浅论Twist蛋白、E-cadherin、VEGF在食管鳞状细胞癌中的表达

1、浅论Twist蛋白、E-cadherin、VEGF在食管鳞状细胞癌中的表达                作者：赵杰,杨春雨，王丽华，孟海，李春宏，高志安【摘要】  目的 研究转录因子Twist蛋白在食管鳞状细胞癌（ESCC）中的表达及其通过对上皮型钙黏附蛋白（E-cadherin）、血管内皮生长因子（VEGF）的作用在判断肿瘤的生物学行为方面的意义。方法 采用SP免疫组化方法检测了54 例ESCC组织（20 例癌旁组织作为对照）中Twist的表

2、达。结果 Twist蛋白阳性表达率（70.1%）明显高于癌旁组织（15%），（P = 0.000）；Twist在有外膜浸润的病例中阳性表达率明显高于无外膜浸润的病例；在有淋巴结转移组中的阳性表达率明显高于无淋巴结转移组；在TNM分期期中的阳性表达率明显高于在期中的阳性表达率(P0.05）；Twist蛋白表达与ECadherin存在明显负相关（r=0.401, P =0.003）；与VEGF存在明显正相关关系（r=0.526, P = 0.000）。结论 Twist蛋白在ESCC中过度表达，可能通过分别上调和下调VEGF、E-cadherin的表达，进而在ESCC的浸润、转移过程中发挥重要作用。

3、 【关键词】  食管鳞状细胞癌; Twist；E-cadherin；VEGF；免疫组织化学Abstract：Objective  To investigate the expression of Twist protein in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) and the significance in determining the biological behaviors of the tumor by its function on E-cadherin (E-cad) and vascular endothel

4、ial growth factor (VEGF). Methods  Twist，E-cad and VEGF proteins expression were detected by SP immunohistochemistry method in 54 cases of ESCC（controlled with 20 cases of paraneoplastic tissue specimens）.Results  The positive rate of Twist protein was higher in ESCC (70.1) than that in pa

5、raneoplastic tissues (15%,P=0.000）.The expression of Twist protein in the groups of adventitia invasion，lymph node metastasis and stage were significantly higher than that in the groups of non-adventitia invasion, non-lymph node metastasis and stagerespectively (P0.05). Negative correlation was obta

6、ined between the expression of Twist and E-cad proteins (r=0.401, P=0.003), while positive correlation was gained between the expression of Twist and VEGF proteins (r=0.526, P=0.000）. Conclusions  The over-expression of Twist protein in ESCC might play an important role in the invasiveness and

7、metastasis of the tumor by down-regulating the expression of E-cadherin and up-regulating the expression of VEGF.   Key words:esophageal squamous cell carcinoma; Twist; E-cadherin; VEGF; immunohistochemistry   Twist基因是存在于果蝇、鼠、人等生物体内的一种碱性螺旋环螺旋转录因子。人Twist基因位于7p21.2,含有2个外显子和一个内含子，编码

8、由202个氨基酸组成的蛋白质，属于碱性螺旋环状结构家族中高度保守的转录因子之一；近期研究发现，Twist在抑制肿瘤凋亡,促进肿瘤细胞的转移进程中起重要作用1。本研究采用免疫组织化学SP法检测Twist蛋白在食管鳞状细胞癌（ESCC）组织中的表达，并探讨Twist与上皮型钙粘蛋白（Ecadherin）及血管内皮生长因子（VEGF）在ESCC侵袭、转移等方面的作用。    1  材料与方法   1.1  标本来源   54例食管鳞状细胞癌标本和20 例癌旁组织取自2004年1月至2007年1月辽宁医学院附属第

9、一医院病理科存档蜡块。其中男性49 例，女性5 例，年龄3977 岁；高-中分化39 例，低分化15 例；有淋巴结转移36 例，无淋巴结转移18 例；临床病理分期采用国际抗癌联盟2002年TNM分期标准，期38 例，期16 例。标本均经10%甲醛固定，石蜡包埋，4微米厚连续切片。所有患者术前均未接受放、化疗及生物治疗。   1.2  试剂与方法    2  结   果   2.1  Twist蛋白在ESCC中的表达   Twist蛋白表达呈棕褐色，定位于细

10、胞质、细胞核，以细胞质为主（见图1）。54 例癌组织中，阳性38 例，阳性率为70.1%；癌旁组织中Twist阳性3 例，阳性率为15% ，其差异有统计学意义(2=18.11， P=0.000)；在有外膜浸润的病例中阳性表达率明显高于无外膜浸润的病例（2=5.131, P =0.024）；在有淋巴结转移组中的阳性表达率明显高于无淋巴结转移组（2=17.763, P =0.000）；在TNM分期期中的阳性表达率明显高于在-期中的阳性表达率，（2=4.474, P =0.034）；而与患者性别、年龄、肿瘤大小及肿瘤分化等因素均未显示相关性(见表1)。 表1  Twist与ESCC临床病理

11、特征的关系临床   2.2  Ecadherin 、VEGF 在 ESCC中的表达（见图2、3）。   Ecadherin阳性表达以胞膜着色为主, VEGF阳性表达以胞质着色为主,均呈现明显的棕黄色颗粒。54例ESCC中, ECadherin的阳性例数为18 例 ，阳性表达率为33.33 %，Twist与ECadherin阳性共表达例数为8 例, 阴性共表达例数为6 例, 两者之间存在明显负相关（r=0.401，P =0.003）；VEGF的阳性例数为44 例，表达率为81.48 % ，Twist与VEGF阳性共表达例数为36 例, 阴性共表达

