论著 Original Article

肿瘤干细胞标志物ALDH1 及CD133 在鼻咽癌中的表达及其临床意义

Published at: 2014年第34卷第3期

付汐 1 , 卢国英 1 , 李志辉 2 , 梁杰昌 3
1 佛山市三水区人民医院病理科,广东 佛山 528100
2 佛山市三水区人民医院 耳鼻喉科,广东 佛山 528100
3 佛山市三水区人民医院 检验科,广东 佛山 528100
通讯作者 汐 付 Email: 16775799@qq.com
DOI: 10.3978/j.issn.2095-6959.10.3978/j.issn.2095-6959.
基金:
广东省佛山市医学类科技攻关项目(201308336)

摘要

目的:研究乙醛脱氢酶1(aldehyde dehydrogenase 1,ALDH1)、CD133在鼻咽癌组织中的表达情况,探讨其作为鼻咽癌干细胞标志物的临床病理意义。方法:应用免疫组织化学法检测112例鼻咽癌及20例正常组织中ALDH1和CD133的表达情况。结果:鼻咽癌组织中ALDH1和CD133表达高于正常组织(P<0.05)。ALDH1表达在患者年龄、性别、病理分型、原发癌和转移癌、是否伴有颈部淋巴结转移等各组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。CD133表达在鼻咽部原发癌与淋巴结转移癌之间差异有统计学意义(P<0.01),在患者年龄、性别、病理分型以及是否伴有颈部淋巴结转移等各组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。结论:ALDH1作为鼻咽癌肿瘤干细胞标志物有待进一步研究。CD133可作为鼻咽癌干细胞较特异的表面标志物,在鼻咽癌转移方面可能起重要作用。


Expression of ALDH1 and CD133 in nasopharyngeal carcinoma and the clinical significances

Abstract

Objective: To examine the expression of aldehyde dehydrogenase 1 (ALDH1) and CD133 in nasopharyngeal carcinoma, and to explore their clinical and pathological significance as potential markers for nasopharyngeal cancer stem cell. Methods: The expression of ALDH1 and CD133 in samples of nasopharyngeal carcinoma (n=112) or normal tissues (n=20) was detected by immunohistochemical method. Results: The expression of ALDH1 and CD133 in nasopharyngeal carcinoma was higher than that in the normal tissues (P<0.05). There were no significant differences in the ALDH1 expression among various groups of age, sex, pathological type, primary or metastatic tumor, and state of neck lymph node metastasis (all P>0.05). There was significant difference in the expression of CD133 between the primary carcinoma group and the metastatic carcinoma group (P<0.01). No significant differences in the CD133 expression was found among various groups of age, sex, pathological type, and state of neck lymph node metastasis (all P>0.05). Conclusion: The CD133 can be regarded as one of specific markers for nasopharyngeal carcinoma stem cells, which may play an important role in metastasis. It needs further studies to determine the possibility of ALDH1 as a specific marker for nasopharyngeal cancer stem cells.

鼻咽癌是我国南方及东南亚各国常见肿瘤。越来越多的证据表明肿瘤中存在肿瘤干细胞,其与肿瘤的增殖、转移、复发和对放射治疗和化学治疗不敏感关系密切。乙醛脱氢酶1(aldehyde dehydrogenase 1,ALDH1)是催化细胞内乙醛氧化成乙酸的胞内溶质酶,参与多种组织的分化和基因表达,是正常干细胞和肿瘤干细胞生长和分化的必需物质。研究[1]表明:ALDH1 阳性的乳腺癌患者有较差的预后,但ALDH1的表达与鼻咽癌的关系尚不明确。细胞表面黏附分子CD133作为肿瘤干细胞的分子标志物用于脑肿瘤的研究中,随后从前列腺癌、肝癌、消化道癌、头颈部鳞癌中也分离出了CD133+的肿瘤干细胞。然而,CD133在鼻咽癌干细胞中的研究国内外少有报道。本研究应用免疫组织化学方法检测ALDH1及CD133在鼻咽癌中的表达,探讨其表达与鼻咽癌临床病例特征的关系。

1  材料与方法

1.1  标本及临床病理资料

收集2009年1月至2013年5月在佛山市三水区人民医院经病理证实为鼻咽癌活检标本112例,其中鼻咽部原发癌96例(未分化型癌69例,分化型癌27例,其中伴有颈部淋巴结转移者28例),颈部淋巴结转移癌16例。男性89例,女性23例,年龄范围17~80 (49.9±12.1)岁。正常对照20例,取自佛山市三水区人民医院鼻咽慢性炎症黏膜活检标本。所有标本经10%中性甲醛固定,常规脱水后石蜡包埋切片,切片厚4 μm。

