研究快报 Open Access
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世界华人消化杂志. 2004-06-15; 12(6): 1476-1478
在线出版日期: 2004-06-15. doi: 10.11569/wcjd.v12.i6.1476
p53 和 p16在食管癌中的表达
李小飞, 刘锟, 程庆书, 王小平, 汪健, 卢强, 刘勇
李小飞, 刘锟, 程庆书, 王小平, 汪健, 卢强, 刘勇, 中国人民解放军第四军医大学唐都医院胸外科 陕西省西安市 710038
通讯作者: 李小飞, 710038, 陕西省西安市, 中国人民解放军第四军医大学唐都医院胸外科.
电话: 029-83377437 传真: 029-83377436
收稿日期: 2003-12-10
修回日期: 2004-01-09
接受日期: 2004-02-01
在线出版日期: 2004-06-15

目的: 研究p53 和 p16两种抑制基因蛋白在各级食管黏膜病变中的表达, 探讨食管癌发生发展过程中分子生物学基础的变化.

方法: 应用ABC免疫组方法对134例食管各级病变组织进行p53 和 p16蛋白表达研究.

结果: p53 蛋白表达随着病变的加重其表达也在不断升高. 相反, p16蛋白表达随病变的加重而呈下降趋势, 此外, 二者在60例食管癌组织中的表达显著相关(P<0.005), 即p53 表达阳性组的 p16表达阳性率显著低于p53 表达阴性组的 p16阳性率.

结论: 抑癌基因p16的异常表达是食管癌变过程中的早期事件, p53 基因的突变可能对 p16蛋白的表达起负调节作用.

关键词: N/A
引文著录: 李小飞, 刘锟, 程庆书, 王小平, 汪健, 卢强, 刘勇. p53 和 p16在食管癌中的表达. 世界华人消化杂志 2004; 12(6): 1476-1478
N/A
N/A
Correspondence to: N/A
Received: December 10, 2003
Revised: January 9, 2004
Accepted: February 1, 2004
Published online: June 15, 2004

N/A

Key Words: N/A
0 引言

在食管癌变过程中, 多种癌基因的激活和抑癌基因的失活发挥着极其重要的作用[1-2]. 本文应用ABC免疫组化技术, 检测了抑癌基因p53及p16在134例食管组织中的表达情况.

1 材料和方法
1.1 材料

随机选用我科1994年以来食管活检组织134例(表1). 食管癌60例中均有不同程度胸骨后不适, 进食困难、消瘦、贫血等. 食管癌上段3例(5.0%), 上中段5例(8.3%), 中段28例(46.7%), 下段24例(40.0%). p53单克隆抗体DO-7, p16兔多克隆抗体及ABC试剂盒均购于Dako公司. p53单抗稀度为1:100, p16抗体则为1:50, 切片封闭前用柠檬酸缓冲液进行抗原修复.

表1 全部病例的基本临床/病理资料.
病理学分组n平均年龄(岁)男女比例(男:女)
食管鳞癌 早期4 (3.0%)49.73:1
中期51 (38.1%)58.539:12
晚期5 (3.7%)63.84:1
不典型增生30 (22.4%)47.819:11
慢性炎症18 (13.4%)41.310:8
正常食管黏膜26 (19.4%)35.414:13
1.2 方法

ABC免疫组化法: 石蜡切片常规脱蜡至水, 3 g/L过氧化氢-甲醇封闭30 min, 漂洗后柠檬酸中加热抗原修复5 min, 而后依次加入一抗 (p53, p16) 4 ℃过夜, 二抗37 ℃ 60 min, ABC复合物37 ℃ 60 min, DAB显色, 苏木素复染, 脱水封片.

统计学处理 经ABC免疫组化染色后, 阳性细胞呈棕黄色或棕褐色, 将所得数据进行χ2检验.

