临床研究 Open Access
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世界华人消化杂志. 2011-07-18; 19(20): 2128-2132
在线出版日期: 2011-07-18. doi: 10.11569/wcjd.v19.i20.2128
LRP-5、LRP-6在溃疡性结肠炎相关癌组织中表达的临床意义
党彤, 田旭阳, 李慧艳, 陈言东, 孔洁, 杨莉
党彤, 陈言东, 包头医学院第二附属医院 内蒙古消化病研究所 内蒙古自治区包头市 014030
田旭阳, 李慧艳, 孔洁, 杨莉, 包头医学院第二附属医院病理科 内蒙古自治区包头市 014030
党彤, 主任医师, 教授, 硕士生导师, 主要从事消化系统疾病方面的研究.
基金项目: 内蒙古卫生厅医疗卫生科研计划基金资助项目, No, 20100068.
作者贡献分布: 本课题由党彤与田旭阳设计; 研究过程由党彤、田旭阳及李慧艳完成; 肠镜活检工作由党彤与陈言东完成; 数据分析由李慧艳完成; 免疫组织化学实验由孔洁与杨莉完成; 结果的判读由田旭阳完成; 研究所用资金由党彤提供; 论文写作由党彤、田旭阳及李慧艳完成.
通讯作者: 党彤, 主任医师, 教授, 硕士生导师, 014030, 内蒙古自治区包头市, 包头医学院第二附属医院, 内蒙古消化病研究所. dtong999@sina.com.cn
电话: 0472-3169902
收稿日期: 2011-03-05
修回日期: 2011-06-27
接受日期: 2011-07-05
在线出版日期: 2011-07-18

目的: 探讨脂蛋白受体相关蛋白5、6(LRP-5、LRP-6)在溃疡性结肠炎(UC)相关癌组织中的表达及意义.

方法: 以溃疡性结肠炎伴不典型增生(UD)和溃疡性结肠炎相关癌(UCAC)为病例组, 溃疡性结肠炎(UC组)和散发性大肠癌(SCRC组)为对照组, 应用免疫组织化学S-P法检测各组肠黏膜组织中LRP-5、LRP-6的表达.

结果: 5例UCAC中, LRP-5和LRP-6蛋白阳性表达率均明显高于对照组, 与对照UC、SCRC比较差异有统计学意义(LRP-5: 80.00% vs 23.33%, 40.00%; LRP-6: 80.00% vs 16.67%, 45.00%, 均P<0.01). 在15例UD组中, LRP-5和LRP-6蛋白阳性表达分别为14例(93.33%)及13例(86.67%), 与对照组UC、SCRC比较差异有统计学意义(P<0.05).

结论: LRP-5、LRP-6在UCAC的发病机制中可能起着较重要的作用, 并可能作为一个早期生物学标记物来提示瘤变的可能.

关键词: 脂蛋白受体相关蛋白5, 6; 溃疡性结肠炎; 溃疡性结肠炎伴不典型增生; 溃疡性结肠炎相关性癌
引文著录: 党彤, 田旭阳, 李慧艳, 陈言东, 孔洁, 杨莉. LRP-5、LRP-6在溃疡性结肠炎相关癌组织中表达的临床意义. 世界华人消化杂志 2011; 19(20): 2128-2132
Expression of LRP-5 and LRP-6 in ulcerative colitis-associated cancer
Tong Dang, Xu-Yang Tian, Hui-Yan Li, Yan-Dong Chen, Jie Kong, Li Yang
Tong Dang, Yan-Dong Chen, the Second Affiliated Hospital of Baotou Medical College; Inner Mongolia Institute of Gastroenterology, Baotou 014030, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Xu-Yang Tian, Hui-Yan Li, Jie Kong, Li Yang, Department of Pathology, the Second Affiliated Hospital of Baotou Medical College, Baotou 014030, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Supported by: the Research Project of Inner Mongolia Health Department, No. 20100068.
Correspondence to: Professor Tong Dang, the Second Affiliated Hospital of Baotou Medical College; Inner Mongolia Institute of Gastroenterology, Baotou 014030, Inner Mongolia Autonomous Region, China. dtong999@sina.com.cn
Received: March 5, 2011
Revised: June 27, 2011
Accepted: July 5, 2011
Published online: July 18, 2011

AIM: To explore the clinical significance of expression of low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP-5) and LRP-6 in ulcerative colitis (UC)-associated cancer (UCAC).

