胎兒食管上皮發(fā)育的形態(tài)及分子變化——與食管癌變多階段演進對比研究.pdf

1、1.研究背景與目的：食管癌是世界上最常見的六大惡性腫瘤之一,顯著的地域性分布差異是其流行病學的突出特點,并且預后差,中晚期食管癌患者5年生存率僅10％左右。食管癌死亡率居高不下的原因是目前食管癌發(fā)生發(fā)展的分子機制尚不十分清楚,缺乏用于食管癌高危人群預警和早期診斷的特異分子標志物。近年研究提示,上皮細胞多階段癌變演進過程中,常異常表達胚胎發(fā)育過程中出現(xiàn)的蛋白,這些蛋白在成熟分化的組織中極少表達,利用這些異常蛋白作為腫瘤分子標志物,已被應用

2、到臨床腫瘤的早期診斷(如甲胎蛋白等)。本實驗室早期利用以2-DE為基礎的蛋白質(zhì)組學技術,對食管癌高發(fā)區(qū)的胎兒食管和食管癌及癌旁組織的蛋白質(zhì)組進行比較分析,發(fā)現(xiàn)胎兒食管上皮和食管鱗癌組織中均有S100A9、PRXⅥ等蛋白存在。從形態(tài)上來看,胎兒食管成熟分化過程與成人食管上皮失分化癌變過程呈相反的變化趨勢,胎兒食管在發(fā)育過程中,上皮由幼稚單層柱狀上皮逐漸分化成熟為復層鱗狀上皮,食管癌變過程是由成熟的食管上皮組織在致癌因素作用下,多階段漸進發(fā)

3、展成失分化狀態(tài)的癌組織,因此比較這兩種相反變化過程中分子變化特征及其與食管上皮形態(tài)學變化的關系將有助于食管癌變機制的了解。本研究擬在上述研究的基礎上,采用常規(guī)光鏡觀察和免疫組化技術對3-9個月不同胎齡胎兒食管、食管癌及癌前病變組織進行觀察,對比分析胎兒食管上皮成熟分化過程和食管癌變過程中上皮組織的形態(tài)變化特征,探討S100A9和PRXⅥ在不同胎齡胎兒食管和食管癌中的表達特征及其與食管上皮增殖和分化的關系,旨在加深對食管癌變機制的了解,為

4、食管癌的早期診斷和防治提供理論依據(jù)。
　　2.材料與方法：胎兒食管標本102例(男性32例,女性70例),由河南省食管癌重點開放實驗室2006年-2007年收集,胎兒食管標本取自合法流產(chǎn)及米索針劑(前列腺素類)引產(chǎn)正常胎兒,其中胎兒胎齡3個月15例、4個月32例、5個月12例、6個月18例、7個月12例、8個月9例、9個月4例。30例成人食管上皮標本(男性23例,女性7例)來自河南省林州市姚村食管癌醫(yī)院,平均年齡為61.1±8.3

5、1。所有患者在術前均未接受任何化療或放療。所有組織均經(jīng)福爾馬林固定、石蠟包埋、連續(xù)切片、進行組織病理學觀察。成人食管標本和胎兒食管標本32例(其中男性15例,女性17例,胎齡3個月4例、4個月5例、5個月5例、6個月5例、7個月5例、8個月4例、9個月4例)進行免疫組織學觀察。免疫組化方法采用卵白素—生物素—辣根過氧化氫酶復合物(ABC)法,每例切片隨機計數(shù)5個高倍視野,取平均值。按陽性細胞所占的百分比分組,陽性細胞數(shù)>5％為陽性表達,

6、陽性細胞數(shù)<25％為低表達,陽性細胞數(shù)>25％為高表達。實驗結果采用SPSS10.0統(tǒng)計軟件進行Fisher’s精確概率法計算,相關分析采用Spearman等級相關,檢驗水準α=0.05。
　　3.結果：3.1.組織病理學觀察
　　3.1.1.食管鱗癌ESCC的組織病理學診斷食管癌組織30例,根據(jù)分化程度不同分為高、中、低分化三組,其中高分化鱗癌7例,中分化鱗癌15例,低分化鱗癌8例,伴有基底細胞過度增生(Basiccell