2 结果
2.1 p53和p16在各组中表达

经ABC免疫组化染色后, p53阳性表达仅见于细胞核内, 在慢性炎症上皮细胞中偶见散在的弱阳性细胞. 随着病变的加重, p53蛋白表达也逐渐增高且不典型增生组、鳞癌组与正常组比较有显著差别(P<0.005). p16阳性表达主要位于细胞质中, 在正常食管黏膜p16表达可高达85%. 随着病变进展, 其表达渐降低且以不典型增生辐度明显增大, 其中不典型增生组、鳞癌组与正常黏膜组p16表达有显著差别(P<0.05, 表2).

表2 p53和 p16在各组中表达.
分组np53 (%)p16 (%)
正常黏膜260 (0%)22 (85%)
慢性炎症181 (6%)14 (78%)
不典型增生3030 (37%)17 (57%)
食管鳞癌6038 (63%)28 (47%)
2.2 p53和p16蛋白在癌组织中表达的相互关系

60例食管鳞癌中p53表达阳性40例, p16表达阳性10例. p53表达阴性的20例中p16阳性占18例. 经χ2检验p53表达阳性组p16表达阳性率显著低于p53表达阴性组的p16的阳性率(P<0.05, 表3).

表3 p53和 p16蛋白在癌组织中表达的相互关系.
n分组p16
阳性阴性
p53阳性1030
阴性182
3 讨论
3.1 p53表达与食管癌变r关系

肿瘤的发生是一个复杂的生物学过程, 有许多癌基因和抑癌基因参与了这个过程[3-4]. p53基因是存在于人体内的一种抑癌基因, 他所编码的p53蛋白(野生型)作为细胞生长的监控器, 监控着体内基因组的稳定性, 若体内DNA发生损伤, 他能识别损伤的DNA, 让细胞停留于G1期, 通过足够的修理或凋亡, 从而消除可能致癌的异常细胞. 但是, 当p53基因突变以后, 其就失去了对细胞的监视作用, 突变的p53基因便在细胞恶变中起着癌基因的作用[5-6]. 由于正常人体中野生型p53蛋白半衰期短, 代谢不稳定且其含量低, 而p53蛋白免疫组化阳性的病例绝大多暗示p53基因突变的存在. 在本实验60例鳞癌中, p53阳性表达率为63%, 他与正常组和炎症组比较有显著差别(P<0.05). 这表明p53蛋白阳性表达37%, 不难看出随着病变的进展, 当食管黏膜从慢性炎症发展到不典型增生时, p53蛋白阳性表达也有一个质的飞跃. 这一结果与Doak et al[7]在食管癌及相应癌前病变组织中p53基因的研究一致. 这提示p53基因的突变是食管癌发生的早期事件. 因而p 53基因可作为食管癌早期诊断的分子指标.

3.2 p16表达与食管癌变的关系

p16抑癌基因, 又称多重肿瘤抑制基因(multiple tumor suppressor I, MTSI), 位于人9号染色体的P21区域, 全长8.5 kb, 由2个内含子和3个外显子组成, 其外显子编码一种细胞周期素依赖酶(CDK)抑制蛋白, 分子量为160 000, 故称p16蛋白. 现认为细胞周期的正常演进依赖于周围蛋白和抑制蛋白的调节而完成[8-10]. 过度的周期蛋白激活或抑制蛋白失活, 都会导致CDK的过度作用, 从而引起细胞的非正常增生. 目前研究表明, p16蛋白作为抑制蛋白, 能与细胞周期蛋白激酶4(CDK4)结合, 抑制CDK4细胞周期蛋白D复合物的催化活性. 从而阻止调节细胞从G1期进入S期, 于是抑制细胞增生和恶性转化.因而, 当p16基因失活时必将导致p16蛋白表达缺如, 从而抑制肿瘤细胞增生能力降低[5]. 文献[11-13] 报道p16基因在多种恶性肿瘤中发生突变且表达水平下降. 在本文实验中, p16蛋白水平在正常黏膜中呈高表达(85%), 随着病变发展其表达呈下降趋势, 这种趋势以不典型增生为最明显的开始(57%), 这提示p16蛋白表达可能出现在食管鳞癌发生的早期阶段.

