微小染色体维持蛋白5在甲状腺肿瘤中的表达与意义.docx

微小染色体维持蛋白5在甲状腺肿瘤中的表达与意义【摘要】 目的： 检测微小染色体维持蛋白5(Mcm5)在甲状腺肿瘤组织中的表达，探讨Mcm5在甲状腺癌诊断中的辅助作用。方法： 采用免疫组织化学法检测10例结节性甲状腺肿、15例甲状腺腺瘤(FA)和49例甲状腺癌组织中Mcm5蛋白的表达。结果: Mcm5只在甲状腺未分化癌(UTC)、髓样癌(MTC)和乳头状癌(PTC)中表达，其标记指数(LI)分别为，Mcm5在甲状腺肿、 FA中未见表达。Mcm5蛋白表达在UTC与FA间，MTC与FA间，PTC与FA间差异均有显着性()；Mcm5蛋白表达与甲状腺癌恶性进展有关，与患者的淋巴结转移无关。结论: Mcm5可反映UTC、MTC和PTC中细胞的增殖活性，是辅助诊断甲状腺未分化癌、髓样癌及乳头状癌的有效指标。【关键词】 甲状腺肿瘤微小染色体维持蛋白5免疫组织化学Mcm5 protein expression in thyroid carcinoma 【ABSTRACT】 Objective: To investigate the expression of minichromosome maintenance protein 5 (Mcm5) in thyroid tumor tissues. Methods: The expressions of Mcm5 in 10 cases of thyroid nodular goiter, 15 cases of thyroid adenoma and 49 cases of thyroid carcinoma were detected by S-P immunohistochemical techniques. Results: Label Indexes of Mcm5 in undifferentiated carcinoma of throid (UTC), medullary carcinoma (MTC) and papillary carcinoma(PTC) were , ，, respectively. Mcm5 was negative in other tumor tissues. Mcm5 protein had significant difference between UTC and thyroid adenoma (FA), MTC and FA, and PTC and FA (). The expression of Mcm5 was related to the malignant progression of thyroid tumors but was not correlated with the lymph nodes metastasisConclusion: Mcm5 might be regarded as a parameter in diagnosis of UTC, MTC and PTC for evaluating the degree of proliferating activity. 【KEY WORDS】 Thyroid carcinomaMinichromosome maintenance protein 5Immunohistochemistry 细胞的恶性增殖失调导致肿瘤的发生，目前对细胞生长调控机制的研究提出DNA复制起始调控在细胞生长调控中占有核心作用。微小染色体维持蛋白(Minichromosome maintenance proteins ,Mcm)参与了DNA复制起始调控，国内外已有研究表明该家族成员Mcm5可作为不典型增生和肿瘤的生物学标记物1，但目前国内尚未见有关其在甲状腺肿瘤组织中报道。我们应用S-P免疫组化技术检测甲状腺肿瘤组织中Mcm5的表达，旨在探讨甲状腺癌发生发展过程中Mcm5表达的意义，为甲状腺肿瘤良恶性鉴别诊断提供帮助。 1资料与方法 临床资料研究标本取自19972006年山东省立医院和山东省肿瘤医院手术切除标本共74例。患者年龄2075岁，平均45岁；男24例，女50例。其中结节性甲状腺肿10例，甲状腺腺瘤15例，甲状腺癌49例。49例甲状腺癌按WHO组织学分类，滤泡癌13例，乳头状癌20例，髓样癌9例，未分化癌7例。49例甲状腺癌中淋巴结转移者22例。所有标本均做4m连续切片。 检测方法免疫组化试剂采用SP法，DAB显色。SP试剂盒和鼠抗人Mcm单克隆抗体均购自美国Serotec公司，工作浓度1150。用已知宫颈癌作阳性对照，PBS代替一抗作阴性对照。 结果判定标准Mcm5阳性染色定位于细胞核，出现棕黄色颗粒为阳性。增殖指数计算方法：随机选择10个高倍视野，观察1000个癌细胞，计算阳性细胞的百分比，则Mcm5标记值为：阳性细胞总和1000l00。 统计学方法所有数据采用均数标准差( xs) 表示, 两个均数比较用t检验。实验数据均采用SAS统计软件分析处理。 2结果 Mcm5在甲状腺肿瘤中的表达Mcm5蛋白在UTC、MTC及PTC中均有阳性表达，FTC、腺瘤及结节性甲状腺肿中均为阴性。Mcm5在UTC、MTC和PTC中的标记指数分别为，。与腺瘤比较，Mcm5蛋白在UTC、MTC和PTC的表达差异均有统计学意义()。见表1。 Mcm5与淋巴结转移的关系49例甲状腺癌中，有淋巴结转移者22例，无淋巴结转移者27例。在有淋巴结转移组和无淋巴结组的LI分别为，(P=)。见表2。 3讨论 真核生物中，为保证遗传物质精确传递到子代，一个细胞周期中DNA只能复制一次。DNA复制的核心机制是在特定的复制起始点首先由一系列的复制起始因子主要包括起始识别复合物(ORC)、细胞分裂周期蛋白6(Cdc6)、Cdc10依赖性的转录因子1和Mcm2-7顺序性装载于染色质上而形成复制前复合体(Pre-RCs)2。G1/S期，Pre-RCs在至少两种激酶CDK和Cdc7/Dbf4作用下形成起始前复合体(Pre-ICs)，构建双向复制叉，从而构建S期DNA复制的能力3。 Mcm5是保守于所有真核生物的微小染色体维持蛋白家族的一员，与DNA复制有密切关系。Mcm基因是影响微染色体有丝分裂稳定性的主要基因4，其编码的Mcm蛋白家族由6个结构高度同源的亚单位组成，被认为是复制准许因子(RLF)中的一个重要成员。Mcm蛋白之间可以相互作用，组成不同的复合物形式，Mcm2/3/4/5/6/7、Mcm4/6/7、Mcm2/4/6/7及Mcm3/5，其中只有Mcm4/6/7有DNA解螺旋酶活性、ssDNA结合活性和依赖于DNA的ATPase活性，能在起始点能解开一段双链DNA，并在复制叉的延伸中起关键作用。Mcm3/5则有限制Mcm4/6/7解螺旋酶活性的作用。