吉林大学学报(医学版)  2016, Vol. 42 Issue (06): 1168-1172

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钟华, 刘迪群
ZHONG Hua, LIU Diqun
结直肠癌组织中Ki-67和COX-2的表达及其临床意义
Expressions of COX-2 and Ki-67 in colorectal carcinoma tissue and theirclinical significances
吉林大学学报(医学版), 2016, 42(06): 1168-1172
Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(06): 1168-1172
10.13481/j.1671-587x.20160623

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收稿日期: 2016-03-22
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钟华, 刘迪群. 结直肠癌组织中Ki-67和COX-2的表达及其临床意义[J]. 吉林大学学报(医学版), 2016, 42(06): 1168-1172.
ZHONG Hua, LIU Diqun. Expressions of COX-2 and Ki-67 in colorectal carcinoma tissue and theirclinical significances[J]. Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2016, 42(06): 1168-1172.
结直肠癌组织中Ki-67和COX-2的表达及其临床意义
钟华, 刘迪群     
南华大学附属第一医院消化内科, 湖南 衡阳 421001
收稿日期: 2016-03-22
基金项目: 湖南省教育厅一般项目资助课题（11C1107）
作者简介: 钟华(1978-), 女, 湖南省岳阳市人, 副主任医师, 医学硕士, 主要从事消化道肿瘤和炎症性肠病等方面的研究。
通信作者: 刘迪群, 教授, 主任医师, 硕士研究生导师(Tel:0734-8279095, E-mail:34256531@qq.com)
[摘要]: 目的: 探讨结直肠癌组织中Ki-67和环氧合酶2（COX-2）的表达及其临床意义，为临床诊治结直肠癌提供依据。 方法: 选取结直肠癌患者71例。采用免疫组织化学SP法检测71例结直肠癌组织（结直肠癌组）、71例结直肠癌癌旁组织（癌旁组）、20例正常大肠黏膜组织（正常组）中Ki-67和COX-2的阳性表达率，分析结直肠癌患者癌组织中Ki-67和COX-2表达与结直肠癌转移、分期及预后的关系。采用Spearman相关分析法分析Ki-67及COX-2表达的相关性。 结果: 结直肠癌组织中Ki-67和COX-2阳性表达率明显高于癌旁组织和正常结肠黏膜组织（χ2=24.581，P < 0.05；χ2=11.538，P < 0.05）。有淋巴结转移的患者癌组织中Ki-67和COX-2表达阳性率明显高于无淋巴结转移患者（χ2=5.021，P=0.025；χ2=7.289，P=0.007）；Ⅰ+Ⅱ期患者癌组织中Ki-67和COX-2阳性表达率明显低于Ⅲ+Ⅳ分期患者（χ2=8.570，P=0.003；χ2=11.409，P=0.001）；患者癌组织中Ki-67与COX-2表达水平呈正相关关系（r=0.520，P < 0.05）；随着COX-2和Ki-67表达水平的增加，患者术后中位生存时间逐渐缩短，Ki-67和COX-2阳性表达患者的1、3和5年生存率逐渐降低。 结论: Ki-67和COX-2异常表达与结直肠癌的发生发展有密切关联，其表达上调参与肿瘤形成、发展、侵袭和转移，可作为判断结肠癌生物学行为的临床参考指标。
关键词： Ki-67     环氧合酶2     结直肠肿瘤     生存率    
Expressions of COX-2 and Ki-67 in colorectal carcinoma tissue and theirclinical significances
ZHONG Hua, LIU Diqun     
Department of Gastroenterology, First Affilliated Hospital, University of South China, Hengyang 421001, China
[Abstract]: Objective: To investigate the expressions of Ki-67 and cyclooxygenase-2(COX-2) in colorectal carcinoma tissue and their clinical significances, and to provide basis for the diagnosis and treatment of colorectal carcinoma. Methods: A total of 71 colorectal carcinoma patients were selected.The positive expression rates of Ki-67 and COX-2 in colorectal carcinoma tissue (colorectal cancer group, 71 cases), para-carcinoma tissue (para-carcinoma group, 71 cases), and normal mucosal tissue (normal group, 20 cases) were detected by immunohistochemical SP method.The relationship between the expressions of Ki-67 and COX-2 and metastasis, different stages and prognosis of colorectal carcinoma were analyzed.The correlation between the expressions of Ki-67 and COX-2 was analyzed by Spearman analysis method. Results: The psitive expression rates of COX-2 and Ki-67 in colorectal carcinoma tissue were obviously higher than those in adjacent tissue and normal mucosal tissue (χ2=24.581, P < 0.05;χ2=11.538, P < 0.05).The positive exprssion rates of COX-2 and Ki-67 in carcinoma tissue of the patients with lymph node metastasis were significantly higher than those in the patients without lymph node metastasis (χ2=5.021, P=0.025;χ2=7.289, P=0.007).The positive expression rates of Ki-67 and COX-2 in carcinoma tissue in the patients at Ⅰ+Ⅱ stage were significantly lower than those in the patients at Ⅲ+Ⅳ stage (χ2=8.570, P=0.003;χ2=11.409, P=0.001).The expressions of COX-2 and Ki-67 in colorectal carcinoma tissue of the patients had a positive correlation (r=0.520, P < 0.05).The post-operation medium survival time of the patients were shortened with the increasing of the expression levels of Ki-67 and COX-2, and the 1-, 3-, and 5-year survival rates of the patients with positive expressions of COX-2 and Ki-67 were decreased gradually. Conclusion: The abnormal expressions of COX-2 and Ki-67 play an important role in the occurrence and development of colorectal carcinoma and may be responsible for the occurrence, development, invasion and metastasis of tumor.The expressions of COX-2 and Ki-67 may be the reference indicators to judge the biological behavious of colorectal carcinoma.
Key words: Ki-67     cyclooxygenase-2     colorectal neoplasms     survival rate    