3.3 p53和p16蛋白与食管癌变的关系

食管癌变是一个多阶段进行性发展的过程, 在这个过程中, 多种癌基因和抑癌基因之间的协同作用是不可少的[14-16]. 在本文60例食管鳞癌中, 40例p53蛋白阳性病例中, p16亦为阳性者10例. 20例p53蛋白阴性病例中, p16阳性者18例, p53表达阳性组p16表达明显低于p53阴性组. 这说明p53蛋白过度表达和p16蛋白表达缺失是食管癌常见和较早出现的事件. 而且, 他们的阳性表达有相反趋势[17-19]. 因而, p53可能对p16表达起着负调节作用. p53基因的突变将促使p16基因杂合子丢失而导致细胞增生的调控机制紊乱, 使细胞进入恶变的状态[20-21]. 总之, p53基因的激活和p16的失活均可见于从正常食管上皮-慢性炎症-不典型增生-鳞癌这一系列的组织学变化过程中, 且p53基因的突变促使p16基因杂合子丢失, 可能是食管鳞癌发生过程中先于组织形态学改变的一个早期分子生物学事件[22].

1.  Matsumoto T, Fujii H, Arakawa A, Yamasaki S, Sonoue H, Hattori K, Kajiyama Y, Hirose S, Tsurumaru M. Loss of heterozygosity analysis shows monoclonal evolution with frequent genetic progression and divergence in esophageal carcinosarcoma. Hum Pathol. 2004;35:322-327.  [PubMed]  [DOI]
2.  Takeuchi H, Ozawa S, Shih CH, Ando N, Kitagawa Y, Ueda M, Kitajima M. Loss of p16INK4a expression is associated with vascular endothelial growth factor expression in squamous cell carcinoma of the esophagus. Int J Cancer. 2004;109:483-490.  [PubMed]  [DOI]
3.  Shen ZY, Xu LY, Li EM, Cai WJ, Shen J, Chen MH, Cen S, Tsao SW, Zeng Y. The multistage process of carcinogenesis in human esophageal epithelial cells induced by human papillomavirus. Oncol Rep. 2004;11:647-654.  [PubMed]  [DOI]
4.  Hu N, Wang C, Su H, Li WJ, Emmert-Buck MR, Li G, Roth MJ, Tang ZZ, Lu N, Giffen C. High frequency of CDKN2A alterations in esophageal squamous cell carcinoma from a high-risk Chinese population. Genes Chromosomes Cancer. 2004;39:205-216.  [PubMed]  [DOI]
5.  Hamada M, Naomoto Y, Shirakawa Y, Yamatsuji T, Noma K, Motoki T, Nobuhisa T, Okawa T, Haisa M, Gunduz M. p53 expression and p21 expression are mutually exclusive in esophageal squamous cell carcinoma. Oncol Rep. 2004;11:57-63.  [PubMed]  [DOI]
6.  Hattori K, Kajiyama Y, Tsurumaru M. Mutation of the p53 gene predicts lymph node metastases in Japanese patients with esophageal carcinoma: DNA and immunohistochemical analyses. Dis Esophagus. 2003;16:301-306.  [PubMed]  [DOI]
7.  Doak SH, Jenkins GJ, Parry EM, Griffiths AP, Shah V, Baxter JN, Parry JM. Characterisation of p53 status at the gene, chromosomal and protein levels in oesophageal adenocarcinoma. Br J Cancer. 2003;89:1729-1735.  [PubMed]  [DOI]
8.  Zhang JH, Li Y, Wang R, Wen DG, Wu ML, He M. p53 gene polymorphism with susceptibility to esophageal cancer and lung cancer in Chinese population. Zhonghua Zhongliu Zazhi. 2003;25:365-367.  [PubMed]  [DOI]
9.  Xing D, Tan W, Lin D. Genetic polymorphisms and susceptibility to esophageal cancer among Chinese population (review). Oncol Rep. 2003;10:1615-1623.  [PubMed]  [DOI]
10.  Ueno H, Hirai T, Nishimoto N, Hihara J, Inoue H, Yoshida K, Yamashita Y, Toge T, Tsubota N. Prediction of lymph node metastasis by p53, p21(Waf1), and PCNA expression in esophageal cancer patients. J Exp Clin Cancer Res. 2003;22:239-245.  [PubMed]  [DOI]
11.  Xing Y, Ning Y, Ru LQ, Wang LD. Expressions of PCNA, p53, p21(WAF-1) and cell proliferation in fetal esophageal epithelia: comparative study with adult esophageal lesions from subjects at high-incidence area for esophageal cancer in Henan, North China. World J Gastroenterol. 2003;9:1601-1603.  [PubMed]  [DOI]
