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目的: 肺癌在多数发展中国家的肿瘤性死亡中占首位。它的一个病理学特点是具有较强的侵袭及转移倾向。在肿瘤的侵袭前沿部位,肿瘤细胞脱离癌巢,独立生长,并发生外形变化,由多角形转变为类似于间质细胞的梭形[1,2,3]。近期的研究表明,在多种癌症中侵袭部的肿瘤细胞会丢失某些上皮组织特性如E-cadhelin表达缺失,而获得某些间质细胞特性如一些间质蛋白的表达增强[4]。由梭形及多形细胞构成的肉瘤往往表现出强侵袭性的生物学特点及很差的预后。那么癌上皮细胞可能会因为间质化而获得间质恶性肿瘤的这些特点[5]。因此,上皮-间质转化即癌细胞的间质化过程被认为是肿瘤发展过程中的重要步骤。然而,非小细胞肺癌细胞间质化确切的分子机制仍知之甚少。HMGA2是一种构象因子,通过三个DNA结合域(AT-hooks)结合其他的转录因子,从而拥有改变DNA构型的能力[6,7]。HMGA2参与胚胎的形成过程的特定时期,并且参与了一些良性间质组织肿瘤如脂肪瘤,脂肪肌瘤,平滑肌瘤的形成[8,9,10]。有证据表明HMGA2在间质细胞的分化和增殖过程中起到了重要作用。而许多实验也表明多种恶性肿瘤中发现HMGA2高表达,并且其表达与预后相关。 本试验中,我们应用免疫组织化学方法、Westernblot以及Real-Time RT-PCR方法测定HMGA2在非小细胞肺癌(NSCLC)中的表达情况,并研究HMGA2在NSCLC中的组织定位情况以及HMGA2的表达与患者预后之间的关系。 方法: 1、临床标本的收集:总共67例非小细胞肺癌标本均为日本金泽医科大学外科手术切除,并获得患者同意取样。取得时间为1998.10-2004.9。35例鳞癌(11例中心型,24例周围型;7例高分化,22例中分化,6例低分化);29例腺癌(15例高分化其中7例细支气管肺泡癌,7例中分化,7例低分化);3例原位癌。鳞癌平均年龄71岁(57-84岁),腺癌平均年龄59岁(47-79岁)。平均随访时间42个月(12-86个月)。所有患者术前均未行放化疗。所有标本均经10%甲醛固定,常规石蜡包埋,4μm厚连续切片,均经HE染色组织学观察。病例诊断均经术后病理证实。 另外获得以上病例中29例鳞癌及29例腺癌-80℃液氮深冻储存标本。 2、免疫组织化学染色及结果分析:应用ABC免疫组化试剂盒按照ABC法进行免疫组化染色,免疫组化染色结果采用二级记分法进行判定,结果判定由两位病理科医生分别独立完成,取二者平均值作为最终结果。 3、Realtime RT-PCR荧光定量法检测HMGA2在组织标本中的表达:肺癌组织、癌旁正常肺组织均按ISOGEN法提取总RNA,然后进行RealtimeRT-PCR检测,GAPDH作为看家基因作为每次反应RNA量的内参照。 4、Western Blot半定量法检测HMGA2在组织标本中的表达:肺癌组织、癌旁正常肺组织和肺癌细胞按照常规方法提取胞浆总蛋白,进行蛋白定量后,进行Western Blot,最终的结果进行半定量分析。 5、用SPSS11.0软件包进行统计分析。应用One-Way ANOVA比较各组临床病理因素间HMGA2mRNA及蛋白表达的差异。应用Kaplan-Meier曲线进行预后分析,用log-rank检验比较预后差异。使用多因素的Cox—比例风险回归分析决定是否为独立预后风险因素。P<0.05被认为有统计学意义。原位癌例数较少不列为统计之中。 结果: 1、首先我们通过免疫组织化学、RT-PCR和Western Blot的方法检测HMGA2mRNA和HMGA2蛋白在非小细胞肺癌组织、癌旁正常肺组织中的表达,不同的方法检测的结果一致显示其在肺癌组织中的表达显著高于其在正常肺组织中的表达。HMGA2表达于NSCLC的细胞核,正常肺组织细胞均未表达。在鳞癌中,HMGA2的表达阳性率是62.9%(22/35),并且阳性表达的部位仅限于肿瘤边缘的侵袭部前沿,而在肿瘤的中心部位肿瘤细胞很少有阳性反应。而3例原位鳞癌并没有表达HMGA2。腺癌中HMGA2表达阳性率为75.9%(22/29),其表达通常位于沿肺泡壁生长的细胞以及粘液中的飘浮细胞HMGA2在肺鳞癌中的表达与TNM分期,T分期及N分期存在有意义的相关性。在Ⅱ-Ⅳ期,T3-4的病例中的表达分别高于Ⅰ期,T1-2 N(-)的病例。N(+)阳性病例HMGA2均表达阳性。 2、HMGA2的表达与肿瘤的转移及患者转归相关。HMGA2的表达阳性者的预后明显不如HMGA2的表达阴性者(P<0.05)。35例鳞癌中15例患者死于肿瘤复发,所有这15例患者HMGA2均表达阳性。其中8人术后病理证实有淋巴结转移,7例没有淋巴结转移但是HMGA2表达阳性,肿瘤出现复发。其余20例患者中有6例死于非肿瘤原因。所有的22例HMGA2表达阳性者中7例未出现复发,其中4例有淋巴结转移,3例淋巴结为阴性(均为Ⅰ期)。提示HMGA2表达阳性而术后未复发者,可能在肿瘤的早期就完成了有效的外科根治手术。 Kaplan-Meier曲线进行预后分析表明HMGA2表达阴性者的预后明显好于阳性者。应用多因素的Cox回归分析表明:转移情况,N分期以及HMGA2染色结果均为有意义的独立预后影响因子。HMGA2染色阳性结果是一个独立的生存期预测因子其风险指数为3.482,95%可信区间分别为:1.395-8.691。而其他的因素包括年龄、性别、T分期、生长方式及组织学分化程度均未能与预后独立相关。 3、通过对HMGA2与E-cadherin,TP53,PCNA免疫组化表达结果的比较表明,HMGA2的表达与TP53,PCNA的表达并没有有意义的相关性,而与E-cadherin的表达结果在大多数标本中,两者表达呈现负相关的趋势,并且在相应的表达部位两者也是呈负相关的,即在肿瘤的侵袭部前沿HMGA2高表达,而E-cadherin弱表达或不表达。 结论: 1、高迁移率蛋白基因HGMA2在NSCLC组织中明显高于其在正常肺组织中的表达,并且与患者的临床病理因素(病理分期、N因素、T分期)相关,基于此,可为NSCLC的病理诊断提供了一个新的免疫组织化学指标,可能会对NSCLC的诊断提供一定的辅助作用。 2、结果表明HMGA2在非小细胞肺癌侵袭部前沿上的表达提示HMGA2与非小细胞肺癌肿瘤细胞的侵袭转移相关。再加上与E-cadherin的表达呈负相关共同提示了在肺鳞癌进展过程中HMGA2对于肿瘤细胞的间质化起到一定的作用。 3、HMGA2作为独立的预后影响因子影响肺鳞癌的预后。说明HMGA2可能是一个显著的肿瘤预后因子,HMGA2的阳性染色结果可能提示肿瘤具有高侵袭性,相应病例可以归为高危险组。