腫瘤干細(xì)胞標(biāo)志物CD133在大腸癌組織中的表達(dá)及意義

姜林鶴， 宋云駿

(1.河北省承德市中心血站， 河北 承德 067000 2.河北省承德市第三醫(yī)院， 河北 承德 067000)

大腸癌(colorectal cancer，CRC)包括結(jié)腸癌(colon cancer)和直腸癌(rectal cancer)，是臨床最常見的消化道惡性腫瘤之一。其發(fā)病率在西方發(fā)達(dá)國家居所有惡性腫瘤的第二位，且呈逐年上升趨勢［1］。近年來研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤組織中少量的瘤細(xì)胞具有造血干/祖細(xì)胞(stem/ancestral cell)的特征，如具有旺盛的自我更新能力、可轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)端部位、長壽命、抗凋亡、多潛能分化等生物學(xué)特性，這些細(xì)胞被稱為腫瘤干細(xì)胞(tumor stem cell，TSC)或癌癥干細(xì)胞(cancer stem cell，CSC)。TSC/CSC在成瘤、癌組織形成、腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)等過程中起重要的作用。據(jù)此人們提出了腫瘤干細(xì)胞學(xué)說(tumor stem cell theory)。目前腫瘤干細(xì)胞在臨床上的研究重點是其與腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)關(guān)系以及對放、化療的抵抗性和耐受性。CD133(Prominin－l)是典型的TSC表面標(biāo)記物之一，在乳腺癌、腎癌、大腸癌等多種惡性腫瘤中均有表現(xiàn)，目前被認(rèn)為是一種公認(rèn)的TSC細(xì)胞標(biāo)記物［2］。本文旨在通過檢測CD133在大腸癌組織中的表達(dá)情況，探討其在大腸癌中的臨床診斷價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料:收集承德醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院和承德市腫瘤醫(yī)院(2010～2012年)經(jīng)確診并有完整的臨床病理資料及隨訪結(jié)果的60例大腸癌病人的癌組織及癌旁組織，患者術(shù)前均未經(jīng)過任何放化療等術(shù)前干預(yù)性治療。其中男性病人35例，女性病人25例。患者年齡范圍30～76歲，平均48.47歲。手術(shù)切取癌組織及癌旁組織(距癌組織3cm左右)。

1.2 實驗方法:免疫組織化學(xué)染色(SP三步法)抗原修復(fù)后三步法檢測大腸癌和癌旁組織中CD133的表達(dá)。嚴(yán)格按試劑盒步驟進(jìn)行操作。兔抗人CD133多克隆抗體為美國Santa Cruz公司產(chǎn)品，工作濃度均為1:100。染色判斷標(biāo)準(zhǔn):按 D.Horst等的標(biāo)準(zhǔn)［3］。選擇5個具有代表性的高倍視野(10×40)，以上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)以及腺體內(nèi)腫瘤細(xì)胞碎片DAB染色染成棕黃或棕褐色為陽性染色。不著色為陰性(－)，＞0為陽性。低表達(dá)定義為陽性細(xì)胞數(shù)＜5%，高表達(dá)則陽性細(xì)胞數(shù)＞5%。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析:采用SPSS13.00統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，應(yīng)用列聯(lián)表χ2檢驗。檢驗標(biāo)準(zhǔn)取雙側(cè)α=0.05，P＜0.05 或 P＜0.01 為具有顯著性差異。

2 結(jié)果

2.1 CD133在大腸癌中的表達(dá):CD133在大腸癌組織中主要著色部位為異型腺體腔內(nèi)細(xì)胞膜或細(xì)胞質(zhì)，間質(zhì)內(nèi)及肌間神經(jīng)叢均無染色(圖1)。其陽性表達(dá)率為48.33%(29/60)，高于癌旁組織中的 16.67%(10/60)(P=0.000)，具有顯著性差異。

圖1 CD133在大腸癌組織中的表達(dá)(免疫組化染色)

2.2 大腸癌組織中CD133的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系:CD133的表達(dá)與大腸癌患者的年齡、性別及腫瘤大小均無明顯相關(guān)性，而與腫瘤的組織學(xué)分化程度、腫瘤浸潤深度及淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移密切相關(guān)(P=0.008，0.017，0.014)。見表 1。

