CEACAM-1在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及與腫瘤血管生成、轉(zhuǎn)移的相關(guān)性研究

夏龍飛 劉玉君 張軍民 韓俊毅

[摘要] 目的 探討癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子1（CEACAM-1）在結(jié)直腸癌中的表達(dá)及與腫瘤血管生成、轉(zhuǎn)移之間關(guān)系，探討其作為結(jié)直腸癌的診斷、治療及預(yù)后評價(jià)監(jiān)測指標(biāo)的可行性。 方法 收集2016年1月～2017年1月舟山市婦幼保健院普外科手術(shù)切除的50例結(jié)直腸癌組織和50例正常結(jié)直腸組織，用免疫組化法檢測CEACAM-1和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的表達(dá)情況，同時(shí)觀察微血管密度值（MVD），分析三者與腫瘤臨床病理特征之間的關(guān)系及三者之間的相關(guān)性。 結(jié)果 CEACAM-1和VEGF在結(jié)直腸癌組織中陽性表達(dá)明顯高于正常組織中的表達(dá)，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.000）;結(jié)直腸癌組織中MVD值明顯高于正常組織，差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.000）;結(jié)直腸癌組織中CEACAM-1、VEGF的表達(dá)和MVD值均與結(jié)直腸腫瘤分化程度、漿膜浸潤、TNM分期、脈管浸潤、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及肝轉(zhuǎn)移相關(guān)（P < 0.05）;結(jié)直腸癌組織中CEACAM-1和VEGF陽性表達(dá)組中MVD值顯著高于陰性組（P < 0.01）;CEACAM-1與VEGF在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)呈正相關(guān)性（r = 0.483，P < 0.001）。 結(jié)論 CEACAM-1高表達(dá)能誘導(dǎo)腫瘤微血管的生成，與結(jié)直腸癌的浸潤及血行轉(zhuǎn)移關(guān)系密切，CEACAM-1可作為結(jié)直腸癌早期診斷、預(yù)后監(jiān)測的潛在分子生物學(xué)指標(biāo)。

[關(guān)鍵詞] 結(jié)直腸癌;癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子-1;血管內(nèi)皮生長因子;微血管密度;相關(guān)性

[中圖分類號] R735.37;R735.35? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）01（b）-0094-04

[Abstract] Objective To investigate the expression of CEACAM-1 and the correlation with the tumor angiogenesis and metastasis， and explore feasibility as a monitoring indicator for the diagnosis， treatment and prognosis in evaluating colorectal carcinoma. Methods Fifty specimens of colorectal adenomacarcinoma tissues and 50 specimens of normal colorectal tissues from January 2016 to January 2017 in the Department of General Surgery， Maternal and Child Health Hospital of Zhoushan City were collected. The expression of CEACAM-1， VEGF was detected by immunohistochemistry method， and the value of micro-vascular density （MVD） was observed. The correlation between clinicopathologic features of tumors and expression of CEACAM-1， VEGF and MVD value， as well as the correlation among the three indices was analyzed. Results The positive expression of CEACAM-1 and VEGF in colorectal carcinoma tissues were significantly higher than those in normal tissues， and the differences were highly significant （P = 0.000）; MVD value in colorectal carcinoma tissues was significantly higher than that of normal tissue， and the difference was highly significant （P = 0.000）; the expression of CEACAM-1， VEGF and MVD value were correlated to degree of colorectal tumor differentiation， tumor serous membrane infiltration， TNM staging， vascular infiltration， lymph node metastasis and liver metastasis （P < 0.05）; MVD value of CEACAM-1 and VEGF positive expression groups was significantly higher than that of the negative group in colorectal carcinoma tissues （P < 0.01）; the expression of CEACAM-1 and VEGF were positively correlated in colorectal carcinoma tissues （r = 0.483， P < 0.001）. Conclusion The high expression of CEACAM-1 can induce the formation of tumor microvasculature， and is closely related to the tumor infiltration and metastasis. CEACAM-1 can be used as a potential molecular biological indicator for early diagnosis and prognosis in monitoring colorectal carcinoma.

