增殖细胞核抗原(ProliferatingCellNuclearAntigen简称PCNA)由Miyachi等于1978年在SLE(系统性红斑狼疮)患者的血清中首次发现并命名,因其只存在于正常增殖细胞及肿瘤细胞内而得名,以后的研究发现PCNA与细胞DNA合成关系密切,在细胞增殖的启动上起重要作用,是反映细胞增殖状态的良好指标,因此近年来掀起了对PCNA研究的热潮,尤其在肿瘤方面[1~3]。
1 PCNA的特点
PCNA是一种分子量为36KD的蛋白质,在细胞核内合成,并存在于细胞核内,为DNA聚合酶δ的辅助蛋白。在细胞核内存在可溶性与不溶性两种PCNA,可溶性PCNA在细胞周期各期中均有表达,其量在DNA合成过程中不发生明显变化,易被去污剂提取、甲醇破坏;不溶性PCNA较稳定,不易被去污剂洗脱、甲醇破坏,这种PCNA在G0~G1期细胞中无明显表达,G1晚期,其表达大幅度增加,S期达到高峰,G2~M期明显下降,其量的变化与DNA合成一致,检测其在细胞中的表达,可作为评价细胞增殖状态的一个指标[1,2,4]。
2 肿瘤中PCNA的研究
肿瘤细胞具有旺盛的增殖活性,而PCNA可作为评价细胞增殖状态的指标。因此,国内外在许多肿瘤中进行了PCNA的研究,涉及PCNA与肿瘤发生发展[5,6]、分级[1,7~10]、分期[1,10]、放疗敏感性[11,12]、预后[1,7,8,10,13~20]、复发和转移[1,21]、死亡原因[20]、肿瘤标志物[18,22]等各个方面的相关性,得出了许多结论,但在某些方面因作者和所研究肿瘤的不同,还存在一些争议,即使尚没有争议的结论,也是从一种或几种肿瘤中得出的,这些结论是否适用于所有肿瘤,仍有待进一步研究。
3 肺癌中PCNA的研究
PCNA在肺癌中的研究也较多,许多作者致力于这方面的探讨,期望找到有意义、有价值的结果,但到现在为止,PCNA在肺癌中研究所得出的一些结果也同样存在争论[23]。
3.1 PCNA与肺癌发生发展的关系
夏书月等[6]在研究肺鳞癌的发生、发展过程中,发现PCNA的表达有逐渐增高,阳性细胞数逐渐增多的趋势。在轻、中、重度不典型增生、原位癌及浸润癌中,PCNA标记指数分别为12.5±8.7、43.3±14.9、68.1±9.1、74.6±8.2、65.4±23.6,与正常和轻、中度不典型增生的上皮相比,浸润癌、原位癌和重度不典型增生的上皮细胞PCNA标记指数明显升高,PCNA阳性细胞数也明显增多。认为PCNA表达为细胞异常增殖的标志,可作为肺鳞癌早期诊断的参考指标。但这仅是在肺鳞癌中的初步探索,且病例数较少,能否作为肺鳞癌早期诊断参考指标,还需进一步验证。
3.2 PCNA与肺癌分型的关系
有作者[15,24]认为PCNA在不同类型肺癌中表达不同,鳞癌PCNA标记指数平均约为52%,腺癌为49%,大细胞肺癌为76%,小细胞肺癌为63%。何杰等[25]的结果为:肺鳞癌标记指数为0.51±0.23,腺癌为0.69±0.34。在同一类型不同亚型之间也表达不同。王恩华等[13]在86例肺腺癌中对各亚型进行分析:PCNA在细支气管肺泡癌中表达约为0.22±0.17,腺泡状腺癌中约为0.36±0.12,大细胞癌中约为0.67±0.10。但也有作者认为PCNA的表达仅能反映细胞的增殖状态,与组织学类型无关。Castellano[26]、Fontanini[14]、Fujii[27]等支持这种观点。
3.3 PCNA与肺癌分化程度的关系
有研究表明:PCNA表达随肺癌分化程度的增高而减少。王恩华[13]在肺腺癌的研究中发现:高分化组最低,PCNA标记指数约为0.19±0.10,中分化组稍高,约为0.35±0.10,低分化组最高,约为0.55±0.17;何杰等[25]分别分析了肺鳞癌、肺腺癌中PCNA的表达,发现PCNA标记指数与肿瘤分级呈正相关,Zhao等[28]在73例肺癌中得出了同样结论。可见肺癌中PCNA的表达可反映肺癌细胞分化的好坏,预示肿瘤恶性度的高低。这与在许多种其他肿瘤中的研究 发现基本一致。
3.4 PCNA与肺癌分期的关系
大多数研究表明:PCNA表达与肺癌分期相关,分期愈晚,PCNA表达愈高。Ishida等[29]在211例非小细胞肺癌中统计出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲa、Ⅲb期各期PCNA表达平均值分别为30%、24%、40%、50%,有逐渐增高的趋势,但Ⅰ、Ⅱ期差别不大。王恩华等[13]的研究也认为,肺癌中PCNA的表达与N分期及M分期相关,随着分期的增加,PCNA表达增加。但也有作者持相反意见,Fontanini等[14]在周围型非小细胞肺癌的研究中发现,PCNA的表达与分期无关,他们的结果为:T1期PCNA表达值平均约为18%,T2期约为10%。是否是由于在早期(Ⅰ、Ⅱ)肺癌中PCNA表达受宿主免疫系统抑制,变化不明显,而晚期肺癌因免疫抑制减弱,表达明显增加,还有待继续探讨。
