ADO在膀胱尿路上皮癌組織中的表達和意義

陜 光 唐 甜

ADO在膀胱尿路上皮癌組織中的表達和意義

陜 光1唐 甜2

(1武漢大學(xué)人民醫(yī)院泌尿Ⅱ科;2武漢大學(xué)人民醫(yī)院腫瘤Ⅱ科 湖北430060)

目的 探討膀胱尿路上皮癌組織中腺苷(adenosine,ADO)的表達及臨床意義。方法 收集武漢大學(xué)人民醫(yī)院病理科2000-2006年有完整臨床和病理資料的膀胱尿路上皮癌存檔蠟塊50例和5例癌旁組織,采用免疫組織化學(xué)S-P法檢測50例膀胱尿路上皮癌和5例癌旁組織中ADO的表達水平。采用 HPIAS-1000高清晰度彩色病理圖文報告管理系統(tǒng),對ADO的表達進行定量分析,并用SPSS13.0軟件對各組免疫組織化學(xué)反應(yīng)陽性顆粒的平均光密度、陽性面積率做單因素方差分析和SNK(q)檢驗。結(jié)果 ADO在膀胱尿路上皮癌中呈低表達,癌旁組織中呈高表達。膀胱尿路上皮癌與癌旁組織相比,差異有顯著性 (P<0.05)。結(jié)論 ADO在膀胱尿路上皮癌中的低表達抑制了腫瘤細(xì)胞的凋亡,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞增生,ADO在膀胱尿路上皮癌的發(fā)生、發(fā)展中起了重要的促進作用。

膀胱尿路上皮癌; ADO; 免疫組織化學(xué)

膀胱癌是泌尿系統(tǒng)最常見的惡性腫瘤,其中95%是膀胱尿路上皮癌,手術(shù)治療后的復(fù)發(fā)率較高。其發(fā)病率和死亡率均居泌尿系統(tǒng)惡性腫瘤首位[1]。

腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移是造成患者死亡的主要原因。因此進一步研究膀胱癌的發(fā)生發(fā)展機制,尋找能夠有效預(yù)測其生物學(xué)行為的指標(biāo),對其早期診斷、指導(dǎo)治療和預(yù)后具有重要的意義[2,3]。

腺苷(ADO)是體內(nèi)重要的信號分子,其信號途徑涉及炎癥、免疫、腫瘤等,成為近幾年研究的熱點[4]。腺苷是細(xì)胞內(nèi)的天然代謝產(chǎn)物之一。當(dāng)細(xì)胞遭遇低氧低糖等環(huán)境生存壓力時,細(xì)胞內(nèi)外的腺苷濃度將急劇升高[5]。

實驗采用免疫組化和圖像分析方法檢測和分析了膀胱尿路上皮癌組織中ADO的表達與膀胱尿路上皮癌發(fā)生及發(fā)展的關(guān)系,為膀胱尿路上皮癌的診治提供新的實驗依據(jù)。

材料和方法

1.材料

收集武漢大學(xué)人民醫(yī)院病理科2004-2006年膀胱尿路上皮癌存檔蠟塊50例(均經(jīng)病理學(xué)證實為膀胱尿路上皮癌),其中男性38例,女性12例,平均年齡50.3歲,另5例癌旁組織距瘤緣3-5cm。標(biāo)本均經(jīng) HE染色,光鏡觀察診斷,按WHO尿路腫瘤組織學(xué)分類(2004),浸潤性尿路上皮癌30例,非浸潤性乳頭狀尿路上皮癌;高級別15例,低級別5例;按UICC臨床分期,T1 31例,T2 11例,T3-4 8例。其中未經(jīng)化療的初發(fā)腫瘤28例,化療后復(fù)發(fā)腫瘤22例。

2.主要試劑

即用型兔抗人ADO多克隆抗體(北京中杉生物技術(shù)有限公司);超敏即用型SP通用型免疫組織化學(xué)試劑盒(北京中杉生物技術(shù)有限公司);DAB顯色試盒及多聚賴氨酸北京中杉生物技術(shù)有限公司)。