表1 CD133的表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系

3 討論

大腸癌是消化系統(tǒng)常見的惡性腫瘤，其高發(fā)率及高死亡率使人類生命健康受到嚴(yán)重威脅。目前常用治療方法都以殺滅腫瘤細(xì)胞為目的，但這些治療方法在殺滅腫瘤細(xì)胞的同時也對正常組織有明顯的殺傷作用，并且腫瘤患者的遠(yuǎn)期生存率得到明顯提高，轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)使大腸癌患者的死亡人數(shù)仍然居高不下。近年來，人們提出了腫瘤干細(xì)胞假說(cancer stem cells hypothesis)。此學(xué)說認(rèn)為腫瘤細(xì)胞在成瘤性方面存在不均一性，其中只有極少數(shù)腫瘤干細(xì)胞具有誘發(fā)并維持腫瘤惡性表達(dá)的能力［4］，這些干細(xì)胞是腫瘤不斷生長和轉(zhuǎn)移的根源［5］。腫瘤干細(xì)胞的數(shù)目相對恒定，具有無限增殖、自我更新和多向分化的特性，因此表現(xiàn)出很強(qiáng)的遷移、浸潤、轉(zhuǎn)移能力。CD133是Prominin家族成員［6］，被認(rèn)為是實體腫瘤干細(xì)胞的分子標(biāo)志［7］。Obrien等［8］研究發(fā)現(xiàn)CD133是結(jié)直腸癌干細(xì)胞的特異性標(biāo)志物之一。本研究通過免疫組織化學(xué)染色方法檢測并分析了CD133在大腸癌中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示，CD133在大腸癌組織中的表達(dá)水平明顯高于其在癌旁組織中表達(dá)，由此可以推測其可能以某種機(jī)制參與了大腸癌發(fā)生及發(fā)展過程，對該基因的進(jìn)一步研究對闡明大腸癌發(fā)病機(jī)制，尋找早期診斷大腸癌的標(biāo)志可能有所幫助。

本研究通過分析大腸癌組織中CD133的表達(dá)情況與患者臨床病理參數(shù)之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)該蛋白的表達(dá)與大腸癌的組織學(xué)分化程度、腫瘤浸潤深度及淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，此結(jié)果提示CD133可能與大腸癌的發(fā)生發(fā)展及惡性程度密切相關(guān)，該基因在腫瘤進(jìn)展過程中表達(dá)增強(qiáng)，可能促進(jìn)了大腸癌的進(jìn)展。

［1］ Miraglia S W，Godfrey A H，Yin K，et al.A novel fivetransmembrane hematopoietic stem cell antigen:isolation，characterization，and molecular cloning［J］.Blood，2009，90(1):5013～5021.

［2］ Yin A H，Miraglia S，Zanjani E D，et al.AC133，a novel marker for human hematopoietic stem and progenitor cells［J］.Blood，1997，90(12):5002～5012.

［3］ Horst D，Kriegl L，Engel J，et al.CD133 expression is an independent prognostic marker for low survival in colorectal cancer［J］.Br Cancer，2008，99(8):1285～ 1289.

［4］ O＇Brien CA，Pollett A，Gallinger S，et al.A human colon cancer cell capable of initiating tumor growth in immunodeficient mice［J］.Nature，2007，445(7123):106～110.

［5］ Gil J，Stembalska A，Pesz K A，et al.Cancer stem cells:the theory and perspectives in cancer therapy［J］.Appl Genet，2008，49:193～199.

［6］ Toren A，Bielorai B，Jacob－Hirsch J，et al.CD133－positive hematopoietic stem cell stemness genes contain many genes mutated or abnormally expressed in leukemia［J］.Stem Cells，2005，23:1142～1153.

［7］ Singh SK，Clarke D，Terasaki M，et al.Identification of a cancer stem cell in human brain tumors［J］.Cancer Res，3003，63:5821～5828.

［8］ Obrien CA，Pollett A，Gallinger S，et al.A human colon cancer cell capale of initiating tumor growth in immunodeficient mice［J］.Nature，2007，445:106～110.