内存在, 各种细胞中的含量不同, 其作为转录调控因子, 对维持机体免疫系统的稳定及阻止炎症形成有重要作用[13,14]. NF-κB二聚体与抑制性蛋白ivκB结合而存在于胞质中, 在细胞经外源性刺激引发改变后, NF-κB活化进入细胞核内发挥作用[15]. 研究显示ivκBa是NF-κB的主要调控因子, 这与其含有RelA的二聚体具有高亲合力, 而与其它Rel的亲合力低[16].

本研究结果显示观察组中ID-1、ID-3和NF-κB高表达, 对肿瘤形成和进展的作用明显. 结果显示观察组中ID-1、ID-3和NF-κB表达与病变的增殖指数相关, 提示三者可以促进肿瘤的生长. ID-1、ID-3和NF-κB与浸润深度相关, 提示三者可以促进肿瘤的局部侵袭性生长, 增加局部的破坏作用. 结果显示ID-1、ID-3与分化程度密切相关, 提示二者参与肿瘤的分化过程. 结果显示NF-κB的表达与转移相关, 提示其参与肿瘤进展, 尤其是转移性的病变. 结果显示ID-1和ID-3的表达具有正相关性, 提示二者具有明显的协同作用, 共同促进肿瘤的形成过程, 与二者的结构同源有关, 也与功能性相似有关. ID-1和ID-3升高时可以调节肿瘤细胞的分化, 而分化作为细胞在发育进程中的表达过程, 也是细胞生长过程中不同时期细胞形态的反映, 二者升高时, 细胞处于幼稚的不同阶段, 肿瘤细胞异型性明显, 与起源组织的差别小, 核染色深, 此类细胞具有高度增殖的特征[17]. ID家族成员具有使细胞永生化的作用, 主要是通过抑制P21WAF1转录水平, 引起pRb磷酸化, 使E2F蛋白摆脱pRb的束缚进而活化, 并引起促进更多的癌基因转录, 使细胞进入S期, 引起肿瘤细胞过度增殖[18]. 也有研究认为ID因子具有影响细胞转录和分化的作用, 主要源于其所含有2个a螺旋, 并被不同序列和长度的连接环所分割, 并通过a螺旋疏水基团间的相互作用, 形成二源体, 是转录调控不可少的[19,20]. HLH蛋白通过与CKI起抑制细胞分化的作用, 主要机制是形成特异性的异二聚体与相应的CKI基因的增强子E-box序列相结合, 激活了CKI类的转录蛋白, 使细胞周期停止于G0/G1期[21,22]. NF-κB在控制细胞生长转化的决定性基因中起重要作用, 其直接作用的基因有MYC基因, 间接作用的基因包括白介素和生长因子等[23,24].

总之, ID-1、ID-3和NF-κB在结直肠腺癌组织中表达明显升高, 对肿瘤的形成和发展有一定的调节作用. ID-1和ID-3可能具有协同作用.

文章亮点
实验背景

结肠腺癌中蛋白表达是临床研究的热点, 目前关于DNA结合/分化抑制蛋白(inhibitor of differentiation/DNA bindings, ID)-1, ID-3在结直肠腺癌中的研究较少, 其与和核因子-κB(nuclear factor-kappa B, NF-κB)达的关系尚未见报道.

实验动机

针对ID-1、ID-3和NF-κB在肿瘤中表达的差别, 本实验探讨三者与结肠腺癌的关系.

实验目标

结肠腺癌中ID-1、ID-3和NF-κB的表达特征、不同临床病理特征中的关系及相关性.

实验方法

前瞻性研究和对照研究. 主要实验方法为免疫组织化学检测方法.

实验结果

研究达到预期目标, 主要发现了结肠腺癌中ID-1、ID-3和NF-κB高表达, 明确了ID-1、ID-3和NF-κB表达与病变的增殖指数、浸润深度密切相关, ID-1和ID-3的表达与分化程度相关, NF-κB的表达与转移相关. ID-1和ID-3的表达具有正相关性.

实验结论

结肠腺癌中三者高表达是促进肿瘤形成和进展的重要因素之一, ID-1和ID-3之间可能具有协同正向作用.

展望前景

未来可以应用CR等方法检测结肠腺癌中ID-1、ID-3和NF-κBmRNA的表达, 在更深层次探讨三者的关系及临床意义.

学科分类: 胃肠病学和肝病学

手稿来源地: 浙江省

同行评议报告分类

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B级 (非常好): 0

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E级 (差): 0

编辑:崔丽君 电编:张砚梁

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