3.方法

3.1 常規(guī)石蠟切片,HE染色

3.2 免疫組織化學(xué)SP法檢測ADO相關(guān)抗原,按說明書操作

新鮮配置的DAB顯色液顯色,光鏡下控制反應(yīng)時間(約3-5 min),蘇木素復(fù)染,中性樹膠封片并鏡檢;用PBS代替一抗作為陰性對照組,購買的陽性片作為ADO的陽性對照組。

4.免疫組織化學(xué)結(jié)果判斷

ADO以細(xì)胞核或胞漿出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應(yīng),陰性對照組除細(xì)胞核染成藍(lán)色外,應(yīng)無棕黃色反應(yīng)物。

采用HPIAS-1000高清晰度彩色病理圖文報告管理系統(tǒng)(同濟千屏影像公司)對ADO的表達進行定量分析,每張切片隨機選取5個完整而不重疊的高倍鏡視野(×400),測定每個視野下ADO陽性反應(yīng)的平均光密度、陽性反應(yīng)面積和所有細(xì)胞總面積,計算陽性面積率。以每例5個視野的平均光密度、陽性面積率的平均值作為該例的測量值。(陽性面積率=單位面積中陽性反應(yīng)的總面積/單位面積中細(xì)胞的總面積×100%)

5.統(tǒng)計學(xué)處理

對各組免疫組織化學(xué)反應(yīng)陽性顆粒的平均光密度、陽性面積率作單因素方差分析和q檢驗,檢驗水準(zhǔn)α為0.05。

結(jié) 果

1.HE染色

癌旁膀胱上皮可見細(xì)胞層次清晰,基底細(xì)胞排列整齊,表面蓋細(xì)胞胞質(zhì)嗜酸性(圖1)。膀胱尿路上皮癌細(xì)胞大小不一,排列紊亂,極性消失,常有瘤巨細(xì)胞形成。核大小不等,染色深,核分裂像較多(圖 2)。

2.ADO的表達

膀胱尿路上皮癌胞核內(nèi)可見少量的棕黃色顆粒,ADO表達弱或呈陰性表達(圖3)。癌旁組織胞核內(nèi)可見較多棕黃色顆粒,ADO呈陽性表達(圖4);圖像分析結(jié)果見表。經(jīng)q檢驗,膀胱尿路上皮癌與癌旁組織之間,ADO的平均光密度及陽性面積率有顯著性差異(P<0.05),見表。

表 膀胱尿路上皮癌和癌旁組織ADO表達的平均光密度和陽性面積率(ˉx±s)Table The average optical density and the rate of positive area of ADO in bladder urothelial cancer and cancer side tissue(ˉx ±s)

討 論

膀胱癌是我國泌尿外科腫瘤中最常見的惡性腫瘤,近年來發(fā)病率呈上升趨勢。發(fā)生率在男性腫瘤中已上升至第4位,在女性腫瘤中位居第8位,其主要的病理類型是膀胱移行細(xì)胞癌,膀胱尿路上皮癌約占90%以上[6]。膀胱癌具有復(fù)發(fā)率較高的特點,且復(fù)發(fā)后腫瘤惡性度增高,浸潤和轉(zhuǎn)移等惡性行為有所增強。因此進一步研究膀胱癌的發(fā)生發(fā)展機制,尋找能夠有效預(yù)測其生物學(xué)行為的指標(biāo),一直是泌尿外科學(xué)者研究的重要課題。并且對其早期診斷、指導(dǎo)治療和預(yù)后具有重要的意義。

腺苷(ADO)是體內(nèi)合成DNA的重要分子,普遍存在于機體各組織及細(xì)胞中,在機體紊亂情況下對心血管和神經(jīng)系統(tǒng)有保護作用。最近發(fā)現(xiàn)ADO在某些特定情況下,如機體缺氧、炎癥和腫瘤組織中,其濃度由于三磷酸腺苷(A TP)分解過快而在短時間內(nèi)急劇升高,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