METHODS: Immunohistochemistry was used to detect the expression of LRP-5 and LRP-6 in 15 cases of UC-associated atypical hyperplasia (UD), 5 cases of UCAC, 30 cases of UC and 20 cases of sporadic colorectal cancer (SCRC).

RESULTS: The positive rate of LRP-5 expression in UCAC was the same as that of LRP-6 (4/5, 80.00%). The positive rates of LRP-5 and LRP-6 were significantly higher in UCAC than in UC (LRP-5: 80.00% vs 23.33%, 40.00%; LRP-6: 80.00% vs 16.67%, 45.00%, all P < 0.01). The positive rates of LRP-5 and LRP-6 expression in 15 cases of UD were 93.33% (14/15) and 86.67% (13/15), respectively, significantly higher than those in UC and SCRC (all P < 0.05).

CONCLUSION: LRP5 and LRP6 may play a significant role in the development of UCAC and can be used as early markers to hint dysplasia.

Key Words: Lipoprotein receptor-related protein 5, 6; Ulcerative colitis; Ulcerative colitis-related dysplasia; Ulcerative colitis-associated colorectal cancer
0 引言

成溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种主要累及直肠、结肠黏膜的慢性非特异性炎, 病因尚未完全清楚, 发病率在国内外有增高趋势, 且有发生癌变的可能性[1], UC背景下发生的大肠癌称为溃疡性结炎相关性癌(ulcerative colitis-associated colorectal cancer, UCAC)[2], 有关其发病机制的研究报道较少. 自Crohn等[3]首次报道UC并发结肠癌以来, UC与癌的关系引起人们的高度重视; 目前临床大多依靠肠镜活检偶然发现UC黏膜的异型增生及早期癌变, 常有漏诊病例, 若能客观地发现一种生物学标志物来提示恶变潜能, 有针对性的对高危患者进行肠镜活检变得越来越重要; 故本研究采用免疫组织化学方法, 通过设立对照探讨脂蛋白受体相关蛋白5, 6(lipoprotein receptor-related protein 5, 6, LRP-5, 6)在UD及UCAC中的表达, 一方面从分子水平上研究UCAC可能的发病机制, 另一方面对提示早期瘤变, 及时采取措施预防癌的发生, 对提高患者的生存质量将具有非常重要的意义.

1 材料和方法
1.1 材料

病例组选自1995-2009年包头医学院第二附属医院由临床确诊的8年以上UC患者, 长期随访, 后经病理确诊为癌, 临床行大肠癌根治术标本5例设为UCAC组, 且手术根治标本未见淋巴结及远隔器官的转移; 其中男4例, 女1例, 年龄30-71(平均48.2)岁; 依病理诊断为UC伴有异型增生15例设为UD组, 其中男8例, 女7例, 年龄从27-70(平均48.4)岁. 对照组选取同期年龄、性别与病例组相似的30例UC患者(UC组), 其中男15例, 女15例, 年龄24-58(平均42.8)岁; 散发性结直肠癌20例(SCRC组), 其中男14例, 女6例, 年龄51-82(平均67.5)岁. UD组及UC组分别于肠黏膜病变处钳取粟粒大组织3-5块, 以上各组标本均用中性甲醛溶液固定, 临床排出了细菌性痢疾、阿米巴痢疾、慢性血吸虫病、肠结核等感染性结肠炎、缺血性结肠炎、放射性结肠炎等. 正常对照组无UC家庭史.

