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目的:研究并讨论胰岛素样生长因子-1(IGF-1)、胰岛素样生长因子结合蛋白-3(IGFBP-3)、基质金属蛋白酶-14(MMP-14)、尿激酶型纤溶酶原激活剂(u-PA)在结直肠癌组织中的表达水平及临床意义,为明确结直肠癌的发生机制提供新的思路。方法:应用免疫组化的方法观察IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA在结直肠癌组织、腺瘤组织及正常粘膜组织中蛋白的染色强度变化,并用显微镜观察统计数据;采用免疫印迹方法(Western blot)检测IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白在结直肠癌组织及正常粘膜组织中的表达水平,同时采用实时荧光定量PCR的实验方法检测IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA mRNA在结直肠癌组织及正常粘膜组织中的表达水平,然后收集实验所得数据应用相应统计学软件进行分析,以P<0.05为差异有统计学意义。结果:1.免疫组织化学实验结果1.1 IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白在结直肠癌组织、腺瘤组织及正常粘膜组织中的表达情况IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的阳性表达率在结直肠癌组织中高于腺瘤组织,腺瘤组织高于正常粘膜(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白在正常结直肠粘膜组织的阳性表达率高于腺瘤组织,腺瘤组织高于癌组织(P<0.05)。1.2结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白的表达与临床病理特征之间的关系结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白的阳性表达率与癌组织的分化程度、患者的年龄、性别无关(P>0.05,P>0.05,P>0.05,P>0.05)。浸润至固有肌层的结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的阳性表达率高于浸润未达到固有肌层的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白的阳性表达率与癌组织是否侵及固有肌层差异无统计学意义(P>0.05)。IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的阳性表达率在有淋巴结转移的结直肠癌组织中高于无淋巴结转移的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白的阳性表达率在有淋巴结转移的结直肠癌组织中低于无淋巴结转移的癌组织(P<0.05)。在TNM分期I+Ⅱ期的结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的阳性表达率低于TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白的阳性表达率在TNM分期为I+Ⅱ期的结直肠癌组织中高于TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期时的癌组织(P<0.05)。2.免疫印迹实验结果2.1在结直肠癌组织和正常结直肠粘膜组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白的表达在结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的相对表达量高于正常粘膜组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而在正常粘膜组织中IGFBP-3蛋白的相对表达量高于癌组织中的相对表达量(P<0.05)。2.2结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA蛋白的表达与临床病理特征之间的关系IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA在结直肠癌中的表达均与癌组织的分化程度、患者的性别、年龄无关(P>0.05,P>0.05,P>0.05,P>0.05)。在有淋巴结转移的癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白相对表达量高于无淋巴结转移时的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),在无淋巴结转移的癌组织、有淋巴结转移的癌组织中IGFBP-3蛋白的相对表达量相比,前者大于后者(P<0.05)。在TNM分期为I+Ⅱ期结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的相对表达量上调,高于TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期时的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白的相对表达量在TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期的癌组织中上调,高于TNM分期为I+Ⅱ期时的癌组织(P<0.05)。结直肠癌组织侵及固有肌层时IGF-1、MMP-14、u-PA蛋白的相对表达量高于未侵及固有肌层时的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3蛋白的相对表达量与结直肠癌组织是否浸润至固有肌层无关(P>0.05)。3.实时荧光定量PCR的实验结果3.1结直肠癌组织及正常结直肠粘膜组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA mRNA的表达结果显示,IGF-1、MMP-14、u-PA mRNA在结直肠癌组织中的表达水平高于正常粘膜组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),IGFBP-3 mRNA在结直肠癌组织中的表达水平下调,低于正常粘膜组织mRNA的表达(P<0.05)。3.2结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA mRNA的表达与临床病理特征之间的关系在结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA mRNA的表达水平与癌组织的分化程度、患者的年龄、性别无关(P>0.05,P>0.05,P>0.05,P>0.05)。TNM分期为I+Ⅱ期时结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA mRNA的表达水平低于TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3 mRNA的表达水平在TNM分期为I+Ⅱ期的结直肠癌组织中上调,高于TNM分期为Ⅲ+Ⅳ期时癌组织中mRNA的表达(P<0.05)。侵及固有肌层的癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA mRNA的表达水平高于未侵及固有肌层的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而IGFBP-3mRNA表达水平与IGF-1、MMP-14、u-PA不同,其与结直肠癌组织是否侵及固有肌层无关(P>0.05)。有淋巴结转移的结直肠癌组织中IGF-1、MMP-14、u-PA mRNA的表达水平高于无淋巴结转移的癌组织(P<0.05,P<0.05,P<0.05),而无淋巴结转移癌组织中IGFBP-3mRNA的表达水平与有淋巴结转移时IGFBP-3mRNA的表达水平不同,前者高于后者(P<0.05)。4.结直肠癌组织中IGF-1、IGFBP-3、MMP-14、u-PA的相关性分析免疫组织化学实验、Western Blot及实时荧光定量PCR实验中都得出IGFBP-3的表达分别与IGF-1、MMP-14、u-PA的表达呈负相关关系(P<0.05,P<0.05,P<0.05);Western Blot实验中IGF-1、MMP-14、u-PA三者的表达两两呈正相关关系(P<0.05,P<0.05,P<0.05);实时荧光定量PCR实验中MMP-14分别与IGF-1、u-PA的表达呈正相关关系(P<0.05,P<0.05)。结论:1.从正常肠粘膜组到腺瘤组再到癌IGFBP-3的表达依次下调,IGF-1、MMP-14、u-PA的表达水平依次上升,推测四者参与了结直肠癌的发生过程。IGF-1、MMP-14、u-PA的过表达及IGFBP-3的低表达促进肿瘤的发生。2.IGF-1、MMP-14、u-PA的表达水平在浸润深度侵及固有肌层、有淋巴结转移及TNM分期为Ⅲ+Ⅲ期时,高于浸润深度未侵及固有肌层、无淋巴结转移及TNM分期为I+II期时的癌组织;而IGFBP-3的表达水平在有淋巴结转移及TNM分期Ⅲ+Ⅲ期时低于无淋巴结转移及TNM分I+II期的癌组织,提示IGF-1、MMP-14、u-PA及IGFBP-3参与结直肠癌组织的浸润和转移。3.IGFBP-3可能通过调节IGF-1、MMP-14、u-PA的表达参与了结直肠癌的发生发展过程,提高IGFBP-3的表达水平可能改善患者的治疗及预后。4.IGF-1、IGFBP-3、MMP-14和u-PA单独或联合检测,有望成为分子靶向治疗的手段之一,不仅在结直肠癌还可应用于其他系统肿瘤的诊断、治疗及预后。