腺苷受體有四種亞型,分別為A1、A 2A、A 2B、A3受體,它們均為 G蛋白耦聯(lián)受體。在人類,A1與A3受體相似;A2A與A2B受體相似[7]。A1與A3受體激活后通過激活 Gi蛋白抑制腺苷酸環(huán)化酶活性,最終導(dǎo)致磷脂酶 C活性增加。A 2A與A2B受體激活后通過激活 Gs蛋白增加腺苷酸環(huán)化酶的活性。所有四種受體亞型均可以和絲裂原活化蛋白激酶相耦聯(lián),在細(xì)胞的生長、存活、分化與死亡中發(fā)揮作用。腺苷是A TP的代謝產(chǎn)物,代謝迅速,半衰期為1.5s[8-10]。在眾多器官組織中,當(dāng)氧供減少或能量消耗增加時,腺苷作為一種反應(yīng)性代謝產(chǎn)物釋放到細(xì)胞外間隙且啟動受體介導(dǎo)的信號途徑,恢復(fù)能量供應(yīng)與局部能量消耗的平衡。方式有兩種:快速方式為通過調(diào)節(jié)血管的緊張度,慢性方式為通過形成新的毛細(xì)血管,即血管發(fā)生。腺苷在組織損傷、缺血、腫瘤生長時大量產(chǎn)生可以促進血管生成[11-13]。

ADO在不同組織可發(fā)揮完全不同的作用,無論是在腫瘤或組織缺血缺氧環(huán)境中,由于A TP分解,都可引起ADO濃度的急劇升高。一般認(rèn)為,在腫瘤中主要發(fā)揮促進腫瘤細(xì)胞凋亡的作用[14]。

本研究發(fā)現(xiàn)ADO在膀胱尿路上皮癌組織中的表達較癌旁組織明顯降低,提示ADO在某些特定情況其濃度由于三磷酸腺苷(A TP)分解過快而在短時間內(nèi)急劇升高,導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。ADO濃度升高有重要意義,在神經(jīng)、心血管系統(tǒng)中有保護細(xì)胞的作用,而在腫瘤等組織卻可引起細(xì)胞凋亡,其作用可通過ADO受體或轉(zhuǎn)運進入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮,因此ADO在膀胱尿路上皮癌組織中的表達較癌旁組織明顯降低,細(xì)胞凋亡減少,導(dǎo)致腫瘤組織中的細(xì)胞增殖,然而ADO在膀胱尿路上皮癌的發(fā)生和發(fā)展中起了重要作用。

總之,ADO是體內(nèi)普遍存在且重要的信號分子,其信號途徑與細(xì)胞生長、分化等均有聯(lián)系;但同時它又是一個特殊分子,ADO在不同組織可發(fā)揮完全不同的作用,無論是在腫瘤或組織缺血缺氧環(huán)境中,由于A TP分解,都可引起ADO濃度的急劇升高[15],其確切機制有待進一步探討。

[1]Eble JN,Sauter G,Epstein JI,et al.World Health Organization classification of tumours:pathology and genetics of tumours of the urinary system and male genital organs.Lyon:IARC Press;2004

[2]Kauf man DS,Shipley WU,Feldman AS.Bladder cancer.Lancet 2009;374:239-249

[3]Brambilla D,Chapman D,Greene R.Adenosine Mediation of Presynaptic Feedback Inhibition of Glutamate Release.N euron,2005,46(2):275-283

[4]HaskóG,Pacher P,Deitch EA,et al.Shaping of monocyte and macrophage function by adenosine recep tors.Pharmaco Therap,2007,113(2):264–275

[5]BLackburn M R,Volmer J B,Thrash ER J L,et al.Metabolic consequencesof adenosine deaminase deficiency in mice are associated with defects in a lveogenesis,pulmonary inflammation,and airway obstruction.J Exp Med,2000,192(2):159-170

[6]Reed JC,Kutbuddin S.Doctor and Adam Godzik.The domains of apoptosis:a genomics perspective.STKE,2004,239:1-29

[7]Linden J.Adenosine in tissue protection and tissue regene ration.Mol Pharmaco,2005,67(5):1385-1387

[8]Wendler CC,Amatya S,McClaskey C,et al.A1 adenosine receptors play an essential role in protecting the embryo against hypoxia.Proc Natl Acad Sci USA,2007,104(23):9697-9702

[9]Zheng J,Wang R,Zambraski E,et al.Protective Roles of Adenosine A1,A2a,and A3 Receptors in Skeletal-Muscle Ischemia and Reperfusion Injury.Am J Physiol Heart Circ Physiol,2007,293(6):3685-3691