1.2  主要试剂

ALDH1兔多克隆浓缩型抗体(BA3672)、CD133兔多克隆浓缩型抗体(BA3992)购自武汉博士德生物工程有限公司,HRP二抗及二氨基联苯胺(diaminobenzidine,DAB)显色试剂购自广州深达生物制品技术有限公司。

1.3  方法

采用Envision免疫组织化学二步法。石蜡切片常规脱蜡至水,0.01 mol/L柠檬酸缓冲液高温、高压修复3 min,3%H2O2阻断内源性过氧化物酶10 min,PBS洗涤3 min×3次,滴加ALDH1及CD133一抗(稀释浓度1:100),以0.01 mol/L PBS液(pH 7.4)替代一抗作为阴性对照,37 ℃孵育60 min或4 ℃过夜,PBS洗涤3 min×3次,滴加HRP二抗,37 ℃孵育30 min,PBS洗涤3 min×3次,DAB显色,苏木精复染,脱水封片。

ALDH1结果判断:按切片中细胞有无显色及显色深浅进行评分:无显色为0分,浅黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。按显色细胞比例进行评分:0%~10%为0分,11%~30%为1分,31%~60%为2分,>60%为3分。以上述两项评分之和作为每一例的积分。0~2分为阴性表达(-),≥3分为阳性表达(+)。CD133结果判断:无显色为阴性,任何比例或染色强度的显色均为阳性。

1.4  统计学处理

将所得数据输入SPSS 20.0统计软件包,使用卡方检验、Fisher精确概率法及t检验,检验水准α=0.05,P<0.05为差异有统计学意义。

2  结   果

2.1  ALDH1和CD133在鼻咽癌中的表达

ALDH1和CD133阳性染色主要定位于胞浆(图1,2)。ALDH1在鼻咽癌中阳性表达率为75%(84/112),正常组织中阳性表达率为45%(9/20),差异有统计学意义(P<0.05)。CD133在鼻咽癌中的阳性表达率为35.7%(40/112),正常组织中阳性表达率为10%(2/20),差异有统计学意义(P<0.05)。

2.2  ALDH1和CD133表达与鼻咽癌临床病理特征的关系

ALDH1表达在患者年龄、性别、分化型癌和未分化型癌、原发癌和转移癌、是否伴有颈部淋巴结转移等组别间均无统计学意义(均P>0.05,表1)。

CD133表达在鼻咽部原发癌与淋巴结转移癌之间差异有统计学意义(P<0.01)。在患者年龄、性别、分化型癌和未分化型癌、是否伴有颈部淋巴结转移等组别间差异均无统计学意义(均P>0.05)。

3  讨   论

我国南方多省是鼻咽癌高发区。随着放射治疗技术的发展和临床经验的积累,I,II期患者5 年生存率得到较大提升,但晚期(III,IV期)5 年生存率仍徘徊在10%~40%左右。近年研究认为肿瘤组织中存在肿瘤干细胞。肿瘤干细胞具有自我更新、多重潜能和启动与重建肿瘤组织表型的能力,与恶性肿瘤进展、转移和复发及侵袭潜力密切相关。因此,肿瘤治疗应当针对肿瘤干细胞,通过特异表面标记分选肿瘤干细胞是研究其生长特点的前提。

ALDH1是催化细胞内乙醛氧化成乙酸的胞内溶质酶,参与多种组织的分化和基因表达,是正常干细胞和肿瘤干细胞生长和分化的必需物质。有研究[2-4]显示:ALDH1是多种实体瘤(如乳腺癌、胃肠道癌、头颈鳞癌等肿瘤)干细胞的一种有效标志物,且与临床病理及预后有一定的关系。体外实验[5]证明ALDH1+肿瘤细胞具有自我更新、高成瘤性,分化潜能以及耐药性等干细胞特征。本研究发现ALDH1在鼻咽癌中阳性表达率高于正常组织,但在患者年龄、性别、病理分型、原发和转移癌以及是否伴有颈部淋巴结转移等各组间无明显差异,提示ALDH1在鼻咽癌诊断中可能有一定作用,但肿瘤干细胞的特征尚不明显,能否作为鼻咽癌特异性肿瘤干细胞表面标志物尚有待进一步研究。

