肿瘤干细胞标记物CD133在肺癌组织中的表达

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.23.022

摘要/Abstract

摘要：

背景：随着肿瘤干细胞研究的深入，肺癌干细胞成为目前研究的热点之一。
目的：评价肿瘤干细胞标记物CD133在肺癌组织中的表达，以及与肺癌临床病理特征的关系。
方法：应用免疫组化染色检测CD133在不同类型、不同分化程度肺癌组织中的阳性表达率，并分析CD133阳性表达与肺癌患者年龄、性别、肿瘤大小、组织学类型、分期及分级、分化程度、淋巴转移和预后等临床病理特征的相关性。
结果与结论：CD133在各种类型肺癌组织中均有较高的表达率，但是其阳性表达与肺癌患者的年龄、性别等患者临床特征无相关性，与肺癌的组织学分型、分期及分级、分化程度也无相关性，而与肺癌组织的淋巴转移及预后密切相关，伴有淋巴转移的肺癌组织中CD133的阳性表达率更高，且5年生存率明显降低，预后差。

关键词: 干细胞, 干细胞学术探讨, 肺癌, 肿瘤干细胞, CD133, 腺癌, 鳞癌, 小细胞肺癌, 非小细胞肺癌, 细支气管肺泡癌, 大细胞癌, 侧群细胞, 淋巴转移

Abstract:

BACKGROUND: With the deepening of tumor stem cell research, lung cancer stem cells have become one of the research hotspots.
OBJECTIVE: To evaluate the expression of tumor stem cell marker CD133 in lung cancer tissues, and to evaluate the correlation with the clinicopathologic characteristics of lung cancer.
METHODS: Immunohistochemical staining was used to detect the positive expression rate of CD133 in lung cancer tissues with different types and differentiation degrees, as well as to analyze the correlation between CD133 positive expression and the clinicopathologic characteristics, including the age, gender,
size of the tumor, histological type, stage and grade, degree of differentiation, lymphatic metastasis and prognosis.
RESULTS AND CONCLUSION: CD133 had higher positive expression rate in various types of lung cancer tissues, but the positive expression rate had correlation neither with the clinical characteristics of the patients including age and gender, nor with the histological type, stage and grade and the degree of differentiation. The positive expression rate was closely related with lymphatic metastasis and prognosis. The positive expression rate of CD133 was higher in the lung cancer tissues with lymphatic metastasis, and 5-year survival rate was significantly lower with poor prognosis.

Key words: stem cells, stem cell academic discussion, lung cancer, tumor stem cells, CD133, adenocarcinoma, squamous cell carcinoma, small cell lung cancer, non-small cell lung cancer, bronchiolo-alveolar carcinoma, large cell carcinoma, side population cells, lymphatic metastasis

中图分类号:

R318

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Qin Yong, Han Hong-guang. Expression of tumor stem cell marker CD133 in lung cancer[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(23): 4334-4339.

图/表（结果） 3

2.1 肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌组织中的表达 程继荣等^[18]对肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌组织中的表达进行了研究，研究对象为原发性非小细胞肺癌65例患者，男58例，女7例，年龄38-77岁。对肺癌进行分期分型，鳞癌34例，腺癌14例，细支气管肺泡癌17例；高分化癌23例，中分化癌18例，低分化癌24例；伴有淋巴结转移40例，无淋巴结转移25例；TNMⅠ期23例，TNMⅡ期20例，TNM Ⅲ期22例。应用免疫组化染色的方法检测65例非小细胞肺癌中CD133的表达。
结果显示，肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌中的阳性表达率为69.2%，表达于肺癌癌细胞的胞浆中。并且CD133的表达与肺癌肿瘤灶的大小、组织学类型、TNM分期以及组织分化程度无关。伴有淋巴结转移非小细胞肺癌患者的CD133阳性表达率为82.5%，而不伴有淋巴结转移非小细胞肺癌患者的CD133阳性表达率为48.0%，结果具有统计学差异，具体结果见表1。

