作者:石梅,魏丽春,马海昕,杨守京,陈良为
【关键词】 c-fos
关键词: c-fos;宫颈肿瘤;放射治疗
摘 要:目的 探讨放疗前、后人宫颈癌组织原癌基因c-fos表达的变化及意义. 方法 取临床确诊为宫颈鳞状细胞癌患者的活检组织标本共18例,其中放疗前8例,放疗后10例,在多聚甲醛固定的活检癌组织冰冻切片上,进行Fos蛋白的免疫组织化学染色. 结果 放疗前的宫颈癌组织内,多数癌细胞呈Fos免疫染色阳性;照射(30~40Gy)后的宫颈癌组织Fos免疫染色显著降低(P&<0.01),多数癌细胞无Fos染色,但放疗前、后间质细胞的Fos免疫反应无明显变化. 结论 放射明显抑制宫颈癌细胞的Fos表达,Fos的表达状态可作为放射治疗中评价宫颈癌细胞增殖的分子指标之一.
Keywords:c-fos;cervix neoplasms;radiotherapy
Abstract:AIM To investigate changes of c-fos oncogene ex-pression in the human cervical cancer following irradiation and elucidate its significance in radiotherapy.METHODS Eighteen cervical cancer biopsy tissues were taken from pa-tients diagnosed with squamous cervical cancer,in which ten were treated with radiotherapy;Immunohistochemical stain-ing was performed for Fos protein in formalin-fixed freezing sections.RESULTS The majority of cancer cells showed
Fos-immunoreactivity(Fos-IR)before irradiation.Following irradiation(30~40Gy)Fos-immunoreactivity decreased re-markably(P&<0.01),and Fos-immunopositive staining was hardly detected in most of cancer cells.No obvious change in Fos-immunoreactivity,however,was seen in mesenchymal connective tissue following irradiation.CONCLUSION Irra-diation inhibits Fos expression in cervical cancer cells.The present results also suggest that c-fos oncogene expression may be regarded as a molecular marker for valuing the cancer cell proliferation during radiotherapy of human cervical cancer.
0 引言
宫颈癌是人类多发性恶性肿瘤,严重危害中、老年女性的健康.放射治疗对宫颈癌具有明确有效的治疗效果.因此,探讨宫颈癌的放射生物学机制,如在细胞分子水平的变化规律,对于提高肿瘤的整体放射水平可能具有重要的借鉴意义.研究表明Fos在宫颈癌组织中有表达 [1,2] ,但它是否能反映放疗对癌细胞的增殖状态,目前还未见报道.因此我们利用免疫组织化学方法,探讨了放射治疗中宫颈癌组织Fos的变化及其意义.
1 材料和方法
1.1 材料
宫颈癌活检组织标本18例(n=18),取自临床病理诊断为磷状细胞癌患者,病理分级为Ⅰ~Ⅱ.年龄36~56岁.其中,放疗前标本8例,放疗后标本10例.接受放射治疗的患者分别为15~20次(30~40Gy).宫颈癌活检组织标本,入40g L-1 多聚甲醛,0.1mol L-1 磷酸缓冲液(PB,pH7.4),4℃下固定24~48h,然后换入30g L-1 蔗糖溶液内,4℃下过夜.冰冻连续冠状切片,切片厚10μm,切片按顺序分为数套,置于-20℃保存备用.染色前将切片晾干,然后分别作常规HE染色、Fos免疫组化染色和对照染色.
1.2 方法
切片于10mmol L-1 PBS内洗10min,再入含0.3mL L-1 过氧化氢溶液内处理30min,用以灭活内源性过氧化物酶.经PBS洗后,入兔抗Fos多克隆抗体(1 5000,CALBIOCHEM,用含2mL L-1 正常山羊血清和0.1mL L-1 Triton X-100的PBS稀释,1 100)内,于4℃下孵育48h.然后入bi-otin标记的羊抗兔IgG(1 200,Vector公司)溶液内,室温下放置4h.入ABC复合物(1 200,Vector公司产品)溶液,室温下孵育2h.每次抗体孵育后均用PBS洗,3×10min.最后入DAB/h3 O 2 溶液(0.05g L-1 /0.01g L-1 )反应10min.另外,用正常小鼠血清溶液代替特异性第一抗体孵育切片,作为免疫染色对照.
1.3 半定量分析
参照以往文献中的定量方法[4] ,对Fos免疫染色阳性细胞进行半定量分析.在放疗前和放疗后活检组织10μm切片(10张/例)上,随机选取一高倍视野,计数单位面积(62500μm2 )阳性细胞数目.统计学处理:比较放射治疗前与放射治疗后两组的Fos免疫阳性胞体细胞数目x ±s,进行单因素χ2检验.