1.2 方法

1.2.1 UC的诊断标准[4]: 采用中华医学会消化病学分会炎症性肠病协作组, 对我国炎症性肠病诊断治疗规范的共识意见.

1.2.2 免疫组织化学SP法检测LRP-5、LRP-6的表达: LRP-5、LRP-6分别购于香港Abcam公司及美国Santa Cruz公司, 两者的深度稀释比为1:100, 1:50, LRP-5、LRP-6定位于胞膜或胞质. 两种抗体阳性等级采用Sinicrope改良半定量法[5], 显微镜下观察并记录各切片中阳性细胞的百分数, 按5级法计分: 0分: 阳性细胞数<5%; 1分: 阳性细胞数5%-25%; 2分: 阳性细胞数26%-50%; 3分: 阳性细胞数51%-75%; 4分: 阳性细胞数>75%. 同时将染色强度分为4级, 0分: 不显色或显色不清; 1分: 浅黄色; 2分: 棕黄色; 3分: 深棕色. 最后综合计分 = (染色细胞分数+染色强度分数)/2, 阴性: 所得分数<0.5分; 弱阳性(+): 0.5-1.5分; 中度阳性(++): 1.6-2.5分; 强阳性(+++): >2.5分.

统计学处理 采用SPSS13.0版软件包进行统计分析, 半定量资料采用等级资料的秩和检验法分析, P<0.05为差异有统计学意义.

2 结果

LRP-5、LRP-6阳性表达定位于肠黏膜非典型细胞、癌细胞、腺上皮的胞膜、胞质内, 多呈浅黄色至深棕黄色(图1-4), LRP-5、LRP-6在UD组阳性表达率分别93.33%、86.67%, 高于UC组及SCRC组(P<0.05); 两者在UCAC组阳性表达率均为80.00%, 高于UC组及SCRC组(P<0.01, 表1).

表1 LRP-5、LRP-6在各组中的表达.
分组nLRP-5
LRP-6
+(n)-(n)阳性率(%)+(n)-(n)阳性率(%)
UD组1514193.33a13286.67a
UCAC组54180.00b4180.00b
UC组3072323.3352516.67
SCRC组2081240.0091145.00
aP<0.05,
bP<0.01 vs UC组及SCRC组.
图1
图1 LRP-5和LRP-6在UCAC中的表达(免疫组织化学SP法×20). A: LRP-5; B: LRP-6.
图2
图2 LRP-5和LRP-6在UD中的表达(免疫组织化学SP法×20). A: LRP-5; B: LRP-6.
图3
图3 LRP-5和LRP-6在UC中的表达(免疫组织化学SP法×20). A: LRP-5; B: LRP-6.
图4
图4 LRP-5和LRP-6在SCRC中的表达(免疫组织化学SP法×20). A: LRP-5; B: LRP-6.
3 讨论

结肠直肠癌(colorectal cancer, CRC)是炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)一个严重的并发症, 占IBD患者死亡率的10%-15%[6]. IBD的患者有发展成CRC的风险, 这种风险因素包括疾病持续的时间、病变范围、诊断时的年龄、炎症的严重度、结肠癌的家族史等[7]. 不同的研究表明, UC确诊20年后, 其发生CRC的风险范围从1%-34%各不相同[8-13]. 最近更多的研究显示每年UC发展为CRC的发病率为0.06%-0.20%[14,15]. 尽管如此, 但人们对UCAC发病机制研究较少, 亟待进一步加以阐释.

低密度LRP是Herz于1998年发现的, 经cDNA序列分析, 他含有与低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)受体相关的重复序列, 故称LRP; LRP-5、LRP-6是LRP家族成员之一, LRP-5是一种由1 615个氨基酸编码蛋白, 由胞外区、跨膜区和胞质区组成, LRP-6是一种由1 613个氨基酸编码蛋白, 所编码的蛋白在结构与LRP-5相似.

CRC的发生机制是控制细胞生长和存活的信号转导途径被异常激活, 其中经典的Wnt信号转导途径是其中通路之一, 主要成分包括细胞外因子(Wnt)、跨膜受体(Fz)、辅助受体(LRP-5、LRP-6)、β-链蛋白(β-cat)等一系列蛋白质; 当Wnt信号存在时, Wnt蛋白与Fz的胞外区结合, 在辅助受体LRP-5、LRP-6的共同作用下, 胞质中的散乱蛋白被募集至胞膜下, 后者能将糖原合酶激酶3β磷酸化, 使其从轴蛋白上脱落, β-cat无法降解, 大量游离的β-cat在胞质中聚集并进入胞核内和TCF转录因子结合, 导致Wnt靶基因的转录, 由于他们在细胞增殖及癌变过程中起重要作用, 当过度表达时将会影响到细胞的增值、分化, 促进肿瘤的发生.