孙慧元等^[19]对肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌组织中的表达也进行了研究，研究对象为67例非小细胞肺癌患者，男53例，女14例，年龄39-80岁。对非小细胞肺癌进行组织学分型和分期，鳞癌40例，腺癌27例；高分化癌16例，中分化癌31例，低分化和未分化癌20例。应用免疫组化染色检测67例非小细胞肺癌中肿瘤干细胞标记物CD133的表达。
结果显示，肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌中的阳性表达率为62.7%，阳性染色为细胞质内棕黄色颗粒。研究还显示CD133的表达与非小细胞肺癌患者的年龄、性别、吸烟史、肺癌肿瘤大小、组织学类型以及组织分化程度等无关，而与淋巴结转移密切相关，伴有淋巴结转移非小细胞肺癌患者的CD133阳性表达率为78.1%，不伴有淋巴结转移非小细胞肺癌患者的CD133阳性表达率为48.6%。结果具有统计学差异，具体结果见表1。
倪静怡等^[20]同样对肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌组织中的表达进行了研究，研究对象为50例非小细胞肺癌患者，男27例，女23例，年龄35-70岁。对非小细胞肺癌进行组织学分型和分期，鳞癌29例，腺癌18例，大细胞癌3例；高分化癌15例，中分化癌29例，低分化和未分化癌6例；伴有远处转移15例。同时选取20例癌旁组织和20例正常肺组织作为对照。应用免疫组化染色检测50例非小细胞肺癌、20例癌旁组织和20例正常肺组织中肿瘤干细胞标记物CD133的表达。
结果显示，非小细胞肺癌中CD133的阳性表达率为61.0%，癌旁组织中CD133的阳性表达率为10.0%，正常肺组织中CD133的阳性表达率为20.0%，癌旁组织和正常组织中的CD133阳性表达率明显低于非小细胞肺癌组织中CD133的阳性表达率，且结果具有统计学差异。CD133阳性颗粒呈散在或小簇状分布于细胞膜上。此外，研究结果还显示伴有远处转移的非小细胞肺癌中CD133的阳性表达率明显高于不伴有远处转移的非小细胞肺癌CD133的阳性表达率，提示肿瘤干细胞标记物CD133的表达与是否伴有远处转移相关，而与患者的年龄、性别、肿瘤组织学类型及分期等无关，具体结果见表1。
上述3组研究均应用免疫组化染色检测非小细胞肺癌组织中CD133的阳性表达，结果显示其阳性表达率为61.0%-70.0%。并且3组研究结果均显示肿瘤干细胞标记物CD133的阳性表达与非小细胞肺癌患者的年龄、性别、肿瘤组织大小、组织学类型、组织学分期分级以及分化程度等临床病理特征无相关性，而与有无淋巴结转移等远处转移密切相关，伴有远处转移的非小细胞肺癌组织中CD133的阳性表达率明显高于无远处转移。
张惠忠等^[21]也对肿瘤干细胞标记物CD133在非小细胞肺癌组织中的表达进行了研究，研究结果与上述3组研究结果相似，即CD133的阳性表达与非小细胞肺癌患者的年龄、性别、肿瘤组织大小、组织学类型、组织学分期分级以及分化程度等临床病理特征无相关性，而与有无淋巴结转移等远处转移密切相关。此外，还对CD133的表达与非小细胞肺癌的预后关系进行了研究，研究结果显示CD133阳性表达非小细胞肺癌患者的平均生存期为10个月，而CD133阴性表达非小细胞肺癌患者的平均生存期为37个月，提示CD133的阳性表达率越高，肺癌组织中含有的肿瘤干细胞越多，肿瘤组织发生淋巴结转移的可能性越大，平均生存期也就越短。预后越差。
2.2 肿瘤干细胞标记物CD133在肺腺癌组织中的表达 王树岗等^[22]对83例肺腺癌的患者进行研究，应用免疫组化染色检测肿瘤干细胞标记物CD133的表达，分析肺腺癌组织中CD133的表达与患者临床病理特征的关系，具体结果见表2。