[10]Ozacmak V H,Sayan H.Pretreatment with adenosine and adenosine A1 receptor agonist protects against intestinal ischemia reperfusion injury in rat.World J Gastroenterol,2007,13(4):538-547

[11]Magata S,Taniguchi M,Suzuki T,et al.The effect of antagonism of adenosine A1 receptor against ischemia and reperfusion injury of the liver.J Surg Res,2007,139(1):7-14

[12]Nadeem A,Obief una P C,Wilson C N,et al.Adenosine A1receptor antagonist versus montelukast on airway reactivity and in flammation.Eur J Pharm acol,2006,551(123):116-124

[13]Chen Y,Epperson S,Makhsudova L,et al.Functional effects of enhancing or silencing adenosine A2B receptors in cardiac fibroblasts.AmJ Physiol Heart Circ Physiol,2004,287(6):2478-2486

[14]Sun D,Samuelson L C,Yang T,et al.Mediation of tubuloglomerular feedbackby adenosine:Evidence f rom mice lacking adenosine 1 receptors.Proc N atl Acad Sci USA,2001,98(17):9983-9988

[15]Dhalla A K,WongM Y,Voshol PJ,et al.A1 adenosine receptor partial agonist lowers plasma FFA and imp roves insulin resistance induced by highfat diet in rodents.Am J Physiol Endocrinol Metab.2007,292(5):E1358-1363

圖 版 說 明

圖1 癌旁組織:可見上皮細(xì)胞層次清晰,基底細(xì)胞排列整齊,表面蓋細(xì)胞胞質(zhì)嗜酸性(→).HE×200

圖2 膀胱尿路上皮癌:膀胱尿路上皮癌細(xì)胞大小不一,排列紊亂,極性消失,常有癌巨細(xì)胞形成。核大小不等,染色深,核分裂像較多(→).HE ×200

圖3 ADO的表達膀胱尿路上皮癌胞核內(nèi)可見少量的棕黃色顆粒(→),ADO表達弱(S-P×200)。

圖4 ADO的表達 癌旁組織胞核內(nèi)可見較多棕黃色顆粒(→),ADO表達強(S-P×200)。

EXPLANATIONOF FIGURES

Fig.1 cancer side tissue:the epithelial cell distinctive was Obviously Clear,the basis cell arrange in neat rows,the surface covers the cell was acidophilia.HE×200

Fig.2 Bladder Urothelial Cancer.The cancer cell was size varies、arrangement disorder and polar vanishing,cancer giant cell was common formation.The nuclear was size different and the dyeing depth,the nuclear fission was more.HE×200

Fig.3 the expression of ADO in Bladder Urothelial Cancer.There were few brown particles in the nuclear,which showed expressed weakly.SP×200

Fig.4 the expression of ADO in cancer side tissue.There were plenty of brown particles in the nuclear,which showed ADO expressed strongly.SP×200

Expression and clinical signif icance of ADO in bladder urothelial cancer

Shan Guang1,Tang Tian2
(1Department of Urology,Renmin Hospital of Wuhan university;2Department of Oncology,Renmin Hospital of Wuhan University,Hubei 430060,china)

Objective To investigate the expression and clinical significance of ADO in bladder urothelial cancer.Methods Parafflin-embeded specimen f rom 50 cases of bladder urothelial cancer and 5 cases of normal tissues near the bladder urothelial cancer,which were all filed with f ull pathological and clinical data,were collected f rom the pathology department of the Renmin Hospital of Wuhan University between 2000 and 2006.The expression of ADO was detected by immunohistochemical S-P method.Quantitative analysis of ADO was conducted by high definition pathological graphics context report system(HPIAS-1000).One-way analysisof variance and SNK(q)tests were used to analyse the mean density and the positive area rate of the immunohistochemical results.Results The expression of ADO in bladder urothelial cancer was lower than that in normal tissues(P<0.05).Conclusion The low expression of ADO in bladder urothelial cancer suppresses the apoptosis of tumour cells and causes tumour cell proliferation,so ADO plays an important role in the occurrence and the development of bladder urothelial cancer.

Bladder urothelial cancer; ADO; Immunohistochemistry

R737.14

A

10.3870/zgzzhx.2011.03.013

2011-01-10

2011-04-01

陜光,男(1980年),漢族,博士。