目前有关UCAC发病机制研究甚少, 本研究采用免疫组织化学的方法研究LRP-5、LRP-6在各组中的表达情况, 研究结果发现, LRP-5、LRP-6在UD组阳性表达14例(14/15)、13例(13/14), 显著高于UC组及SCRC组, 差异有统计学意义(P<0.05); 提示在UD组已有LRP-5、LRP-6的过表达. LRP-5、LRP-6在UCAC组阳性表达均为4例(4/5), 高于UC组及UCAC组, 差异有统计学意义(P<0.01), 进一步提示LRP-5、LRP-6在UCAC的发病机制中可能起着起较重要的作用, 在单一信号转导相关的基因中, LRP-5和LRP-6作为Wnt途径的辅助受体, 可作为一个识别基因, 转导细胞内的Wnt信号, 促进上皮异型增生及癌的发生,国外有关研究也支持我们的观点[16,17].

一组病例对照研究显示[18], 从确诊UC到发展为CRC, 平均年龄为52.5岁, 本组病例表明UCAC平均年龄为48.2岁, 年龄分布偏小, 分析其原因可能与病变持续的时间、范围、炎症的程度、环境及饮食习惯等因素有关.

UCAC并发CRC的危险性较正常人群高20倍[19], 多项研究分析结果表明[13,20-24]: UC患者10年发生结直肠癌的发生率为2%, 20年为8%, 而30年高达18%. UC易发癌变已经成为一个不争的事实. UCAC的发生遵循炎症-异型增生-癌的序列而不同于散发性CRC的腺瘤-癌的途径, 通过内镜来识别癌前病变会变得非常困难[25-27], 故寻找一种揭示瘤变的生物学标志物显得很重要, Velayos等[28]研究认为, 目前还没有一个很好的因子来预测、提示UCAC发生的可能性. 随着研究的不断深入, 人们逐步认识到, 利用分子生物学技术检测长期的UC患者, 从而筛选出可能癌变的高危人群, 进行有针对性的肠镜检查将具有重要的实用价值[29]. 通过本研究显示LRP-5、LRP-6这两种生物标志物的检测手段比较简便, 可客观反应肠道黏膜从炎症-上皮内瘤变的过程, 有利于临床进行实时监控, 对高表达的高危人群, 有针对性的肠镜活检以尽早发现UD, 提示恶变为UCAC的可能性, 有助于临床指导治疗, 对减少患者痛苦, 提高患者的生活质量有较重要的意义.

本研究UD及UCAC病例数有限, UD与UCAC间是否存在统计学意义, 还需大量前瞻性研究来确定, 但是, 本研究从分子水平上研究了UCAC的发病机制, 对未来的相关研究提供了一个可参考的研究方向.

评论
背景资料

溃疡性结肠炎(UC)发病率在国内外有增高趋势, 且有发生癌变的可能性, UC背景下发生的结直肠称为溃疡性结炎相关性癌(UCAC), 有关其发病机制的研究报道较少, 临床肠镜检查常造成漏诊, 若能客观地发现一种生物学标志物来提示恶变可能, 对研究其发病机制及有效预防结直肠癌(CRC)的发生将非常重要.

同行评议者

戈之铮, 教授, 上海交通大学医学院附属仁济医院消化科

相关报道

Toshiaki等采用DNA微阵列检测53例UC患者, 其中8例为UCAC, 2例为UD, 研究结果表明LRP5、LRP6在两组中皆存在高表达.

创新盘点

本研究在国内首次应用免疫组织化学SP法联合检测LRP5、LRP6蛋白在UCAC、UD及正常肠黏膜组织中的表达情况, 从而在分子水平上探讨LRP5 及LRP6蛋白在UCAC发病中的可能机制, 同时为临床寻找一个从炎症-瘤变的生物学标志物, 有针对性的肠镜活检, 以早期发现、预防CRC的发生提供依据.

应用要点

本研究证实了LRP5、LRP6蛋白在UD及UCAC中存在高表达. 联合检测两种蛋白的表达, 为CRC的防治提供新的思路和理论依据.

同行评价

本文设计合理, 具有一定的临床借鉴意义.

编辑:曹丽鸥 电编:何基才

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