IGFⅡ,IGFⅠR在结肠腺瘤中的表达及其生物学意义

IGFⅡ,IGFⅠR在结肠腺瘤中的达及其生物学意义 IGF II, IGF I R 在结肠腺瘤中 的表达及其生 物学怠义 [标签:来源] 作者:赵凯，范钰，沈琰，李新忠，张小平，袁永榊 【摘要】目的:观察IGF II, IGF 免I R在结肠腺瘤中的表达，探讨其生物学怠义。方法: 疫组化方法分别检测IGF II, IGF I R, PCNA在正常结肠黏膜组(A组n=20)、低级别上 皮内瘤变组(B组n=50)、高级别上皮内瘤变组(C组n=50)和结肠癌组(D组n=20)中的表 达，TUNEL法检测细胞凋亡。结果:IGF II, IGF丨R，PCNA在结肠癌组和高级别上皮内瘤 变组中呈高表达，两者之间无显著差异(P>0. 05)，分别与低级别上皮内瘤变组、正常大肠黏 膜组相比表达有显著差异(P<0. 01);低级别上皮内瘤变组、高级别上皮内瘤变组、结肠癌组 的凋亡指数(apoptotic index, AI)逐渐降低，I两两比较有显著差异(P〈0. 01)。IGF II，IGF I R的表达与增殖指数(proliferative index, PI)成正相关、与AI成负相关;PI,AI在 低级别上皮内瘤变组IGF II, IGF丨R阴性和阳性中无显著差异(P>0. 05)，在高级别上皮 内瘤变组则有显著差异(P〈0. 01)。结论:IGF II，IGF I R的异常表达与结肠腺瘤癌变密 切相关;IGF II，IGF I R促进细胞异常增殖，抑制肿瘤细胞凋亡，在结肠腺瘤癌变过程 中起了重要的作用。 【关键词】胰岛素样生长因了 II;胰岛素样生长因了 I受体;结肠腺瘤 [Abstract] Objective: To observe the expression of IGF II and IGF I R in colorectal adenoma and investigate its biologial significance. Methods: 140 patients were divided into four groups: 20 cases of normal colon mucosa(A group), 50 cases of low grade colon intraepithelial neoplasia(B group), 50 cases of high grade colon intraepithelial neoplasia(C group) and 20 cases of colorectal carcinoma(D group). The expressions of IGF 11 , IGF 1 R, PCNA and apoptosis were detected by immunohistochemical and TUNEL. Results: The expressions of IGF II, IGF T R and PCNA in C and D group was higher than A and B group and there was no significant difference between C and D group(P>0.05); compared with A and B group there were significant differences (P<0.01); AI(Apoptotic index) in adenomas and adenocarcinomas of adenoma carcinoma sequence was gradually less(P<0. 01). The expressions of IGF II, IGF I R had positive correlation with the expression of PI(proliferative index) and negative correlations with the expression of AI. The expression of PI, AI in B group had no significant difference between the positive IGF II, IGF I R 在结肠腺瘤中 的表达及其生 物学怠义 and negative expression of IGF 11 , IGF I R(P>0. 05), but in D group had significant difference(P<0.01). Conclusion: Abnormal expressions of IGF 11,IGF I R have intently relations from colorectal adenoma to carcinoma; IGF II and IGF I R can promote cell abnormal proliferation and inhibit tumor cell apoptosis.And have an important effect on the process from colorectal adenoma to carcinoma. [Key words] IGF II ; IGF I R; colorectal adenoma 结肠癌是常见的恶性肿瘤之一，是经腺瘤阶段多基因改变、多阶段发展的过程，结肠癌 的癌变机制 与细胞的增殖、分化、凋亡调控异常密切相关。