cathepsin L和cystatin B的表達(dá)與大腸癌生物學(xué)行為的關(guān)系.pdf

1、組織蛋白酶是裂解肽鍵的蛋白水解酶的一個(gè)超家族，因其催化中心不同而分為不同類型。主要包括半胱氨酸蛋白水解酶(cysteineproteinases，CPs)、天冬氨酸蛋白水解酶(組織蛋白酶D和E)、絲氨酸蛋白水解酶(組織蛋白酶A、G和R)。組織蛋白酶L(cathepsin L，CL)是細(xì)胞溶酶體中的一種半胱氨酸蛋白酶，廣泛存在于人體各種正常組織細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞中，是溶酶體的主要分泌蛋白。CL的主要功能是降解蛋白，水解某些前體蛋白(酶原和激素

2、原)生成其活性形式，或激活其他蛋白水解酶系統(tǒng)，從而參與機(jī)體的多種生理活動(dòng)。如：抗原的遞呈、精子和卵子的發(fā)生、骨基質(zhì)的降解、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的成熟和發(fā)育等。病理狀態(tài)下，由于轉(zhuǎn)錄、翻譯、修飾、定位、成熟、pH變化和與抑制劑間相互作用的異常而廣泛參與多種疾病發(fā)生發(fā)展，如腫瘤的浸潤(rùn)與轉(zhuǎn)移、關(guān)節(jié)炎、骨質(zhì)疏松、阿爾茨海姆病(Alzheimer's disease)、多發(fā)性硬化癥及其他慢性炎癥性疾病等。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)CL進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)其在前列腺

3、癌、黑色素瘤、胃癌、結(jié)腸癌、胰腺癌等多種惡性腫瘤中呈現(xiàn)高表達(dá)。多種證據(jù)顯示CL參與了腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移并與預(yù)后相關(guān)，而且還參與了腫瘤細(xì)胞耐藥、細(xì)胞永生化、惡病質(zhì)、細(xì)胞調(diào)亡、免疫調(diào)節(jié)等。 cystatin B(CSTB)是溶酶體半胱氨酸蛋白酶如組織蛋白酶B、H、L和S等的內(nèi)源性抑制劑，有研究表明其主要抑制CL。蛋白酶活性由數(shù)種因素調(diào)控，其中包括蛋白酶抑制劑。生理狀態(tài)下，半胱氨酸蛋白酶及其內(nèi)源性抑制劑之間維持一種動(dòng)態(tài)平衡；而在腫瘤中，兩

4、者間平衡破壞，蛋白酶抑制劑活性下降，蛋白酶活性增高，為腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移提供了條件。許多研究顯示CSTB表達(dá)下調(diào)與腫瘤淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和病情進(jìn)展顯著相關(guān)。 大腸癌為常見(jiàn)的惡性腫瘤，發(fā)病率隨著全球人口老齡化和物質(zhì)生活水平的提高呈逐年上升趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球2000-2005年平均以年2％的速度遞增，已經(jīng)嚴(yán)重威脅人類的健康。由于大腸癌的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移是造成治療困難和影響預(yù)后的主要原因，所以探討其侵襲、轉(zhuǎn)移的機(jī)制成為研究熱點(diǎn)之一。有關(guān)CL、CSTB與

5、大腸癌浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移關(guān)系及兩者之間相互關(guān)系的研究，至今國(guó)內(nèi)外尚少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。本研究采用原位雜交法及免疫組化SP法，分別觀察了45例大腸癌組織及配對(duì)正常黏膜組織中CL mRNA、蛋白的表達(dá)情況；采用免疫組化法觀察CSTB蛋白的表達(dá)情況，可能為進(jìn)一步闡明大腸癌的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移機(jī)制，尋找抑制大腸癌浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移的有效方法，提供理論基礎(chǔ)。方法1.采用免疫組化SP法分別對(duì)45例大腸癌組織及配對(duì)正常黏膜組織中CL、CSTB蛋白的表達(dá)情況進(jìn)行檢測(cè)。 2.

6、采用原位雜交法分別對(duì)45例大腸癌組織及配對(duì)正常黏膜組織中CL基因表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。 3.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)均經(jīng)SPSS11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。陽(yáng)性率之間的比較采用x<'2>檢驗(yàn)(chi-square)；兩變量之間的關(guān)系分析采用相關(guān)分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)tx=0.05。 結(jié)果 1.原位雜交結(jié)果顯示，大腸癌組織、癌旁正常組織的CL mRNA陽(yáng)性表達(dá)率分別為：77.8％(35/45)和15.6％(7/45)；18例高分化和27

7、例中低分化大腸癌組織CLmRNA陽(yáng)性率分別為61.1％(11/18)，88.9％(24/27)；Dukes分期為A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大腸癌組織CL mRNA陽(yáng)性率為65.4％(18/26)，94.7％(18/19)。以上兩組間陽(yáng)性率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 2.免疫組化結(jié)果顯示，大腸癌組織、癌旁正常組織的cL蛋白陽(yáng)性表達(dá)率分別為：82.2％(37/45)和24.4％(11./45)；18例高

8、分化和27例中低分化大腸癌組織CL蛋白陽(yáng)性率分別為66.7％(12/18)，92.6％(25/27)；Dukes分期為A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大腸癌組織CL蛋白陽(yáng)性率為69.2％(18/26)，100％(19/19)。以上兩組間陽(yáng)性率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 3.免疫組化結(jié)果顯示，大腸癌組織、癌旁正常組織的CSTB蛋白陽(yáng)性表達(dá)率分別為：40.0％(18/45)和66.7％(30/45)；18例高

9、分化和27例中低分化大腸癌組織CSTB蛋白陽(yáng)性率分別為66.7％(12/18)，22.2％(6/27)；Dukes分期為A、B期的26例和Dukes C、D期的19例大腸癌組織CSTB蛋白陽(yáng)性率為53.8％(14/26)，21.1％(4/19)。以上兩組間陽(yáng)性率差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。 4.經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析顯示CL mRNA與CL蛋白表達(dá)在大腸癌中的表達(dá)呈正相關(guān)，CL與CSTB蛋白在大腸癌中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

10、 結(jié)論 1. 大腸癌組織CLmRNA及其蛋白表達(dá)高于癌旁正常組織，中低分化大腸癌組織CLmRNA高于高分化癌組織，Dukes C、D期高于DukesA、B期；大腸癌組織CSTB蛋白表達(dá)低于癌旁正常組織，中低分化大腸癌組織CSTB蛋白的表達(dá)低于高分化癌組織，Dukes C、D期低于DukesA、B期。提示CL和CSTB可能參與大腸癌的發(fā)生和侵襲轉(zhuǎn)移過(guò)程。 2. CL mRNA與CL蛋白在大腸癌中的表達(dá)呈正相關(guān)，提示CL在