结直肠癌是临床上十分常见的肿瘤疾病之一，其发病部位较多，包括直肠、乙状结肠和阑尾等[1]。结直肠癌病理过程与肿瘤的增殖和侵袭性有关，针对肿瘤的增殖和侵袭性进行的基因治疗有重要意义。Ki-67是一种核蛋白质，可提示细胞增殖的活跃程度。研究[2]显示：由于Ki-67可以作为细胞增殖的标记物，其与肿瘤疾病分化程度及转移的关系十分密切。环氧合酶2(cyclooxygenase-2, COX-2)是前列腺合成限速酶，研究[3]显示COX-2在肿瘤血管生成中起重要作用。研究结直肠癌的基因突变和肿瘤细胞增殖对正确判断其发生、侵袭及转移等生物学行为有重要的临床意义。本文作者采用免疫组织化学法观察结直肠癌组织中Ki-67和COX-2的表达情况，探讨Ki-67及COX-2的表达与结直肠癌侵袭和转移的关系，旨在研究结直肠癌的发生机制，以期早期评估预后、指导结直肠癌患者的术后随访。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2010年1-12月本院收治的结直肠癌患者71例作为研究对象，所有患者术前均未行放化疗，均经病理确诊为结直肠癌，临床病理资料完整，收集患者癌变组织的手术标本。其中男性43例，女性28例，年龄34~78岁，平均年龄(53.75±7.94)岁；其中直肠癌40例，结肠癌31例；根据TNM分期标准对所有患者进行分期，其中Ⅰ期11例，Ⅱ期20例，Ⅲ期24例，Ⅳ期16例；有淋巴结转移38例，无淋巴结转移33例；低分化37例，中分化20例，高分化14例。以71例结直肠癌癌旁组织和20例活检正常结肠黏膜组织作为对照，对照组研究对象来自本院普外科住院患者。

1.2 免疫组织化学SP法测定标本中Ki-67和COX-2的阳性表达率

采集患者癌变组织标本，以10%中性甲醛固定，经脱水后石蜡包埋。连续切片，厚度为4 μm。在60℃的环境下烘干，脱蜡后分别滴加鼠抗人COX-2与鼠抗人Ki-67单克隆抗体过夜，采用苏木素进行染色，脱水后用透明树胶封片。在400倍的高倍显微镜下观察免疫组织化学SP法染色结果，染色阳性细胞的细胞核呈棕黄色至深棕色。统计1000个肿瘤细胞，计算阳性细胞所占百分比(即阳性表达率)，若阳性表达率低于10%，则呈现无明显阳性反应；若阳性表达率大于或等于10%，则为阳性反应。根据阳性表达率评分，0≤阳性表达率≤5%计0分，5%＜阳性表达率≤25%计1分，25＜阳性表达率≤50%计2分，阳性表达率＞50%计3分；根据染色强度评分，细胞未着色计0分，淡黄色计1分，棕黄色计2分，棕褐色计3分。两者相乘即为综合评分，综合评分0~1分为阴性(-)，2~3分为弱阳性(+)，4~8分为中度阳性(++)，9分为强阳性(+++)。