12、例数为8 例, 两者之间存在明显正相关（r=0.526, P = 0.000）。            3  讨   论   Twist作为果蝇、鼠、人等生物体内的一种碱性螺旋环螺旋转录因子，主要表达于胎盘、胚胎中胚层有成人的某些中胚层来源的未分化组织1，在胚胎生长发育阶段诱导细胞迁移的调控过程中起着关键作用,出生后降至极低水平；近期研究发现，Twist在抑制肿瘤细胞凋亡，促进肿瘤细胞侵袭等方面起重要作用。Raman等2证实Twist能够与p53

13、启动子上的一重要反式激活子HOXA5相互作用,并调节其活性。Twist通过减少p53的上游调控子ARF的表达而影响p53的稳定,并且能够阻止p53翻译后修饰,如丝氨酸的磷酸化,而这种修饰作用对p53的激活是不可缺少的。另外,Twist还能够通过抑制P300介导的乙酰化作用而抑制p53介导的基因转录3。Twist在实体癌包括乳腺癌、甲状腺乳头状癌4、前列腺癌、黑色素瘤等中都过表达。   上皮间质转化(epithelial mesenchymal transitions, EMT)是胚胎发育阶段一种重要的形态学特征,也是慢性炎症和纤维化及肿瘤进展中的一个重要过程。EMT是一个失

14、去上皮细胞极性、细胞与细胞接触能力及重塑细胞骨架, 同时获得转移能力的过程。Twist与其他一些基因如snail、slug等能够诱导EMT，它们的共同特征是含有能识别靶基因启动子的E-box基序的DNA结合序列.造成E-Cadherin表达下调，而后者是单次跨膜糖蛋白，能在细胞与细胞黏附中以同种分子间“拉链式”结合的形式介导细胞黏附。E-Cadherin表达下调，导致其介导的细胞细胞黏附功能的削弱或丧失，促进肿瘤细胞从原发灶上脱落,侵入周围组织Rosivatz等5的研究证实,Twist表达显着上调见于浸润性小叶癌、弥散性胃癌等恶性程度高、侵袭性强的肿瘤中,在正常组织和恶性程度低的癌细胞中呈低水

15、平表达。   近年来对肿瘤血管生成的研究表明，血管生成在实体肿瘤的恶变、生长、转移等方面是至关重要。VEGF被认为是最重要的血管生成因子之一，它能够促进血管内皮细胞的增殖、增强血管通透性，还可以诱导内皮细胞降解细胞外基质，介导其迁移和浸润等。最近Yang等6 用鼠的乳腺癌模型显示, Twist对癌细胞的血管内渗和肺转移起重要作用,应用RNA干扰技术抑制Twist的表达后明显降低肺转移效率和肿瘤细胞进入血循环的数目。在乳腺癌细胞系中Twist过表达能诱导血管生成，但机制尚不清楚。   本研究结果表明，Twist在ESCC中阳性表达率为70.1%，在癌旁组织

16、中阳性率为15.0，其差别具有统计学意义（2=18.11，P =0.000）；Twist在有外膜浸润和无外膜浸润的病例中阳性表达率分别分89.5%、60%，其差别具有统计学意义（2=5.131, P =0.024）；Twist在有淋巴结转移组中的阳性表达率为88.9%，在无淋巴结转移组为33.3%，其差别具有统计学意义（2=17.763, P =0.000）；Twist蛋白在TNM分期期、-期中的表达率分别为93.8%、60.5%，其差别具有统计学意义（2=4.474, P =0.034），与song7等在鼻咽癌及Lee等在肝癌中关于Twist基因表达与淋巴结转移相关性的研究结果基本一致8。本

17、研究同时显示，Twist蛋白与E-Cadherin存在负相关（r=0.401 , P =0.003），而与VEGF存在正相关（r=0.526, P = 0.000），这一结果提示Twist蛋白可能通过上游调控造成E-Cadherin表达降低或缺失是发生EMT的关键机制，从而增强肿瘤细胞的浸袭力和转移力；同时Twist蛋白通过VEGF介导的肿瘤血管生成，在肿瘤的生长、转移等方面发挥重要作用。上述结果证实，Twist作为转录调控因子，与E-Cadherin、VEGF的联合检测可较好反应肿瘤的浸润和转移等生物学行为，为指导临床治疗和肿瘤基因治疗提供重要的临床参考价值。（此文图1-3见附页2）【参考文

18、献】  1 Kang Y, Massague J. Epithelial mesenchymal transitions: twist in development and metastasisJ. Cell,2004,118(3)277-279.2 Stasiopoulos IA, MironchikY, RamanA, et al. HOXA5-twist in-teraction alters p53 homeostasis in breast cancer cellsJ. J BiolChem, 2005, 280(3): 2294-2299. 3 HamamoriY,SartorelliV,OgryskoV,et a1.Regulation of histone acetyltransferases p300 and PCAF by the bHLH protein twist andadenoviral oncoprotein E1A J. Cell，1999, 96(3): 405-413.4 何春年.Twist基因蛋白表达在甲状腺乳头状癌诊断与鉴别诊断中的意义J.中华病理学杂志，2008,37（1）：3539