Mcm蛋白水平在细胞周期中是变化的，G0期最低，G1期与染色质结合在一起，G1后期达峰值，进入S期，CDK与DDK共同调节复制起始点并构建双向复制叉，Mcm从染色质上不可逆地解离出，直至M期呈游离的微小染色体。DNA解链后ATR、ATM被激活，分别磷酸化Mcm2、Mcm3，进而抑制DNA再复制，同时ATR、ATM通过Chk1、Chk2下调cdk2/cyclinE、Cdc25A与Cdc7/Dbf4，从而抑制复制的起始及DNA的合成5。Mcm在复制期间不再装配前复制复合物，以防DNA复制在一个细胞周期内再次启动并确保每个细胞周期DNA复制的起始和延伸仅发生一次。Mcm蛋白除参与DNA复制外，在DNA转录、染色质重建及维持基因组稳定方面也发挥了重要作用。Mcm蛋白复合物通过与RNA聚合酶全酶之间的相互作用涉及转录调控，通过与STAT1转录活化结构的相互作用活化转录6。大量研究表明，Mcm蛋白能够敏感而特异地反映细胞的增殖情况，是较Ki67更为可靠的增殖指标，在判断肿瘤的恶性度及评估预后方面具有重要意义7,8。 目前，国内鲜见有关Mcm蛋白家族在甲状腺肿瘤组织中表达情况的报道，国外的报道较少，结果也不一致。Teresa Guida等9人检测Mcm5与Mcm7抗体在正常甲状腺、PTC和UTC中的表达，并与PCNA对比，结果显示UTC中Mcm5表达阳性率为65%，Mcm7为73%，均高于PCNA，正常甲状腺及PTC为阴性。MarKC等10提出Mcm2有助于临床鉴别诊断MIFC与FA。 本实验检测了该家族成员Mcm5在74例甲状腺肿瘤组织中的表达。我们发现Mcm5在UTC，MTC及PTC中有特异性细胞核阳性着色，FTC、腺瘤及结节性甲状腺肿中均为阴性。UTC恶性程度最高，其LI也最高 ，UTC与腺瘤间差异有显着性()，提示Mcm5是反映UTC细胞增殖的有效指标。其次，MTC恶性程度仅次于UTC，其LI较高 ，PTC中LI最低 ，与其多分化较好有关。至于滤泡癌，本实验中Mcm5未检测到明显阳性着色细胞核，只在肿瘤侵袭边缘见有细胞质中度着色和轻度着色的个别细胞核，鉴于此，不作为阳性判断。Mcm5在MTC与腺瘤间，PTC与腺瘤间差异亦有显着性()，提示Mcm5也是反映MTC及PTC细胞增殖的有效指标。由此可见，甲状腺癌发生过程中呈过表达状态，随肿瘤恶性程度增高，其细胞增殖活性提高，表明癌细胞生长失控，DNA合成紊乱，LI能反映出癌细胞的恶性行为。我们分析发现，Mcm5蛋白表达与甲状腺癌淋巴结转移无关。 总之，Mcm5参与了UTC、MTC与PTC的恶性进展，能反映其肿瘤细胞的增殖活性，有助于辅助诊断UTC、MTC、PTC与FA。 【参考文献】 1 Freeman A, Morris LS, Mills AD, et al. Minichromosome maintenance proteins as biological markers of dysplasia and malignancyJ. Clin Cancer Res, 1999,5(8):2121-2132. Nishitani H, Lygerou Z, Nishimoto T, et al. The Cdt1 protein is required to license DNA for replication in fission yeastJ. Nature, 2000,404(6778):625-628. Lei M, Tye BK. Initiating DNA synthesis: from recruiting to activating the MCM comp lexJ. Cell Sci, 2001,114(8):1447-1454. Yu Z, Feng D, Liang C. Pairwise interactions of the six human MCM protein subunitsJ. Mol Biol, 2004,340(5):1197-1206. Shechter D, Gautier J. ATM and ATR check in on origins: a dynamic model for origin selection and activationJ. Cell Cycle, 2005,4(2):235-238. DaFonseca CJ, Shu F, Zhang JJ. Identification of two residues in MCM5 critical for the assembly of MCM comp lexes and Stat1 - mediated transcription activation in response to IFN - gammaJ. Proc Natl Acad Sci, 2001,98(6):3034-3049. Rodins K, Cheale M, Coleman N, et al. Minichromosome maintenance protein expression in normal kidney and renal cell carcinomas: relationship to tumor dormancy and potential clinical utility J. Clin Cancer Res, 2002,8(4):1075-1081. Kato H, Miyazaki T, Fukai Y, et al. A new proliferation marker, minichromosome maintenance protein 2, is associated with tumor aggressiveness in esophageal squamous cell carcinoma J. Surg Oncol, 2003,84(1):24-30. Guida T, Salvatore G, Faviana P, et al. Mitogenic effects of the up-regulation of minichromosome maintenance proteins in anaplastic thyroid carcinomaJ. Clin Endocrinol Metab, 2005,90(8): 4703-4709. 10 Mar KC, Eimoto T, Nagaya S, et al. Cell proliferation marker MCM2, but not Ki67, is helpful for distinguishing between minimally invasive follicular carcinoma and follicular adenoma of the thyroidJ. Histopathology, 2006,48(7):801-807.