[Key words] Colorectal carcinoma; CEACAM-1; VEGF; Microvessel density; Correlation

當(dāng)前結(jié)直腸癌的治療主要以手術(shù)為主，而手術(shù)的前提則是強(qiáng)調(diào)早期發(fā)現(xiàn)，因此高特異性的生物學(xué)指標(biāo)對結(jié)直腸癌的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療有極其重要的價(jià)值。腫瘤細(xì)胞的生長依靠新生血管為其提供新陳代謝的基本物質(zhì)，腫瘤血管密度越大，血供越豐富，生長就越快，轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)也越高[1]。癌胚抗原相關(guān)細(xì)胞黏附分子-1（cancer embryo antigen-related cell adhesion molecules 1，CEACAM-1）作為癌胚抗原家族重要成員之一，能調(diào)控細(xì)胞增殖、凋亡和分化，同時(shí)介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的黏附，還參與了血管淋巴管新生等病理生理過程[2]。血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在人體的多種惡性腫瘤中呈高表達(dá)，它最主要的作用就是誘導(dǎo)基質(zhì)血管形成，并且與多種因子具有協(xié)同作用，除此之外還對血管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖有促進(jìn)作用[3]。CD34在腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞中呈特異性表達(dá)，被廣泛用于標(biāo)記腫瘤內(nèi)的微血管密度（microvascular density，MVD）[4]。本實(shí)驗(yàn)就是通過對CEACAM-1、VEGF進(jìn)行免疫組化分析，記錄MVD值，來探討三者與結(jié)直腸癌病理的相關(guān)性。

1 對象與方法

1.1 研究對象

標(biāo)本取自舟山市婦幼保健院（以下簡稱“我院”）普外科2016年1月～2017年1月原發(fā)性結(jié)直腸癌手術(shù)切除的癌組織50例，正常結(jié)直腸組織50例（癌組織取自至癌灶邊緣至少10 cm處）。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

經(jīng)病理檢查確診，均為原發(fā)瘤，且病例資料完整無誤。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

進(jìn)行過術(shù)前新輔助放化療;轉(zhuǎn)移瘤;復(fù)發(fā)性腫瘤;伴有心腦血管疾病及其他手術(shù)禁忌證者。

1.4 儀器與試劑

兔抗人濃縮型CEACAM-1單克隆抗體、鼠抗人單克隆濃縮型VEGF抗體由香港ABCAM公司提供，CD34抗體由美國ABNOVA公司提供。

1.5 免疫組化染色方法

10%的甲醛溶液固定，石蠟包埋，切片厚度4 μm，應(yīng)用蘇木精-伊紅染色，行病理診斷。用80℃烤箱對切片進(jìn)行烘烤30 min，再用乙醇進(jìn)行脫水，并使內(nèi)源性過氧化物酶滅活，應(yīng)用枸櫞酸緩沖液行高溫高壓水化修復(fù)過程;PBS洗3次，加入一抗（1∶100）50 μL，溫度控制于4℃一夜;再用PBS洗3次，加入二抗50 μL。室溫下DAB顯色，PBS洗3次，蘇木精輕度復(fù)染，鹽酸乙醇分化后流動(dòng)清水沖洗10 min，梯度乙醇脫水，松節(jié)油透明，樹膠行封片處理，PBS代替一抗作為陰性對照，光鏡下觀察[5]。

1.6 判定標(biāo)準(zhǔn)

CEACAM-1和VEGF陽性主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，以棕黃色、褐色顆粒為主，計(jì)算陽性細(xì)胞百分比評分：0分（<5%）為（-），1～4分（5%～<25%）為（+），5～8分（25%～<50%）為（++），9～12分（≥50%）為（+++），（+）～（+++）均視為陽性[6]。

應(yīng)用CD34抗體標(biāo)記腫瘤微血管細(xì)胞質(zhì)，依據(jù)Weidner法[7]，于200倍光鏡下取4個(gè)熱點(diǎn)區(qū)，以孤立的棕黃色內(nèi)皮細(xì)胞作為微血管并計(jì)數(shù)，取其平均值即為MVD值。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson法進(jìn)行相關(guān)性分析。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 CEACAM-1、VEGF和MVD在結(jié)直腸癌、正常結(jié)直腸組織中的比較

CEACAM-1和VEGF在結(jié)直腸癌組織中的陽性表達(dá)明顯高于正常組織中的表達(dá)，結(jié)直腸癌組織中MVD值明顯高于正常組織，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.000）。表1。

2.2 病理參數(shù)與CEACAM-1、VEGF表達(dá)水平及MVD的相關(guān)性分析

TNM分期高、漿膜浸潤、伴淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、肝轉(zhuǎn)移和脈管浸潤的結(jié)直腸癌患者CEACAM-1和VEGF的表達(dá)均增強(qiáng)，MVD值均增高（P < 0.05），而三者的表達(dá)與患者腫瘤大小、分化程度無關(guān)（P > 0.05）。見表2。

2.3 CEACAM-1、VEGF在結(jié)直腸癌組織中的表達(dá)與MVD的相關(guān)性分析

結(jié)直腸癌中CEACAM-1陽性者M(jìn)VD值明顯高于CEACAM-1陰性者，結(jié)直腸癌中VEGF陽性者M(jìn)VD值明顯高于VEGF陰性者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P = 0.000）。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，二者在結(jié)直腸組織中的表達(dá)呈正相關(guān)（P < 0.001）。見表3～4。

