COX-2和Bax在非小细胞肺癌中的表达及意义
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【摘要】 目的 探讨非小细胞肺癌(NSCLC)中环氧化酶-2(cox-2)和bax的表达及其临床意义。方法 采用免疫组织化学方法检测57例NSCLC癌组织（腺癌/鳞癌）、相应配对的15例正常组织及57例淋巴结COX-2蛋白和Bax蛋白的表达水平，计算其阳性百分比进行相关性分析。结果 NSCLC组织中COX-2蛋白表达高于癌旁正常组织(P
【关键词】 非小细胞肺癌；环氧化酶-2；Bax
Expression and significance of cyclooxygenase-2 and apoptosis inhibitor-Bax in Non-small cell lung cancer TONG Xu, SONG Zhuo.The Third Affiliated Hospital of Qiqihar Medical College. Heilongjiang 161000, China
【Abstract】 Objective To investigate the expression of cyclooxygenase-2(COX-2) and Bax protein in non-small cell lung cancer(NSCLC) ,and its clinical significance and correlations of COX-2 and Bax.Methods Samples were obtained from 57 cases NSCLC tissues(including adenocarcinoma and squamous cell carcinoma)，15 sampls nomal lung tissues and 57 samples Lymphoid tissue. The expression level of COX-2 protein and Bax protein in these samples were examined by immunohistochemistry. The relationship between COX-2 and Bax were analyzed by positive percentage. Results The expression of COX-2 protein in NSCLC tissues is higher than nomal tissue which were obained nearly (P
【Key words】 Non-small cell lung cancer; cyclooxygenase-2; Bax
肺癌的发病率和死亡率目前已经排在各种恶性肿瘤的第一位，严重威胁着人类的健康。为了提高肺癌患者的生存率,研究者们致力于找到一种能够早期诊断、治疗和精确评价预后的方法。目前的研究认为,COX-2在多种恶性肿瘤中高表达，参与肿瘤的发生、发展和转移。某些COX-2抑制剂已表现出明确的抗肿瘤作用，并且已经应用于肿瘤的治疗。但COX-2在肿瘤中的致癌机制尚不完全明确。Bax为Bcl-2家族成员,为凋亡促进基因，当Bax细胞内过表达时，细胞对死亡信号的反应增强，细胞死亡增多，因此Bax获得了一个“死亡激动剂”的称号。近年来研究发现,COX-2有促进肿瘤细胞增殖及防止调亡的作用,但研究多集中在消化道肿瘤方面,肺癌中COX-2的表达报道尚不多见,与凋亡抑制基因Bax的关系未见报道。笔者用免疫组织化学法检测非小细胞肺癌组织中COX-2蛋白的表达,并与Bax免疫组织化学的结果进行相关分析,以探讨COX-2在肺癌发病机制中的作用及与Bax的相互关系,为肺癌的发病机制及今后的治疗提供理论依据。
1 对象与方法
1．1 研究对象 选取2005-2007年齐齐哈尔医学院第三附属医院胸外科非小细胞肺癌手术患者57例,男41例,女16例,年龄3４~79岁,平均60.6岁，鳞癌29例，腺癌28例，病理学分级为G1 19例，G2 17例，G3 21例。取其中淋巴结转移25例，无淋巴结转移32例。患者术前均未行放疗、化疗及生物免疫治疗，手术中取肺癌组织及淋巴结、正常肺组织［所切除肺距离病灶最远处(>3 cm)的正常组织］，组织离体后去除坏死或出血组织制备石蜡切片，标本均经１０％甲醛溶液固定，石蜡包埋。
1．2 实验方法
1．2．1 HE染色 石蜡标本4 μm连续切片，60℃烤片2 h。二甲苯脱蜡，经梯度酒精至水，苏木素染色细胞核，清洗，盐酸酒精分化，返蓝，伊红染细胞浆，梯度酒精脱伊红，二甲苯透明，中性树胶封片。
1．2．2 免疫组织化学法 兔抗人COX-2免疫组化单克隆抗体、鼠抗人Bax免疫组化单克隆抗体、链霉卵白素过氧化酶(S-P)免疫组织化学试剂盒均购自于福州迈新生物技术开发有限公司。操作按S-P免疫组织化学试剂盒说明书进行, 操作步骤如下：石蜡切片常规脱蜡至水,内源性过氧化物酶阻断10 min,微波抗原修复,一抗孵育过夜(4℃),二抗孵育20 min(室温),链霉菌抗生物素蛋白过氧化物酶孵育30 min(室温),DAB显色5～10 min,苏木素复染后,脱水,透明,封片，光镜下观察。取阳性对照片同步操作作为阳性对照；用PBS代替一抗作为阴性对照。结果判定: 选择5个有代表性高倍视野,计算阳性细胞数，阳性细胞数≥31%为染色阳性,
