ABCG2在肺癌中表达的定量研究

【摘要】 目的 观察ABCG2在肺癌和癌周肺组织的表达，从量化角度阐明其在肺癌组织中表达的病理学意义。方法 常规石蜡包埋、HE切片确诊，用免疫组化SP法检测ABCG2在肺癌和癌周肺组织的定位和表达，用LeicaQ500MC图像分析系统对其表达强度进行定量分析，并用表达的阳性单位（positive unit PU）反映其表达强度。结果 ABCG2蛋白在肺癌和癌周正常肺组织中的表达主要定位在细胞质和细胞膜。在癌周正常肺组织的支气管和细支气管上皮呈弥漫表达，腺上皮呈灶性表达；肺鳞癌和肺腺癌弥漫或大片表达，肺鳞癌表达的PU值高于肺腺癌(P0.001)，肺大细胞癌和肺小细胞癌不表达，PU值接近于零。癌周肺组织表达的PU值高于各型肺癌（P0.05）。ABCG2蛋白表达的PU值在肺癌原发灶和转移灶之间无差别（P0.05），且与肺癌患者的性别、年龄、转移和TNM分期未见明显相关性（P0.05），与肺癌分化程度有关（P0.001）。分化程度越高，PU值越高，但高分化肺癌和癌周肺组织的表达PU值差异无显著性（P0.05）。结论 ABCG2蛋白表达程度与肺癌类型及分化程度具有相关性，可能成为判断其指标之一。

【关键词】 肺癌; ABCG2/BCRP/MXR/ABCP; 免疫组化; 定量分析。

Abstract: Objective To observe the expressions of ABCG2 in lung carcinoma and the normal lung tissue around it and to clarify the significance in lung carcinogenesis. Methods ABCG2 protein expression was detected by immunohistochemistry (SP method) using the monoclonal antibody and its intensity was assessed Quantitative by LeicaQ500MC image analysis system. Results The monoclonal antibody shows specific plasma membrane staining, diffusely on lung carcinoma cells and bronchial epithelial cells, and interspersedly on glandular epithelial cells. Prominent staining was observed in squamous cell carcinoma and adenocarcinoma of lung and their ABCG2 positive units (PU) have the significant difference （P＜ 0.001). ABCG2 was not present in lung cell and small cell lung carcinoma and their PU were approaching zero. ABCG2 PU was higher in the lung tissue around the tumor than all type of lung carcinomas （P＜0.05），and its difference was not significant between the primary carcinoma and the metastatic carcinoma （P＞0.05）. ABCG2 PU was not involved in the patients sex, age, tumors metastasis and staging. （P＞0.05）, and correlated with the differentiation （P＜0.001）. Its PU was decreasing with the histological grading. But the PU difference was not significant between the normal lung tissue and the well differentiated carcinaoma （P＞0.05）. Conclusion ABCG2 protein expression was involved in the lung carcinogenesis and its differentiation and might help to distinguish cancer from normal tissue and to ascertain the histological grading.

Key words: lung carcinoma； ABCG2/BCRP/MXR/ABCP； immunohistochemistry； quantitative analysis ABCG2属ABC转运蛋白家族成员之一，可通过主动转运功能将化疗药物泵出细胞导致化疗耐药的发生。研究还发现在各种来源的干细胞中ABCG2均高表达，认为ABCG2是干细胞标记之一［1］。目前国内外的研究多从定性或定量不定位的角度观察到ABCG2仅在少量正常组织、白血病和包括肺癌在内的一些实体瘤中表达［2,3］， ABCG2在肺癌组织中的原位量化表达特点、变化规律及意义尚未见报道。本研究拟通过原位检测ABCG2蛋白的表达从定量角度揭示其在肺癌中的表达特点，阐明其与肺癌类型、分化程度、转移和分期的关系，探索其在肺癌中表达的意义。

1 材料与方法。

1.1 材料 收集南方医院病理科2005年1月～2006年7月病史资料完整的原发性肺癌手术切除标本(术前未经治疗)86例。其中男性69例，女性17例；患者最小年龄32岁，最大82岁，平均年龄61岁。所有标本经10％福尔马林固定、常规石蜡包埋、切片（厚度4 μm）、HE染色。根据1999年WHO/IASLC肺和胸膜肿瘤的组织分型，将肺癌分为：腺癌，31例，其中高分化20例，中分化8例，低分化3例；鳞癌，42例，其中高分化5例，中分化11例，低分化26例；大细胞癌，5例；小细胞癌8例。肺癌伴淋巴结转移者33例，肺癌无淋巴结转移者53例。根据美国癌症研究联合会AJCC癌症分期手册（第六版）进行临床病理TNM分期，其中TNMⅠ期50例，Ⅱ期21例，Ⅲ期15例。同时取33例癌周正常肺组织（距肿物5 cm）做为正常对照。