7、 hyperplasia,BCH)2例,不典型增生(Dysplasia,DYS)2例,原位癌(Carcinomain situ,CIS)1例。
　　3.1.2.不同胎齡胎兒食管上皮組織學變化光鏡下對102例不同胎齡(3-9個月)胎兒食管上皮組織進行觀察,發(fā)現(xiàn)3月份胎兒食管上皮薄厚不均(1-4層細胞),上皮類型為復層柱狀上皮,各層細胞無明顯形態(tài)分化差異,細胞均為矮柱狀。4-8月上皮細胞層數(shù)5-8層,細胞分裂增殖旺盛,基底細胞層部分區(qū)

8、域可厚達3層,細胞排列不整齊,基底層細胞呈矮柱狀,胞漿呈強嗜堿性,表層細胞形態(tài)多樣,有立方形、柱狀、扁平狀,在立方形、柱狀上皮細胞游離面常見到纖毛結構存在。9月上皮細胞層數(shù)6-10層,基底細胞層1-2層,細胞排列整齊,表層細胞大多為扁平細胞,纖毛減少。
　　3.1.3.胎兒食管腺組織發(fā)生及變化食管粘膜下腺:4個月胎齡的食管粘膜固有層中出現(xiàn)了腺體導管,6個月胎齡的胎兒食管中,腺導管進一步變長穿過粘膜肌層,并在食管的粘膜下層觀察到腺泡

9、出現(xiàn)。食管賁門腺:4個月胎齡的胎兒食管下段上皮中出現(xiàn)成簇的柱狀上皮細胞,7個月胎齡的胎兒食管下段見到這些柱狀細胞逐漸下陷至固有層,并在食管下段固有層中看到腺體形成。
　　3.1.4.胎兒食管上皮與癌前病變、食管癌形態(tài)學對比
　　3.1.4.1.上皮細胞增生從胎兒食管上皮發(fā)育情況來看,胎兒食管上皮通過基底細胞增殖分化成熟為有穩(wěn)定分區(qū)的復層鱗狀上皮,特別是4-8月份的胎兒食管上皮基底層細胞增生活躍,部分區(qū)域細胞可達2-4層,基底

10、細胞呈立方形或矮柱狀、核圓形、胞質(zhì)呈強嗜堿性。從形態(tài)學上對比,胎兒食管上皮增生情況與食管癌前病變BCH、DYS有很大相似之處,但上皮厚度遠低于BCH、DYS。
　　3.1.4.2.基底膜胎兒食管上皮在發(fā)育過程中基底膜由無→有→波浪形突起,而食管癌在癌變過程中,食管上皮基底膜由明顯→不明顯→消失,兩過程相反。
　　3.1.4.3.凋亡細胞在胎兒食管上皮細胞之間散在分布有凋亡細胞,在快速增殖的食管癌上皮中也常見到凋亡細胞的存在。

11、
　　3.2.免疫組織化學結果
　　3.2.1. S100A9蛋白S100A9在食管上皮細胞內(nèi)著色部位為胞漿和胞膜。在胎兒食管上皮中的表達部位主要在上皮的淺表層,基底層細胞常無陽性表達。S100A9在胎兒食管上皮中總陽性率為65％(21/32),在胎兒食管上皮中的表達隨胎兒胎齡增加呈升高趨勢,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在正常食管上皮細胞中S100A9表達呈強陽性,但基底層細胞無陽性表達。在癌前病變組織和癌組織中陽性表

12、達減弱,中、低分化食管鱗癌比高分化食管鱗癌細胞表達水平更低甚至缺失,在食管癌中S100A9陽性率為73％,S100A9在不同分化程度食管癌組織中的表達差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。S100A9表達與食管癌分化程度有明顯的相關性(r=0.507)。
　　3.2.2. PRXⅥ蛋白PRXⅥ在胎兒食管上皮中呈強陽性表達,上皮淺表層陽性表達最強,總陽性率為72％(23/32),PRXⅥ陽性表達強度及陽性率在胚胎早期隨胎兒胎齡增加呈升高

13、趨勢,5-6份達到最高,而后隨胎兒胎齡增加陽性率有所下降,PRXⅥ表達差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。在食管鱗癌中PRXⅥ陽性率為13％(4/30),且呈弱陽性表達,PRXⅥ在不同分化程度食管癌組織中的表達差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。
　　4.結論：4.1.胎兒食管基底細胞層旺盛的增殖狀態(tài)、基底膜變化、凋亡細胞的出現(xiàn),與成人食管癌變過程有極相似的形態(tài)變化特征。4.2. S100A9蛋白在胎兒食管上皮中的表達隨上皮成熟分化程