细胞表面黏附分子CD133表达的一个显著特点就是随着细胞的分化迅速下调,这使得它成为分离鉴定干细胞和祖细胞的独特分子标志。有研究[6-8]报道鼻咽癌中分选出CD133+细胞株在体外实验中具有强致瘤性,并且有较强自我更新、增殖和分化能力。本研究发现鼻咽癌CD133的表达阳性率高于正常鼻咽黏膜组织,且在鼻咽部原发癌与淋巴结转移癌组之间存在显著差异,提示鼻咽癌组织中存在表达CD133的肿瘤干细胞,其在诱导肿瘤转移和分化方面起重要作用。龙金华等[9]研究发现CD133在鼻咽癌组织中呈明显阳性表达,与本次研究结果一致。本研究发现CD133在转移癌中表达高于原发癌,说明CD133呈阳性表达,提示肿瘤具有更强的侵袭性。目前,国内外关于鼻咽癌组织中CD133与肿瘤分化的关系未见明确报道。本研究发现:CD133的阳性表达率在分化型鼻咽癌中为51.9%(14/27),在未分化型鼻咽癌中为30.4%(21/69),但差异无明显统计学意义(P=0.05)。Kemper等[10]发现结肠癌干细胞在分化过程中并不出现CD133的表达下调,而只是糖基化的改变。因此,鼻咽癌CD133表达与肿瘤分化的具体关系需扩大病例数加以研究。作者推测CD133在分化型鼻咽癌中呈较高的表达,或许与癌细胞抵抗放射线杀伤作用有关,但这仍有待进一步的研究证实。


参考文献

  1. Dong Y, Bi LR, Xu N, et al. The expression of aldehyde dehydrogenase 1 in invasive primary breast tumors and axillary lymph node metastases is associated with poor   clinical prognosis[J]. Pathol Res Pract, 2013, 209(9): 555-561.
  2. Madjd Z, Ramezani B, Molanae S, et al. High expression of stem cell marker ALDH1 is associated with reduced BRCA1 in invasive breast carcinomas[J]. Asian Pac J Cancer Prev, 2012, 13(6): 2973-2978.
  3. Vogler T, Kriegl L, Horst D, et al. The expression pattern of aldehyde dehydrogenase 1 (ALDH1) is an independent prognostic marker for low survival in colorectal tumors[J]. Exp Mol Pathol, 2012, 92(1): 111-117.
  4. Chen YW, Chen KH, Huang PI, et al. Cucurbitacin I suppressed stem-like property and enhanced radiation-induced apoptosis in head and neck squamous carcinoma-derived CD44(+)ALDH1(+) cells[J]. Mol Cancer Ther, 2010, 9(11): 2879-2892.
  5. Wu A, Luo W, Zhang Q, et al. Aldehyde dehydrogenase 1, a functional marker for identifying cancer stem cells in human nasopharyngeal carcinoma[J]. Cancer Lett, 2013, 330(2): 181-189.
  6. 王海丽, 文忠, 申聪香, 等. 人鼻咽癌CD133+干细胞的生物学特性及意义[J]. 中国组织工程研究, 2012, 16(6): 1007-1010.
    WANG Haili, WEN Zhong, SHEN Congxiang, et al. Biological characteristics and significance of CD133+ cancer stem cells in human nasopharyngeal carcinoma[J]. Chinese Journal of Tissue Engineening Research, 2012, 16(6): 1007-1010.
  7. Zhuang HW, Mo TT, Hou WJ, et al. Biological characteristics of CD133(+) cells in nasopharyngeal carcinoma[J]. Oncol Rep, 2013,  30(1): 57-63.
  8. 林国彪, 姚平, 张锡流. 人鼻咽癌细胞株分选CD133+细胞实验研究[J]. 临床与实验病理学杂志, 2012, 28(8): 899-902.
    LIN Guobiao, YAO Ping, ZHANG Xiliu. Sorting of CD133+ positive cells from nasopharyngeal carcinoma cell line[J]. Chinese Journal of Clinical and Experimental Pathology, 2012, 28(8): 899-902.
  9. 龙金华, 宝莹娜, 金风, 等. 肿瘤干细胞标记物CD133在鼻咽癌组织中的表达及其临床意义[J]. 现代肿瘤医学, 2012, 20(8): 1585-1588.
    LONG Jinhua, BAO Yingna, JIN Feng, et al. Expression and clinical significance of cancer stem cells marker CD133 in nasopharyngeal carcinoma[J]. Modern Oncology, 2012, 20(8): 1585-1588.
  10. Kemper K, Sprick MR, de Bree M, et al. The AC133 epitope, but not the CD133 protein, is lost upon cancer stem cell differentiation[J]. Cancer Res, 2010, 70(2): 719-729.

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引用

引用本文: 汐 付, 国英 卢, 志辉 李, 杰昌 梁. 肿瘤干细胞标志物ALDH1 及CD133 在鼻咽癌中的表达及其临床意义[J]. 临床与病理杂志, 2014, 34(3): 262-265.
Cite this article as: FU Xi, LU Guoying, LI Zhihui, LIANG Jiechang . Expression of ALDH1 and CD133 in nasopharyngeal carcinoma and the clinical significances [J]. Journal of Clinical and Pathological Research, 2014, 34(3): 262-265.