1．2．3 统计学方法 计数资料用阳性率(%)表示,组间比较用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2．1 COX-2的检测结果
2．1．1 COX-2在正常肺组织中及NSCLC中的表达 免疫组织化学结果 COX-2在57例NSCLC组织中表达率为59.6%(34/57),在正常组织表达率为0%(0/15),经χ2检验,肺癌组织COX-2蛋白表达阳性率高于癌旁正常组织(χ2=16.953,P
2．1．2 COX-2与各临床病理特征之间的关系COX-2在NSCLC中腺癌阳性表达率78.5%(22/28)明显高于鳞癌41．3%(12/29)，2者之间差异有统计学意义(P
2．2 Bax的检测结果
2．2．1 Bax在正常肺组织及NSCLC中的表达 Bax在正常肺组织中表达率为80%(12/15)。在NSCLC中，Bax的表达率为43.8%(25/57)。Bax蛋白表达水平在正常肺组织及NSCLC间差异有统计学意义(P
2．2．2 Bax与各临床病理特征之间的关系 Bax在NSCLC中腺癌阳性表达率71.4%(20/28)明显高于鳞癌17.2%(5/29)，2者之间差异有统计学意义(χ2=16.988,P＜0.01)。Bax在NSCLC中与淋巴结转移(χ2=12.126,P＜0.05)呈负相关。研究发现Bax的阳性表达率与患者的性别、年龄、病理分级差异无统计学意义(P>0.05)见表4。
COX是催化花生四烯酸合成前列腺素过程的限速酶。目前发现其有两种同工酶:结构型COX-1和诱生型COX-2。正常情况下,COX-1恒定表达,维持机体生理功能;而COX-2不同,大多数正常组织在正常生理情况下不表达COX-2,而在一些因素如炎症因子及促癌剂等刺激下则表达增加。COX-2的可能通过使前致癌物活化、抑制细胞凋亡、促进细胞生长、抑制机体的抗肿瘤免疫、促进肿瘤新生血管生成、增加肿瘤侵袭力等机制参与肿瘤的发生、发展、转移和预后[1、2]。COX-2几乎在所有的肿瘤组织中均为低度或中度表达，且COX-2在分化好的肿瘤组织表达率较高。在非小细胞肺癌中COX-2有不同程度的表达。研究证明COX-2能增强烟草中NNK的致癌生物活性[3];而COX抑制剂阿司匹林和选择性COX-2抑制剂NS-398，可降低烟草中NNK介导的A/J鼠肺肿瘤的发生。在NSCLC中COX-2呈过度表达[4,5] ，COX-2不仅在肺癌组织有很强的表达，而且在肺原位癌和癌前病变中也有很强的表达。例如COX-2频繁地在肺和增生的支气管上皮细胞如支气管腺瘤样增生中高表达，还可在小鼠肿瘤易感性增加的肿瘤前期细胞中有高水平的表达。笔者用免疫组化法检测了57例NSCLC,COX-2在NSCLC组织中表达率为59.6%(34/57)高于癌旁正常组织0%(0/15)(χ2=16.95,P
细胞凋亡理论提供了从细胞死亡异常的角度出发寻找正常组织演变为肿瘤组织的可能途径。有多种基因蛋白产物参与了细胞凋亡过程，其中包括Bcl-2家族。Bax为Bcl-2家族成员，并与Bcl-2形成异二聚体复合物而促进或抑制凋亡[7]。Bax促进细胞凋亡，其表达并不阻断凋亡，而是具有对抗Bcl-2蛋白抑制凋亡的作用，当Bax细胞内过表达时，细胞对死亡信号的反应增强，细胞死亡增多，因此Bax获得一个“死亡激动剂”的称号[8-10]。本组研究显示，在57例正常组织中Bax阳性表达率为71.4%;在35例NSCLC中表达率为42.9%,与正常组织比较差异有统计学意义(P
本实验结果提示在非小细胞肺癌组织中COX-2的表达增高，Bax表达过低，提示在肺癌组织中COX-2的表达增高可能抑制Bax表达，两者相互作用抑制凋亡，促进肺癌细胞增殖，从而促进肺癌的发生发展。本组病例中部分病例COX-2表达阳性Bax阳性(9/23)，推测这些病例中可能Bax的异常表达不占主导地位，与肿瘤发生有关的其他基因如Bcl-2、Bcl-xl起主要作用。说明肿瘤发生发展与多种基因的异常有关，同时也说明在肺癌中Bax不是COX-2激活的唯一下游通路。
总之,COX-2在肿瘤发生、转移中发挥着重要的作用,其表达水平增加有可能是肿瘤发生的早期事件。在此基础上开展临床水平COX-2抑制剂治疗多种恶性肿瘤的探讨是当今研究的热点，最近美国临床肿瘤协会(ASCO)报道了赛来可希可与化疗药物多烯紫杉醇联合应用以治疗复发性非小细胞肺癌[6]。在肺癌组织中,COX-2的表达增高可能通过抑制Bax的表达等机制抑制凋亡,从而促进肺癌的发生发展，如何抑制Bax通路和(或)抗凋亡之功能中各个成员的活性，研究与开发基于分子靶点的药物将为肿瘤治疗开辟一条新途径。
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