大肠癌组织IGF-I、IGF-IR、GLUT-4的表达及意义

刘晓倩，孙立园，刘莎莎，赵 杨，申兴斌

（承德医学院附属医院病理科，河北承德 067000）

大肠癌组织IGF-I、IGF-IR、GLUT-4的表达及意义

刘晓倩，孙立园，刘莎莎，赵 杨，申兴斌△

（承德医学院附属医院病理科，河北承德 067000）

目的:探讨大肠癌组织胰岛素样生长因子-I（IGF-I）、胰岛素样生长因子-I受体（IGF-IR）、葡萄糖转运蛋白-4（GLUT-4）的表达和意义。方法:应用免疫组化染色法检测70例大肠癌组织、30例大肠腺瘤和20例正常大肠黏膜IGF-I、IGF-IR、GLUT-4蛋白的表达情况，并分析大肠癌组织三者表达的相关性。结果：大肠癌组织IGF-I、IGF-IR、GLUT-4的表达明显高于大肠正常黏膜和大肠腺瘤（P＜0.01）；大肠癌组织中，IGF-I表达与IGF-IR和GLUT4表达呈正相关关系（r=0.412、0.396，P＜0.01）。结论：IGF-I、IGF-IR、GLUT-4可能在大肠癌的发生发展过程中具有重要作用。

大肠癌；胰岛素样生长因子-I；胰岛素样生长因子-I受体；葡萄糖转运蛋白-4；免疫组织化学

大肠癌是人类高发恶性肿瘤，发病率一直呈上升趋势，在我国大肠癌死亡率已位于恶性肿瘤死亡率的第五位，严重危害人类健康。大肠癌的发生与饮食、环境、遗传、细胞分化、增殖及凋亡异常等多种因素密切相关。近年的研究表明，胰岛素样生长因子-（IIGF-I）及其受体（IGFIR）在多种恶性肿瘤中发挥抗凋亡、促增殖的作用，与前列腺癌、多发性骨髓瘤、肺癌、子宫内膜癌等多种肿瘤的发生发展密切相关[1-2]。葡萄糖转运蛋白-（4GLUT-4）是细胞摄取葡萄糖的主要载体，肿瘤细胞可通过GLUT-4的异常表达增加葡萄糖的摄取，从而满足肿瘤细胞迅速生长的能量需求。研究发现IGF-I及IGF-IR活化后，可激活胰岛素信号传导通路（IR-PI3K-AKT-GLUT-4），调节细胞的糖代谢[3]。目前，该信号通路中关键因子IGF-I、IGF-IR、GLUT-4在大肠癌发生发展中的作用逐渐引起研究者的重视。本研究采用免疫组化法检测了三者在不同大肠组织中的表达情况及相关性，探讨三者与大肠癌发生发展的关系。

1 材料与方法

1.1 材料 2016年5月-2016年12月承德医学院附属医院手术后病理确诊、存档的大肠癌病例（CC）70例、大肠腺瘤（Ad）30例、正常大肠黏膜（NM）20例（距大肠癌组织＞10cm的正常大肠黏膜）。所有病例均为首发病例，术前未经放疗、化疗及生物治疗。

1.2 方法 组织标本经10%中性福尔马林固定，常规石蜡包埋，切片，厚5μm。采用免疫组织化学SABC法检测各种大肠组织IGF-I（1：100）、IGF-IR（1：100）和GLUT-4（1：100）蛋白的表达，DAB显色，苏木素复染封片。以PBS代替一抗作为阴性对照，以已知乳腺癌阳性组织切片为阳性对照。兔抗IGF-I、IGF-IR、GLUT-4抗体一抗，免疫组织化学检测试剂盒、浓缩型DAB试剂盒、二抗，均购自武汉博士德生物工程有限公司。

1.3 结果判定 IGF-I、IGF-IR、GLUT-4均以细胞浆出现棕黄色着色为阳性细胞。采用Volm[4]双评分法判定结果，在染色均匀的区域随机选取5个高倍镜视野(×400)，每个视野计数200个细胞：①按阳性细胞百分率(A值)评分：＜5%为0分，5%～25%为1分，25%～50%为2分，＞50%为3分；②按染色强度(B值)评分：不着色为0分，浅棕黄色为1分，棕黄色为2分，棕褐色为3分。以A值+B值判定最终结果，阴性(-)：0分，弱阳性(+)：1-2 分，中度阳性(++)：3-4分，强阳性(+++)：5-6分。

1.4 统计分析 采用SPSS 19.0统计软件处理数据，等级资料采用秩和检验，相关性分析采用Spearman等级相关分析。

2 结果

2.1 不同大肠组织IGF-I蛋白的表达 大肠癌组织IGF-I蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜和大肠腺瘤，大肠腺瘤IGF-I蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜（P＜0.01）。见表1：

表1 IGF-I在NM、Ad和CC中的表达情况

2.2 不同大肠组织IGF-IR蛋白的表达 大肠癌组织IGF-IR蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜和大肠腺瘤，大肠腺瘤IGF-IR蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜（P＜0.01）。见表2：