胰岛素样生长因子(insulin like growth factors, IGF)与细胞增殖、凋亡以及肿瘤的发生密切相关，IGF II, IGF IR作为IGF家族的重要成员，与结肠癌的相关 性日益受到关注[1]。本实验通过免疫组化 SP法检测 IGF 丨丨，IGF I R,增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA) 在结肠腺瘤组织中的表达，TUNEL法检测细胞凋亡，进一步探讨IGF ]I, IGF丨R在结肠 腺瘤癌变中的作用。 1对象与方法 1.1研究对象 木实验收集了 2004年1月?2007年3月我院及江苏大学附属医院手术切除或结肠镜活 检的结肠腺 瘤组织存档蜡块100例，并按照《全国大肠癌病理研究统一规范》之标准进行腺 瘤分类、不典型增生分级 以及腺瘤癌变的诊断。实验中将不典型增生分为两大类:低级别上皮 内瘤变组50例和高级别上皮内瘤变组 50例，另选20例正常结肠黏膜组织及20例结肠腺癌 黏膜组织作为对照。所有患者均未行化疗、放疗及免 疫治疗。实验前行HE染色以证实诊断。 1.2方法 所有标本经4 (Jin厚连续切片，免疫组化SP法进行染色，显微镜观察结果。兔抗人IGF II多克降 抗体、兔抗人IGF丨R多克隆抗体购自博士德生物:I:程有限公司，兔抗人PCNA 多克隆抗体、TUNEL试剂 盒购白博奥森生物L:程有限公司。IGF II, IGF丨R的染色结果判 定参考Kawamato的标准:光学显微镜 下棕黄色细胞数<30%为阴性;31%?50%记为(+); 51%? 80%记为(++);彡81%记为(+++)?细胞增殖指数(proliferative index, PI)以PCNA阳性细胞 数为判断结果:即平均每100个细胞中PCNA阳性细胞数。TUNEL法检测细胞凋亡，以凋亡指 数(apoptotic index, AI)为判断结果:即平均每100个细胞中凋亡细胞数。 1.3统计学分析 采用SPSS11. 5统计学软件对实验数据进行统计学处理，率的比较采用X 2检验及Fisher 确切概率计算法，以a =0. 05为显著性检验水准。 2结果 1. 1各组中IGF II，IGF I R阳性表达率及细胞增殖和凋亡指数 IGF 11阳性表达率，IGF丨R阳性表达率和细胞增殖指数(PI)在正常结肠黏膜组、 结肠腺瘤组、结肠癌组中逐渐增高;结肠癌组和高级别上皮内瘤变组比较无显著差异(P>0. 05); 结肠癌组和高级别上皮内瘤变组分别与正常结肠黏膜组、低级别上皮内瘤变组比较有显著差 异(1X0.01);正常结肠黏膜组、低级别上皮内瘤变组比较有显著差异(P〈0.05)。细胞凋亡 指数(AI)在低级别上皮内瘤变组、高级别上皮内瘤变组、结肠癌组中逐渐降低，两两比较 均有显著差异(P<0. 01)o见表1。表1各组中IGF II , IGF丨R的阳性表达率及细胞增 殖和凋亡指数 1. 2 IGF II，IGF丨R的表达与PI的关系 IGF II在结肠腺瘤巾的表达与PI呈正相关(r=0. 747，P<0. 01); IGF I R在结肠腺 瘤中的表达与PI呈正相关(r=0. 738, P<0. 01); PI在低级别上皮内瘤变组(B组)IGF II，IGF I R阳性与阴性组之间无显著差异(P>0. 05)，在高级别上皮内瘤变组(C组)两者之间有显 著差异(P<0.01),见表2。 1. 3 IGF II, IGF I R的表达与AI的关系 IGF丨丨在结肠腺瘤中的表达与AI呈负相关(r=-0. 655, P<0. 01); IGF IR在结肠腺 瘤中的表达与AI呈负相关(r=~0. 661，P<0. 01); AI在低级别上皮内瘤变组IGF II, IGF I R阳性与阴性无显著差异(P>0. 05),在高级别上皮内瘤变组两者之间有显著差异 (P〈0.01),见表3。表2 IGF II, IGF丨R在结肠腺瘤中的表达与PI的比较表3 IGF II, IGF丨R在结肠腺瘤中的表达与AI的比较 3讨论 胰岛素样生长因子(IGF)主要与肿瘤的分泌和旁分泌生长调节有关，作为促有丝分裂 因子对肿瘤的生长有促进作用，在多种肿瘤组织中过度表达，促进肿瘤细胞的形成与增殖， 与恶性肿瘤的发生、发展有密切的关系。目前研究认为IGF 1丨促进细胞增殖生长的活性土 要由IGF I R介导，IGF丨R的表达上调与结肠癌的发生发展关系密切[1]。郭宝文等[2] 研究发现IGF II, IGF I R表达与大肠癌的发生、发展和侵袭转移密切相关。