12.  Rosa AR, Schirmer CC, Gurski RR, Meurer L, Edelweiss MI, Kruel CD. Prognostic value of p53 protein expression and vascular endothelial growth factor expression in resected squamous cell carcinoma of the esophagus. Dis Esophagus. 2003;16:112-118.  [PubMed]  [DOI]
13.  Wang LD, Liu B, Zheng S. [Analysis of p53 mutational spectra of esophageal squamous cell carcinomas from Linzhou, comparison with esophageal and other cancers from other areas]. Zhonghua Liuxingbingxue Zazhi. 2003;24:202-205.  [PubMed]  [DOI]
14.  Zhang L, Lu W, Miao X, Xing D, Tan W, Lin D. Inactivation of DNA repair gene O6-methylguanine-DNA methyltransferase by promoter hypermethylation and its relation to p53 mutations in esophageal squamous cell carcinoma. Carcinogenesis. 2003;24:1039-1044.  [PubMed]  [DOI]
15.  Casson AG, Evans SC, Gillis A, Porter GA, Veugelers P, Darnton SJ, Guernsey DL, Hainaut P. Clinical implications of p53 tumor suppressor gene mutation and protein expression in esophageal adenocarcinomas: results of a ten-year prospective study. J Thorac Cardiovasc Surg. 2003;125:1121-1131.  [PubMed]  [DOI]
16.  Sur M, Sur RK, Cooper K, Bizos D. Preliminary report on the effect of brachytherapy on expression of p53, bc1-2 and apoptosis in squamous cell carcinoma of the oesophagus. S Afr J Surg. 2003;41:14-20.  [PubMed]  [DOI]
17.  Nishikawa T, Salim EI, Morimura K, Kaneko M, Ogawa M, Kinoshita A, Osugi H, Kinoshita H, Fukushima S. High susceptibility of p53 knockout mice to esophageal and urinary bladder carcinogenesis induced by N, N-dibutylnitrosamine. Cancer Lett. 2003;194:45-54.  [PubMed]  [DOI]
18.  Casson AG, Zheng Z, Chiasson D, MacDonald K, Riddell DC, Guernsey JR, Guernsey DL, McLaughlin J. Associations between genetic polymorphisms of Phase I and II metabolizing enzymes, p53 and susceptibility to esophageal adenocarcinoma. Cancer Detect Prev. 2003;27:139-146.  [PubMed]  [DOI]
19.  Chen H, Wang LD, Guo M, Gao SG, Guo HQ, Fan ZM, Li JL. Alterations of p53 and PCNA in cancer and adjacent tissues from concurrent carcinomas of the esophagus and gastric cardia in the same patient in Linzhou, a high incidence area for esophageal cancer in northern China. World J Gastroenterol. 2003;9:16-21.  [PubMed]  [DOI]
20.  Nakamura T, Ide H, Eguchi R, Hayashi K, Takasaki K. Concomitant analysis of p16/INK4, cyclin D1, and retinoblastoma protein expression in esophageal squamous cell carcinoma. Hepatogastroenterology. 2003;50:1321-1326.  [PubMed]  [DOI]
21.  Wu CM, Huang TH, Xie QD, Wu DS, Xu XH. Expression properties of recombinant pEgr-P16 plasmid in esophageal squamous cell carcinoma induced by ionizing irradiation. World J Gastroenterol. 2003;9:2650-2653.  [PubMed]  [DOI]
22.  Matsumoto M, Furihata M, Kurabayashi A, Araki K, Sasaguri S, Ohtsuki Y. Association between inducible nitric oxide synthase expression and p53 status in human esophageal squamous cell carcinoma. Oncology. 2003;64:90-96.  [PubMed]  [DOI]