研究中83例肺腺癌患者，其中男性45例，CD133阳性表达34例，阳性表达率为75.5%，女性38例，CD133阳性表达34例，阳性表达率为89.5%，男性肺腺癌患者中CD133的阳性表达率明显低于女性患者，但是2组结果的差异无统计学意义。吸烟患者与不吸烟患者肺腺癌组织中CD133的阳性表达率无明显差异。83例肺腺癌患者中，伴有淋巴转移患者62例，CD133阳性表达57例，CD133阳性表达率为91.9%，不伴有淋巴转移患者21例，CD133阳性表达11例，CD133阳性表达率为52.4%，2组结果具有统计学差异，提示肺腺癌组织中CD133的阳性表达与淋巴结转移相关。对83例肺腺癌患者进行随访过程中，17例患者失访，有效随访66例，CD133阳性表达患者54例，5年存活13例，存活率24.1%，而CD133阴性表达患者12例，5年存活7例，存活率58.3%，2组结果具有统计学差异，提示CD133阳性表达与肺腺癌患者5年存活率相关。高分化腺癌中CD133阳性表达率为63.6%，CD133阳性表达强度为9.9%；中分化腺癌中CD133阳性表达率为84.6%，CD133阳性表达强度为30.8%；低分化腺癌中CD133阳性表达率为85.0%，CD133阳性表达强度为54.1%，各组结果之间CD133的阳性表达率无明显差异，但是CD133阳性表达强度具有统计学差异，提示CD133阳性表达与肺腺癌组织的病理分化程度相关。
2.3 肿瘤干细胞标记物CD133在小细胞肺癌组织中的表达 文加斌等^[23]采用有限稀释法克隆培养人小细胞肺癌细胞株细胞，并应用免疫组化染色检测肿瘤干细胞标记物CD133的表达。结果显示CD133阳性表达的细胞胞质、核膜可见黄色或棕黄色颗粒沉积，而阴性表达则表现为细胞核呈现深蓝色，细胞质为淡蓝色，无黄色颗粒物沉积。CD133阳性表达率为66.7%。
2.4 肿瘤干细胞标记物CD133在肺癌组织中的表达 姚杰等^[24]对肿瘤干细胞标记物CD133在肺癌原发灶和转移淋巴结中的表达进行了研究，研究对象为42例肺癌患者，男42例，女18例，年龄32-77岁，其中鳞癌15例，腺癌18例，小细胞癌9例；高分化癌16例，中分化癌7例，低分化及未分化癌19例。伴有淋巴结转移27例。应用免疫组化染色检测肿瘤干细胞标记物CD133的表达，并分析CD133的表达与肿瘤大小、组织学类型、细胞分化程度和淋巴结转移等的相关性。
结果显示，42例肺癌组织中，原发灶CD133阳性表达率为73.8%，伴有淋巴结转移肺癌组织中CD133阳性表达率为92.6%。CD133阳性表达肺癌原发灶与阴性表达肺癌原发灶大小无明显差异。各组织学类型肺癌组织中CD133的阳性表达无明显差异。不同分化程度的肺癌组织中CD133的表达无明显差异。CD133阳性表达肺癌组织中淋巴结的转移率为77.4%，CD133阴性表达肺癌组织中淋巴结的转移率为27.3%，明显低于CD133阳性表达，并且2组结果之间的差异具有统计学意义。研究结果还显示CD133阳性表达肺癌患者3年生存率明显低于CD133阴性表达的患者，且结果具有统计学差异。CD133的表达与患者临床病理特征的关系见表3。

参考文献

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引言

肺癌是对人类健康危害最大的恶性肿瘤之一，发病率和死亡率呈逐年上升的趋势，虽然目前联合应用肿瘤切除、化疗和放疗等治疗措施，但肺癌的5年生存率仍不高，尤其是非小细胞肺癌的死亡率更高^[1] 。肿瘤组织的侵袭和转移是导致肺癌患者死亡的主要原因。肿瘤干细胞概念的提出对肺癌的发生及发展，诊断及治疗提供了新的思维方法，为肺癌患者带来了新的希望^[2] 。
20世纪70年代，Nowell等^[3]首先提出了肿瘤干细胞的概念，并且在研究急性粒细胞白血病时提出白血病干细胞的概念。随后人们对实体瘤中是否存在干细胞进行了大量研究，发现在肝癌、脑肿瘤以及乳腺癌等多种实体肿瘤中存在少量的肿瘤干细胞^[4-6] 。而肺癌肿瘤干细胞的研究相对滞后，但是近年来，肺癌干细胞的研究同样获得重大的成果^[7] 。2005年Kim等^[8]从小鼠支气管肺泡导管连接处分离出支气管肺泡干细胞，此类干细胞表达干细胞抗原Sca1和CD34，但是不表达血小板内皮细胞黏附分子和CD45。研究还发现支气管肺泡干细胞在支气管、肺泡损伤和上皮细胞体内修复更新时发挥作用，正常情况下，支气管干细胞处于静止状态，当体内支气管和肺泡损伤时发生增殖，研究认为，支气管肺泡干细胞与肺末梢支气管癌的发生相关，此研究结果为肺癌肿瘤干细胞的研究提供了重要的信息线索。
2007年，Ho等^[9]对6种人肺癌细胞株中提取的侧群细胞进行了研究，发现肺癌侧群细胞具有肿瘤干细胞的特性。2008年，Sung等^[10]在人肺腺癌细胞株A549中分离出具有干细胞特性的侧群细胞，这些侧群细胞约占总细胞的24%。同年，Eramo等^[11]报道了肺癌干细胞属于CD133阳性细胞亚群，研究发现在肺癌组织中存在小部分表达CD133的未分化细胞，这些CD133阳性细胞能够在无血清培养基中以球体形式生长，并且注射于免疫缺陷的小鼠体内后能够产生与原细胞相同性质的肿瘤，研究认为CD133阳性肺癌细胞具有肿瘤干细胞的特性。2009年Tirino等^[12]对89例非小细胞肺癌患者的新鲜肿瘤组织进行了研究，结果发现CD133的阳性表达率为72%，且CD133阳性肺癌干细胞表现出更强的肿瘤能力。
CD133是一种广泛表达于多种肿瘤干细胞表面的抗原标志^[13-16] ，在肺癌组织中同样广泛表达，文章对CD133在不同类型肺癌组织中的表达进行深入研究，明确CD133表达与各种类型肺癌的组织学特征、病理特征、淋巴转移以及预后等的相关性，以及明确其表达是否与肺癌患者的年龄、性别以及吸烟史等一般资料特征具有相关性。