3 討論

據(jù)報(bào)道青年結(jié)直腸癌Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期患者，其5年生存率分別為87.9%、75.4%、51.3%、8.0%，而60歲以上老年患者的5年生存率則分別為91.9%、69.8%、52.8%、6.6%，因此早期診斷是提高結(jié)直腸癌療效的關(guān)鍵[8-9]。但目前臨床常用的腫瘤標(biāo)志物如癌胚抗原（CEA）、糖類抗原（CA）-199等的早期檢測并不令人滿意，因而，尋求一種特異性高、敏感性強(qiáng)的結(jié)直腸癌早期診斷方法成為目前結(jié)直腸癌防控工作的重點(diǎn)[10]。

CEACAM-1是一種跨膜糖蛋白，屬于癌胚抗原家族及免疫超蛋白家族黏附分子之一，在人體內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等多種細(xì)胞中都有較為廣泛的分布。最初由Ocklind等[11]在研究木瓜蛋白酶質(zhì)膜的不溶性成分的某些作用和功能時(shí)被發(fā)現(xiàn)。CEACAM-1基因定位于人類染色體的19q13.2區(qū)域，該基因的組成是由9個(gè)外顯子按特定序列排列而成，在11種剪切方式下，可以生成11個(gè)不同的亞型，根據(jù)胞內(nèi)段的長短可分為CEACAM-1-L和CEACAM-l-S兩個(gè)亞組[12]。CEACAM-1-L亞組可以形成特定的反式二聚體，聚集在細(xì)胞間，介導(dǎo)細(xì)胞間的黏附[13-14]。隨著深入研究發(fā)現(xiàn)，CEACAM-1還參與了多種復(fù)雜的生物學(xué)過程，比如它可以參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、凋亡及分化，并對胰島素代謝、微血管及微淋巴管的新生和免疫調(diào)節(jié)等生理過程具有重要作用[15]。且多項(xiàng)研究證實(shí)CEACAM-1參與了腫瘤發(fā)生、發(fā)展、浸潤與轉(zhuǎn)移等一系列生物學(xué)過程，其異常表達(dá)可能是引起和維持結(jié)直腸癌惡性表型的原因之一[16]。此外，研究表明CEACAM-1參與腫瘤微血管的異質(zhì)性生成過程，因此考慮其是腫瘤新生血管的標(biāo)志物，可作為腫瘤靶向治療的靶點(diǎn)[17]。

VEGF在人體的多種惡性腫瘤中呈高表達(dá)，無論是原發(fā)性還是繼發(fā)性腫瘤，且VEGF表達(dá)水平與腫瘤組織中的MVD呈正相關(guān)，因此通過阻礙VEGF的信號傳導(dǎo)可以抑制腫瘤血管的生成，阻斷腫瘤的營養(yǎng)供應(yīng)渠道，從而延緩甚至阻礙腫瘤的發(fā)生和發(fā)展[18-19]。

本項(xiàng)研究顯示CEACAM-1和VEGF在結(jié)直腸癌組織標(biāo)本中的表達(dá)明顯高于正常結(jié)直腸組織標(biāo)本，說明CEACAM-1和VEGF的高表達(dá)可以促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，影響腫瘤的大小和浸潤深度，使腫瘤對周圍組織器官的侵襲能力增強(qiáng)，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移更快，除此之外還可以發(fā)現(xiàn)二者與腫瘤的TNM分期密切相關(guān)，影響腫瘤細(xì)胞的分化，對結(jié)直腸癌患者的預(yù)后產(chǎn)生極為重要的作用。與此同時(shí)，CEACAM-1可以直接激活VEGF，從而增加MVD值，對腫瘤內(nèi)部血管的生成起到促進(jìn)作用，為腫瘤細(xì)胞的生長提供充足的營養(yǎng)，使得腫瘤細(xì)胞生長更快、侵襲能力更強(qiáng)。本研究支持CEACAM-1和VEGF促進(jìn)結(jié)直腸腫瘤惡性生物學(xué)行為進(jìn)展的理論，與吳濤等[20]研究基本一致。

總之，CEACAM-1的表達(dá)異常不僅直接參與了結(jié)直腸癌的發(fā)生、發(fā)展，還間接激活VEGF，促進(jìn)腫瘤血管新生，增加MVD值，進(jìn)而影響腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移、血行轉(zhuǎn)移等惡性生物學(xué)行為。因此，在提倡精準(zhǔn)治療的今天，以CEACAM-1為靶點(diǎn)研究相應(yīng)的靶向藥物將有望成為治療結(jié)直腸癌的重要基因手段。

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（收稿日期：2018-07-22? 本文編輯：金? ?虹）