3.5 PCNA与肺癌血管受侵的关系
Fontanini等[14]在40例周围型,淋巴结阴性的非小细胞肺癌(NSCLC)中发现:PCNA的表达与血管受侵明显相关,有血管受侵组的PCNA表达明显高于无血管受侵组,平均值分别为40%和10%。Fujii等[27]也发现PCNA表达与肺癌血管受侵明显相关。这可能与PCNA高表达者分化差,恶性度高,容易侵蚀血管有关。
3.6 PCNA与肺癌预后的关系
部分作者认为:PCNA表达愈低,其生存时间愈长,预后愈好。王恩华等[13]分析了86例手术切除的肺腺癌病例,发现术后存活3年以内组与5年以上组之间,PCNA表达值有显著差异,其标记指数分别为0.42±0.20和0.22±0.15;Ishida等[29]在Ⅰ期NSCLC中也发现,5年生存组中,PCNA(+)组生存率明显低于PCNA(-)组;Fujii等[26]的研究结果也支持这种观点。但有相当多的作者认为单凭PCNA不能评价NSCLC的预后,Matturri[30]、Monraval[31]、Castellano[26]、Ebina[32]等各自分别研究了PCNA的表达与术后NSCLC生存时间的关系,没找到明确的相关性。考虑这是由于肺癌的预后是由多种因素:如病理类型、病理分期、分化、治疗情况、合并症、年龄、身体状况、PCNA的表达等综合决定的,单凭PCNA这一种因素,难以预测肺癌的预后。
3.7 PCNA与肺癌复发的关系
Ogawa等[33]在35例术后复发的Ⅰ期NSCLC中发现,PCNA(+)组复发时间明显短于PCNA(-)组,中位无瘤生存时间分别为2.5年和4年,认为PCNA可预测Ⅰ期NSCLC术后复发时间的长短。但所研究病例太少,范围狭窄,结果有待进一步证实。
3.8 PCNA与肺癌其它标志物的相关性
Fontanini等[14]在周围型肺癌中发现PCNA表达在DNA异倍体中明显高于DNA整倍体,并与异倍体DNAS期分数明显相关,PCNA表达高的分裂指数高于PCNA表达低的。还有研究[13,15,24,28,29,34]表明肺癌中PCNA的表达与细胞构成、DNA指数、AgNORs计数、Ki67等相关。这些多为首次报道,不知结果能否重复,若结论能确证,则无论在临床上,还是基础研究中,PCNA的应用和研究将会更为广泛。
从上可见,肺癌中PCNA的研究已深入到了肺癌的各个方面,但在许多方面所得结果还不统一,造成这种结果不一致的原因很多,初步分析包括以下诸多因素:1)肿瘤本身的因素:肿瘤与肿瘤之间及同一肿瘤不同部位之间,细胞增殖都存在很大的差异[26,36,37],致使PCNA表达不均。2)取材的影响:由于肿瘤内部不同部位之间PCNA表达不均,取材时可能取到高表达区,也可能取到中表达区或低表达区,以致计数结果不能代表整个肿瘤情况。3)制片过程中的影响因素:组织固定时福尔马林的浓度,固定时间的长短,烤片时温度高低及烤片时间等对PCNA的抗原性都有影响。固定液浓度过高,固定时间过长,烤片温度过高,烤片时间过长均会降低PCNA的抗原性乃致使抗原性消失[1,2]。4)免疫组化染色过程中的影响因素:免疫组化染色过程中所用抗体不同,所得PCNA结果不同;微波炉加热能恢复PCNA的抗原性,增强切片的免疫组化染色效果[37 ],使用微波炉处理切片,能增加检测的数值;另外抗体的滴度,内源性过氧化物酶封闭情况,DAB显色时间长短,苏木素衬染的背景深浅等均会影响染片的效果,产生假阴性或假阳性,使检测结果发生变化。5)结果判断的影响:由于每个人所定的阴阳性染色标准不同,选取视野不同,计数细胞总数不同,也造成了一定的人为偏差。
由于实验中存在以上诸多影响因素,不同作者在肺癌中所研究出的结果或在不同肿瘤中所研究出的结果,都难以对照相比,因此PCNA的免疫组化研究有必要采用统一的标准,减少实验误差和人为偏差,使彼此的结果具有可比性。
总之,无论在整个肿瘤方面,还是单在肺癌这一方面,PCNA的研究都是较多的,得出了许多有临床应用价值的结果,但由于肿瘤本身的变异性及人们研究方法的差异,致使所得结果存在一些争议,这有待进一步验证,以便能达到一致的结论,应用于临床,指导临床实践。
作者单位:刘跃平综述 汪楣 沈瑜 殷蔚伯 中国医学科学院肿瘤医院放疗科 北京市100021
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