2 结果
在HE常规染色的切片上,放疗前的宫颈组织可见大量的癌细胞分布,癌细胞呈卵圆形或不规则型,癌细胞增殖旺盛,可见病理性核分裂像.镜下视野多为癌细胞占据,间质较少(Fig1(略)).经15~20次(30~40Gy)的照射后,癌组织明显减少,少数残留的癌细胞呈巢状分布,其间为丰富的间质结缔组织增生,间质内可见大量的白细胞浸润(Fig2(略)).
2.1 Fos免疫反应产物的形态特征
在应用特异性第一抗体孵育的切片上,Fos的免疫反应阳性产物呈深棕色,主要定位于细胞核内,部分产物弥散分布在细胞核膜或核周.在用正常血清取代特异性第一抗体进行孵育的切片上,未见到Fos的阳性染色.
2.2 Fos免疫阳性细胞的分布
放疗前宫颈癌组织呈Fos免疫阳性染色,多数癌细胞呈中等或强的免疫着色,部分免疫染色产物弥散分布在核膜与核周胞质内(Fig3(略)).放疗后的活检组织标本上,残留的癌细胞巢内检测不到明显的Fos免疫染色,肿瘤间质内Fos免疫反应微弱,大量的间质组织内只见到少数呈弱阳性的Fos免疫染色(Fig4(略)).
随机选取放疗前和放疗后标本组织切片,在高倍镜(40×10)视野下,计数相同单位面积(62500μm2 )内Fos免疫阳性细胞数目.可见放疗后Fos阳性癌细胞数降低,而Fos阳性的间质细胞数目无明显变化(Fig5),经统计学分析(单因素χ2 检验),表明放疗前、后Fos免疫阳性癌细胞具有明显的差别(P&<0.01),但放疗前、后Fos阳性的间质细胞数目无统计学意义的差别.
3 讨论
我们发现放射治疗(30~40Gy)可以使宫颈癌组织的Fos表达下降,Fos的表达水平从放疗前中等程度表达下降为几乎阴性.而放疗前、后间质组织细胞Fos的表达无明显变化.提示放疗可能影响宫颈癌组织细胞的增殖活动.
c-fos基因是广泛存在于细胞基因组织中的细胞初级反应基因之一,其蛋白产物p62与c-jun癌基因的蛋白产物p39构成增强子结合蛋白AP-1,通过与启动基因上的特殊DNA序列结合,调控一些基因的转录与否,与细胞的生长调节和分化密切相关[8,9] .在正常情况下,c-fos参与细胞的生长、分化、信息传递和能量代谢过程,病理情况下,c-fos基因表达与调控的变化与多种疾病的发生发展有关[11-13] .
Fos在不同的组织类型和癌细胞中的表达已有许多报道,其中包括宫颈癌癌前病变和癌组织中的表达[1-6] .这些研究多认为Fos在肿瘤组织中表达越强,肿瘤细胞的增殖越快,复发和转移的比率越高,但对于放疗对宫颈癌细胞Fos表达的影响缺乏研究.Ogawa等[4] 观察了头颈部鳞状细胞癌的患者,在放射治疗过程中Fos表达的变化与治疗效果的关系,认为Fos的表达与放射敏感性相关.我们的研究结果表明,放射治疗在直接杀死癌细胞的同时,可以抑制宫颈癌细胞的增殖,这 可能是宫颈癌放疗效果较好的原因之一,提示Fos表达的变化,可以作为评价宫颈癌放射治疗效果的分子指标.
3.2 放疗对间质细胞Fos表达的影响
我们观察到,放疗后间质中结缔组织大量增生,间质增生是组织对放射损伤修复的反应.同时放疗前后,Fos阳性的间质细胞数目无明显变化,可能解释为Fos的表达与不同的细胞类型和受照射时间、剂量有关[8-10,13] .研究表明[7,11-12] ,细胞的生长阻滞、分化停滞或DNA持续损伤等均是放射诱导Fos等早反应基因表达的重要条件,故间接表明,在照射15~20次(30~40Gy)时,并未对结缔组织中的间质细胞造成放射性损伤,这也可能是选择术前放疗剂量控制在40Gy以内的一个依据.c-fos在正常组织和癌组织中均可表达[6-7,9-12] ,但表达途径不同,其意义也不相同.癌组织中Fos的表达,与肿瘤细胞的异常增殖有关[11,12] .编码生长因子、细胞因子如TNF-α,IL-1,TGF-β等的基因,是放射诱导c-fos等早反应基因重要的效应器.组织对放疗的敏感性、放疗后组织的纤维性变等与这些因子有关.此外,c-fos等在射线直接杀死和放射诱导细胞凋亡时,对促进修复组织的增殖也具有重要作用[8,9] .因此,深入探讨放射对癌组织c-fos及相关基因活动的影响,对进一步认识肿瘤的放射敏感性基础、放射生物学的分子基础等具有重要意义.
参考文献
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