1.2 免疫组化染色。

免疫组化采用SP法。SP试剂盒和DAB显色试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司。一抗为鼠抗人BCRP单克隆抗体(克隆号BXP21)，德国merk公司产品，工作浓度1∶50。用乳腺组织作为阳性对照，用PBS代替一抗作为空白对照。主要步骤如下：石蜡切片常规脱蜡至水，1 mmol/L、PH6.0柠檬酸盐缓冲液微波95℃20分钟，阻断、封闭后，滴加一抗4℃过夜（12小时至16小时）；次日依次加生物素标记的羊抗鼠二抗和StreptavidinPeraxidase，DAB显色；不复染（用于图像定量分析），脱水、透明、封固，苏木素复染（用于照相）。

1.3 显微图像定量分析。

根据空白和阳性对照的显色情况，在确定无假阳性和假阴性的前提下，以细胞浆和细胞膜染成棕黄或棕褐色为阳性。用LeicaQ500MC图像分析系统，在40倍物镜下，每个样本随机选取10个视野。对于正常肺，每个视野随机测试20个阳性支气管上皮细胞或腺上皮细胞（数目不足者，测完整张切片）；对于肺癌组织及淋巴结转移癌组织，每个视野随机测试20个阳性癌细胞。每例样本共测试200个阳性细胞，用交互式测试方法测试每个阳性细胞的灰度值为Gβ，同时在相应的10个视野中测试背景灰度值并取其平均值Gα，按下式计算每个阳性细胞的阳性单位值，本图像分析系统中的Gmax为256。取每个样本中200个阳性细胞值的均值作为此样本表达的阳性单位值（Positive Unit PU）［4～6］。PU值越大，表达强度越高；反之，表达强度越低。PU=|Gα—Gβ|Gmax×100.1.4 统计学分析方法。

用SPSS11.0统计分析软件进行数据处理, 采用两样本t检验和方差分析对数据进行统计分析，以P0.05表示差异具有显著性, P0.01表示具有非常显著性。结果部分各表中所列平均值的误差为标准误(s).

2 结果。

2.1 ABCG2在癌周正常肺组织和不同组织类型肺癌中的表达2.1.1 ABCG2在癌周正常肺组织中表达的细胞定位。

癌周肺组织中ABCG2 基因编码的蛋白主要定位在细胞质和细胞膜，呈棕黄色、弥散分布（图1、图2）。主要表达在支气管和细支气管上皮以及部分浆液腺和黏液腺腺上皮，其中以黏液腺表达更为明显；阳性部位主要在细胞近腔面或基底部；支气管和细支气管上皮细胞表达呈弥漫阳性，浆液或黏液腺上皮细胞呈散在、灶性。癌周正常肺组织的肺泡上皮细胞和肺间质成纤维细胞未见表达，毛细血管内皮细胞偶见阳性表达。

2.1.2 ABCG2在不同组织类型肺癌中的表达。

肺癌组织中ABCG2 基因编码的蛋白主要定位在细胞质和细胞膜，呈棕黄色、弥散分布（图3、图4）。ABCG2蛋白表达的PU值在肺鳞癌、腺癌、大细胞癌和小细胞间总体比较的差异具有极为显著的统计学意义（F=15.86，P＜0.001），其中肺鳞癌和腺癌与各组比较差异均有显著性（P＜0.05）。肺鳞癌和肺腺癌普遍表达ABCG2蛋白， 呈弥漫或大片分布，但表达程度不同，肺腺癌表达的PU值明显高于肺鳞癌（P＜0.001）。肺大细胞癌和肺小细胞癌不表达，PU值接近于零，两者之间比较差异无显著性（P＞0.05），见表1。表1 ABCG2在癌周肺组织和不同类型肺癌中的表达。

2.1.3 ABCG2在癌周正常肺组织和不同组织类型肺癌中表达的比较。

癌周肺组织与各型肺癌相比，ABCG2蛋白表达的PU值分别高于肺鳞癌、肺腺癌、大细胞癌和小细胞癌，差异均有显著性（P＜0.05），见表1。2.2 ABCG2在不同组织类型肺癌淋巴结转移灶中的表达ABCG2在不同组织类型肺癌淋巴结转移灶中的表达特点与原发灶中的表达类似。各型肺癌淋巴结转移灶ABCG2蛋白表达的PU值总体比较差异有显著性（F=7.98，P＜0.05），其中肺鳞癌和腺癌与各组比较差异均有显著性（P＜0.05），大细胞癌和小细胞癌之间比较差异无显著性（P＞0.05）；ABCG2在肺鳞癌和肺腺癌淋巴结转移灶中呈阳性表达，亦呈弥漫或大片分布，但表达程度不同，在肺腺癌转移灶的表达PU值高于肺鳞癌（P＜0.05）。肺大细胞癌和肺小细胞癌淋巴结转移灶中ABCG2不表达，PU值均接近于零，见表2。

2.3 ABCG2在不同组织类型肺癌原发灶和淋巴结转移灶中表达的比较肺癌原发灶与其淋巴结转移灶相比，ABCG2蛋白表达的PU值差异无显著性（t＝1.98 P＞0.05）。各型肺癌原发灶与其淋巴结转移灶ABCG2蛋白表达的达PU值相比，差异亦无显著性（P＞0.05），见表2。 表2 ABCG2在肺癌原发灶与淋巴结转移灶中的表达注：上标分别表示与其所在组比较差异有显著性，P＜0.05。