1.3 统计学分析

采用SPSS 16.0统计软件进行统计学分析。不同组织中Ki-67和COX-2阳性表达率比较采用χ2检验，Ki-67与COX-2表达水平的相关性分析采用Spearman相关分析法。以α=0.05为检验水准。

2 结果 2.1 结直肠癌、结直肠癌癌旁组织和正常结肠黏膜组织中Ki-67及COX-2的阳性表达率

COX-2定位于细胞质，Ki-67定位于细胞核，呈棕色或棕褐色。结直肠癌组织中Ki-67及COX-2阳性表达率(94.4%和80.3%)明显高于结直肠癌癌旁组织(22.5%和21.1%)和正常结肠黏膜组织(5.0%和5.0%)，组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表 1和图 1(插页四)。

表 1 3种组织中Ki-67和COX-2的阳性表达 Table 1 Positive expressions of Ki-67 and COX-2 in three kinds of tissues
[n(η/%)]
Group n Positive expression
Ki-67 COX-2
Normal mucosal tissue 20 1(5.0) 1(5.0)
Para-carcinoma tissue 71 16(22.5) 15(21.1)
Colorectal carcinoma tissue 71 52(73.2) 47(66.2)
χ2 24.581 11.538
P ＜0.05 ＜0.05
表选项
A,D:Normal colorectal tissue; B, E: Para-carcinoma tissue (middle level); C, F: Colorccta cancer tissue (high level). 图 1 3种组织中Ki-67和COX-2的表达（SP, ×400) Figure 1 Expressions of Ki-67 and COX-2 in three kinds of tissues(SP, ×400)
图选项
2.2 结直肠癌患者Ki-67和COX-2表达水平与淋巴结转移的关系

有淋巴结转移患者癌组织中Ki-67和COX-2阳性表达率(84.21%和81.58%)明显高于无淋巴结转移患者(60.61%和51.52%)(χ2=5.021，P=0.025;χ2=7.289，P=0.007)。见表 2。

表 2 Ki-67和COX-2表达水平与患者淋巴结转移的关系 Table 2 Relationship between Ki-67 and COX-2 expression levels and lymphnode metastasis of patients
[n(η/%)]
Group n Positive expression
Ki-67 COX-2
Lymph node metastasis 38 32 (84.21) 30 (81.58)
Non-lymph node
metastasis		 33 20(60.61) 17(51.52)
χ2 5.021 7.289
P 0.025 0.007
表选项
2.3 不同分期结直肠癌患者癌组织中Ki-67与COX-2阳性表达率

Ⅰ+Ⅱ期患者结直肠癌组织中Ki-67和COX-2阳性表达率(51.64%和41.94%)明显低于Ⅲ+Ⅳ分期患者(90.00%和85.00%)(χ2=8.570, P=0.003；χ2=11.409, P=0.001)。见表 3。

表 3 不同分期结直肠癌患者癌组织中Ki-67与COX-2阳性表达 Table 3 Positive expressions of Ki-67 and COX-2 in cancer tissue of colorectal carcinoma patients with different
[n(η/%)]
Group n Positive expression
Ki-67 COX-2
Ⅰ+Ⅱ 31 16(51.61) 13(41.94)
Ⅲ+Ⅳ 40 36(90.00) 34(85.00)
χ2 8.570 11.409
P 0.003 0.001
表选项
2.4 结直肠癌患者癌组织中Ki-67与COX-2表达水平的相关性

经Spearman相关性分析：结直肠癌患者癌组织中Ki-67表达水平与COX-2表达水平呈正相关关系(r=0.520，P＜0.05)。

2.5 Ki-67和COX-2表达水平与结直肠癌患者预后的关系

随着Ki-67和COX-2表达水平的升高，患者术后中位生存时间逐渐缩短，Ki-67和COX-2阳性表达患者的1、3和5年生存率逐渐降低。见表 4和5。

表 4 不同Ki-67表达水平的结直肠癌患者术后中位生存时间和生存率 Table 4 Post-operation medium survival time and survival rate of colorectal carcinoma patients with different expression levels of Ki-67
Ki-67 expression n Median survival
time (month)		 Survival rate (η/%)
＜1 year 1-3 years ＞5 years
- 19 45.2 80.3 52.3 33.6
+ 16 59.6 89.2 59.4 34.7
++ 29 29.8 70.5 41.2 20.9
+++ 5 16.5 56.1 10.3 0
表选项
表 5 不同COX-2表达水平的结直肠癌患者术后中位生存时间和生存率 Table 5 Post-operation medium survival time and survival rate of colorectal carcinoma patients with different expression levels of COX-2
COX-2 expression n Median survival
time (month)		 Survival rate (η/%)
＜1 year 1-3 years ＞5 years
- 11 46.5 81.6 54.2 27.4
+ 13 60.8 90.0 66.9 40.2
++ 19 33.2 77.6 43.2 22.1
+++ 4 17.5 66.9 11.1 0
表选项
3 讨论