本实验研究 结果显示IGF II, IGF丨R的阳性表达率在正常结肠黏膜组、低级别上皮内瘤变组、高级 别上皮内瘤变组、结肠癌组中逐渐增高;在结肠癌组和高级别上皮内瘤变组呈高表达，两者 比较无显著差异，但两者分别与正常大肠黏膜组、低级别上皮内瘤变组比较有显著差异。提 示结肠腺瘤癌变过程中IGF 11, IGF丨R出现过度表达。 示IGF II, IGF I R可能通过促进细胞异常增殖促进了结肠癌的发生。 IGF II，IGF 1 R的主要功能为促进细胞增殖和分化。增殖细胞核抗原(PCNA)与肿 瘤的发生、发展、浸润、转移密切相关，已作为一项评估细胞增殖状态的指标广泛用于恶性 肿瘤的研究[3]。Kawamoto等采用免疫组化法检测92例大肠癌标本[4]，发现肿瘤组织中 IGF II高表达，并且与PCNA表达呈正相关。本研究结果显示，PI在正常结肠黏膜组、低级 别上皮内瘤变组、高级别上皮内瘤变组及大肠癌组中逐渐增高。提示腺瘤组织的细胞异常增 殖促进了大肠癌的发生，高级别上皮内瘤变组腺瘤上皮已具 ，IGF丨R在腺瘤中的表达与有与恶性细胞丨分相似的异常细 胞增殖能力。本研究结果还表明:IGF II PI均呈正相关;PI 在低级别上皮内瘤变组IGF II, IGF丨R阴性及阳性组中均为低增殖指数，两者之 著差异;在高级别上皮内瘤变组均为高增殖指数，I阳性组与阴性组的表达有显著差异。提 间无显 肿瘤的发生与细胞凋亡的紊乱有关，IGF及其受体是抗凋亡信号的主要调节者[5]。Wu 等[6]发现IGF丨R过度表达可以阻止肿瘤细胞凋亡，并指出IGF I R阻止肿瘤细胞凋 亡的作用是通过作用于其受体，最终导致位于细胞内的受体活性部位酪氨酸激酶的活化。张 亚武等[7]采用免疫组化法检测人大肠癌细胞株HT 29中IGF I R及其抗体的表达发现， IGF丨R McAb通过阻断IGF I R抑制结肠癌细胞增殖、诱导细胞凋亡。本研究显示随着 腺瘤向腺癌转化，凋亡细胞比例逐渐下降，这一结果与Bedi等[8]及孙保存等[9]报道的 基本一致;IGF II, IGF 1 R的表达均与AI呈负相关;AI在低级别上皮内瘤变组IGF II, IGF I R阳性与阴性之间无显著差异，在高级别上皮内瘤变组IGF II，IGF丨R阳性 与阴性之间则有显著差异。结果提示IGF II, IGF丨R可能通过抑制肿瘤细胞凋亡促进了 结肠癌的发生。 综上所述，IGF II，IGF丨R的异常表达与结肠腺瘤癌变密切相关;IGF II , IGF I R可能通过促进细胞异常增殖、抑制肿瘤细胞凋亡，而导致结肠腺瘤癌变的发生;IGF II, IGF 1 R作为结肠腺瘤癌变的预测指标，值得临床进一步探讨。 【参考文献】 [1] 苏文利.大肠癌中胰岛素样生长因子的研究进展[J1医学综述,2004，10(5): 259-260. [2] 郭宝文，吴敏兰，杨琳，等.IGF II和IGF I R在大肠癌中的表达[J].山东医 药,2005，45 (10): 6-8. [3] 肖秀英.PCNA在恶性 肿瘤中的研究进展[J].张家口医学院学报，2003, 20(6): 42-44. [4] Kazuyki K, Onodera H, Kondo S, et al. Expression of insuln like growth factor 2 can predict the prognsis of hunan colorectal cancer patients:correlation with tumor progression, proliferative activity and survival [J] • Oncology, 1998,55(1):242-248. [5] 牛朝诗.IGF I R与细胞增殖、凋亡和肿瘤[J].国外医学:生理、病理科 学与临 床分册，2000, 20 (3): 212-215. [6] Wu X, Fan Z, Masui H, et al. Apoptosis induced by an anti epidermal growth factor receptor monoclonal antibody in a human colorectal carcinoma cell line and its delay by insulin [J] .J Clin Invest, 1995，95 (4):1897-1905. [7] 张亚武，张有成，张小明，等.胰岛素生长因子I型受体单克隆抗体对结肠癌细胞生长 的影响[J]. 中国普外科杂志，2006，21 (3):200-202. [8] Bedi A, Pasricha PJ, Akhtar AJ, et al. Inhibition of apoptosis during development of colorectal cancer [J] .Cancer Res, 1995, 55(9):1811-1816. [9]孙保存，赵秀兰，惠京，等.大肠癌及其癌前病变中细胞凋亡与细胞增殖关系的原位 观察[J].中 华医学杂志，1996, 76(4) :848.