表2 IGF-IR在NM、Ad和CC中的表达情况

2.3 不同大肠组织GLUT-4蛋白的表达 大肠癌组织GLUT-4蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜和大肠腺瘤，大肠腺瘤GLUT-4蛋白的表达水平明显高于大肠正常黏膜（P＜0.01）。见表3：

表3 GLUT-4在NM、Ad和CC中的表达情况

2.4 大肠癌组织IGF-I、IGF-IR、GLUT-4蛋白表达的相关性大肠癌组织IGF-I表达与IGF-IR、GLUT-4呈正相关关系（r=0.412、0.396，P＜0.01）。

3 讨论

IGF-I是一种有丝分裂原，可增加细胞周期蛋白Dl的表达，刺激细胞RNA和DNA的合成，加速细胞从G1期向S期过渡，从而促进细胞增殖[5]。IGF-IR是细胞表面酪氨酸蛋白激酶受体，是细胞增殖、分化的重要调控因子。IGF-IR与配体IGF-I结合后可介导肿瘤细胞中多条信号传导通路（P13K/Akt信号途径和MAPK信号途径等），直接影响肿瘤细胞的分化、增殖和侵袭能力，进而促进肿瘤细胞的生长与转移[6]。有研究发现，索拉非尼、奥沙利铂分别联合基因干预IGF-IR的表达后肝癌细胞的增殖抑制率明显升高，提示抑制IGF-IR的活性可增加肝癌细胞对靶向药物及化疗药物的敏感性[7]；国外亦有研究证实，干扰IGF-IR表达可诱导肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞的增殖、分化和转移[8]。

GLUT-4是葡萄糖转运蛋白家族成员之一，分子量为45kD～55kD，定位于人17号染色体短臂，近年来其在肿瘤方面的作用逐渐引起了研究者们的关注。研究表明，GLUT-4不仅能维持、调节肿瘤细胞的基本代谢，还在肿瘤细胞中异常表达，以满足肿瘤细胞增殖、分化及转移的能量需求[9]。Garrido等[10]通过检测GLUT-4沉默组与对照组MCF7乳腺癌细胞的增殖率，发现GLUT-4沉默组细胞的增殖速率明显下降，提示GLUT-4缺失可影响乳腺癌细胞的新陈代谢并损害细胞的生存能力。在多发性骨髓瘤中，不同分化程度的B细胞依赖GLUT-4调节葡萄糖的吸收，以维持细胞的生长和增殖，抑制多发性骨髓瘤细胞GLUT-4的表达可导致肿瘤细胞生长抑制和/或细胞毒性[11]。在黑色素瘤中，TDP-43基因沉默可以抑制GLUT-4的表达，从而降低葡萄糖的吸收，减慢细胞生长速度，抑制肿瘤细胞的增殖和转移[12]。Ito等[13]发现，肺癌组织GLUT-4蛋白的表达水平明显高于正常肺组织，并且发现GLUT-4的表达水平与组织学类型、肿瘤分化、肿瘤大小及淋巴结转移有关。上述研究提示，GLUT-4在多种恶性肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用，但具体分子调节机制仍待进一步研究。

本研究发现，大肠癌组织IGF-I、IGF-IR、GLUT-4蛋白的表达明显高于大肠腺瘤和正常大肠黏膜，并且大肠癌组织IGF-I表达与IGF-IR、GLUT-4呈正相关关系，提示IGF-I、IGF-IR、GLUT-4可能与大肠癌的发生发展过程有关，且在大肠癌的发生发展过程中三者可能具有协同作用。为探讨IGF-I、IGF-IR、GLUT-4与大肠癌发生发展的关系，本课题组将进一步分析三者与大肠癌临床病理特征的关系，以期为大肠癌的治疗和预后提供实验依据。

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EXPRESSION AND SIGNIFICANCE OF IGF-I, IGF-IR AND GLUT-4 IN COLORECTAL CARCINOMA

LIU Xiao-qian, SUN Li-yuan, LIU Sha-sha, et al

(Department of Pathology, the Affiliated Hospital of Chengde Medical College, Hebei Chengde 067000, China)

Objective:To investigate the expression and signi fi cance of insulin-like growth factor-I (IGF-I),insulin-like growth factor-I receptor (IGF-IR) and glucose transporter-4 (GLUT-4) in colorectal carcinoma.Methods:Immunohistochemical stain was used to detect the expression of IGF-I, IGF-IR and GLUT-4 protein in 70 cases colorectal carcinoma, 30 cases colorectal adenoma and 20 cases normal colorectal mucosa; and the correlations of aboving three factors in colorectal carcinoma were also analyzed.Results:The expression of IGF-I, IGF-IR and GLUT-4 in colorectal carcinoma were signi fi cantly higher than that of normal colorectal mucosa and colorectal adenoma(P<0.01). In colorectal carcinoma,the expression of IGF-I was positively correlated with IGF-IR and GLUT4 (r=0.412,0.396, P<0.01).Conclusions:IGF-I,IGF-IR and GLUT-4 may play an important role in development of colorectal carcinoma.

△ 通讯作者

Colorectal carcinoma; IGF-I; IGF-IR; GLUT-4;Immunohistochemisty

R735.3

A

1004-6879（2018）01-0008-04

2017-05-15）