随着我国经济发展和人民生活水平的提高，饮食习惯和饮食结构改变以及人口老龄化，结直肠癌的发病率逐渐增高，并呈逐步上升趋势。恶性肿瘤组织的浸润和转移是导致癌症患者死亡的重要因素[4]。早期筛查和判断癌变组织的发展对于预测患者预后具有重要意义。

环氧酶(COX)是前列腺素合成所必须的一种酶，包括COX-1和COX-2，其中COX-2在正常组织器官中基本不表达。宫健等[5]研究表明：COX-2在恶性肿瘤的发生和发展中起促进作用，如胃癌、头部肿瘤和非小细胞肺癌等，COX-2在上述肿瘤组织中均呈高表达[6]。COX-2与肿瘤的发生、浸润和转移有密切关联，且COX-2仅在肿瘤细胞中呈高表达[7]。本研究结果表明：结直肠癌组织中COX-2的阳性表达率明显高于癌旁组织和正常结直肠黏膜组织，提示COX-2可能参与癌变细胞的分化。有淋巴结转移的患者癌组织中COX-2阳性表达率明显高于无淋巴结转移患者，提示COX-2与结直肠癌的转移存在一定关联。结直肠癌患者癌组织中TNM分期越晚，患者癌组织中COX-2阳性表达率越高，Ⅰ+Ⅱ期患者癌组织中COX-2阳性表达率明显低于Ⅲ+Ⅳ分期患者，提示较晚期的癌症产生较多量的COX-2以维持肿瘤的生长，COX-2高表达更具有侵袭性，COX-2与结肠癌的进展、恶化有关联，可能参与癌变过程。

Ki-67为核蛋白，是表示细胞增殖程度的指标，在临床病理诊断中应用广泛。Ki-67在正常组织中属于低表达水平。在癌变细胞中，其表达水平明显升高，并且由于淋巴结组织中的细胞增殖活跃，即使是正常的淋巴结也存在Ki-67高表达的现象[8]。研究[9]显示：Ki-67与RNA的转录有关联，在细胞分裂增殖期呈高表达，可反映细胞的分裂活跃程度。本研究结果表明：结直肠癌组织中Ki-67阳性表达率明显高于癌旁组织和正常结肠黏膜组织，随着结直肠癌分化程度的下降，Ki-67阳性表达率呈递增趋势，提示Ki-67与结直肠癌的增殖有密切关联。本研究结果显示：随着浸润深度的增加和淋巴结转移，结直肠癌组织中Ki-67阳性表达率升高，Ki-67蛋白在结直肠癌组织中的表达与肿瘤的转移和预后呈正相关关系，可作为判断预后的参考指标，对指导临床治疗有一定的意义。Ki-67异常表达与结直肠癌组织学分化程度、分期、浸润深度和淋巴结转移等因素有关联，提示肿瘤细胞增殖活性增加，Ki-67表达可能具有组织特异性。

癌变是一项非常复杂的生理生化过程，有多种因素参与，并且每一阶段均与不同的基因表达有关，很难单一地推断某项因素与癌变程度直接相关，难以得出绝对的因果关系的结论[10]。但是结直肠癌患者随着癌变程度的加重、癌症分期的进展，Ki-67和COX-2呈高水平表达，这对结直肠癌的诊疗有一定的指导价值。Ki-67和COX-2均可以作为判断结直肠癌的发生、转移、浸润深度和预后的指标，其表达水平越高，提示癌变组织的侵袭能力越强，预后越差[11-12]。Ki-67与COX-2表达水平呈正相关关系，在早期诊疗中可以将Ki-67及COX-2水平作为结直肠癌诊疗的2项评估指标，这与其他研究[13-15]结果相似。

综上所述，COX-2和Ki-67异常表达与结直肠癌的发生发展有密切关系，COX-2和Ki-67参与肿瘤的形成、发展、侵袭及转移。

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