Preoperative Tissue Levels of VE-cadherin, LI-cadherin and VEGF in Gastric Cancer

Abstract

BACKGROUND/AIMS: Cadherin preserves the cell network that stabilizes cell-to-cell adherens junctions. Cadherins affect proliferation of various tumor cells. VE-cadherin is important for tumor angiogenesis. LI-cadherin is associated with intestinal metaplasia of the gastric mucosa, a premalignant lesion of gastric cancer. VEGF loosens the tightness of adherens junctions, induces proliferation of endothelium, contributes to tubulogenesis, increases vascular permeability and plays a role in tumor growth and tumor metastasis. The aims of this study were to examine the expressions of endotheliaum specific VE-cadherin, intestine specific LI-cadherin, and VEGF, and to determine their relationships with the clinicopathological parameters of gastric cancer. METHODS: A total 47 patients with gastric cancer who underwent surgery were enrolled. Endoscopic biopsies were obtained from the cancer and normal mucosa, respectively. Using semiquantitative RT-PCR, the mRNA expression levels of VE-cadherin, LI-cadherin and VEGF using tumor:normal (T/N) ratios. The protein expressions of VE-cadherin, LI-cadherin and VEGF were examined by Western blot and immunohistochemical stain in surgically resected tissues. The vascular endothelial cells of the gastric cancer had immune reactivity to VE-cadherin and VEGF antibody, and the mucosal epithelial cells expressed LI-cadherin. The clinicopathological variables were reviewed and analysed, retrospectively. RESULTS: Among the 47 patients (M: F = 28: 19, mean age, 65 ± 13 years), 20 (42.6%) had venous invasion and 29 (61.7%) had lymphatic invasion. Twelve cases were early gastric cancer and 35 cases were advanced gastric cacner. Distant metastasis was noted in 7 (14.9%) patients. Twenty two cases (46.8%) of VE-cadherin, 25 cases (53.2%) of LI-cadherin and 27 cases (51.1%) of VEGF mRNA expressions were overexpressed in gastric cancer. There was a tendency for T/N ratio of VE-cadherin mRNA to correlate with the lymphatic invasion (p=0.07) and the lymph node metastasis (p=0.099) in advanced gastric cancer. The T/N ratio of LI-cadherin mRNA showed significant association with distant metastasis (p=0.031) and lymphatic invasion especially in advanced gastric cancer (p=0.023). There was a tendency for the T/N ratio of VEGF mRNA to correlate with the distant metastasis (p=0.073) in advanced gastric cancer. CONCLUSIONS: As increased mRNA expression of LI-cadherin was associated with distant metastasis and lymphatic invasion expecially in advanced gatsric cancer in biopsy specimen before surgery, it may provide useful preoperative informations on tumor aggressiveness.;연구배경: Cadherin은 정상 조직에서는 세포와 세포의 접합을 안정화시켜 세포사이의 네트워크를 유지하는 역할을 한다. 또한 여러 종류의 암 세포의 증식에 관여하기도한다. VE-cadherin은 혈관 내피세포에 존재하며 모세혈관의 생성, 혈관의 형태 유지에 중요한 역할을 하고, 종양에서의 신생 혈관 증식에 관여한다. LI-cadherin은 장상피에 존재하는 cadherin으로 위의 정상점막에서는 관찰되지 않지만, 위의 전암 병변인 장상피화생 점막과 위선암에서 발견된다. VEGF는 세포간의 접합 정도를 느슨하게 하여 내피세포의 증식을 유도시켜 염증이나 종양에서의 혈관 생성의 역할을 한다. 이 연구는 VE-cadherin, LI-cadherin 및 VEGF와 위암의 임상병리학적 지표와의 관계를 알아보고자 하였다. 방법: 2005년부터 2008년까지 이화여자대학교 부속 목동병원에서 위암으로 진단받고 위절제술을 시행 받은 환자 47명의 위내시경 조직검사로 얻은 위암 조직과 임상병리학적 특징들을 분석하였다. 수술 전 내시경 조직검사에서 얻은 위암 조직과 정상 조직에서 RT-PCR를 시행하였고, VE-cadherin, LI-cadherin 및 VEGF mRNA 발현을 주변의 정상 조직을 기준으로 하는 반정량법으로 측정하였다. 수술 시 채취한 암 조직과 정상 조직에서 VE-cadherin, LI-cadherin 및 VEGF의 단백 발현을 조사하였고, 이들에 대한 면역화학염색을 시행하였다. 결과: 47명의 환자에서 남녀 성비는 28 : 19이었고, 평균 나이는 65세이었다. 20명 (42.6%)에서 혈관 침범을, 29명 (61.7%) 에서 림프관 침범을 보였고, 12명은 조기위암, 35명은 진행성 위암이었다. 위암 조직에서 VE-cadherin, LI-cadherin, VEGF의 mRNA는 각각 22예 (46.8%), 25예 (53.2%), 27예 (51.1%)가 관찰되었다. 위암조직에서의 Ve-cadherin, LI-cadherin, VEGF의 단백질 발현 정도는 각각 50.0%, 58.3%, 58.3%이었고, VE-cadherin과 VEGF는 위암의 혈관 내피세포에서, LI-cadherin은 위암의 점막 세포에서 immune reactivity가 관찰되었고, 발현율은 각각 66.7%, 72.2%, 55.6%이었다. VE-cadherin mRNA는 진행성 위암에서 림프관 침범이 있는 경우와 림프절 전이가 있는 경우에 높은 성향을 보였다 (각각 p=0.070, p=0.099). LI-cadherin mRNA는 원격 전이가 있는 경우, 진행성 위암에서 림프관 침범이 있는 경우에 의미 있게 높았다 (각각 p=0.031, p=0.023). VEGF mRNA는 원격전이가 있을 때 농도가 높은 성향을 보였다 (p=0.073). 결론: 위암 조직에서 LI-cadherin mRNA농도의 증가에 따른 위암 침습성과의 연관성을 확인할 수 있었다. 따라서 수술 전 위생검 조직에서의 LI-cadherin 발현 정도를 측정하는 것은 위암의 진행 상태를 예측할 수 있는 한 방법이 될 수 있을 것으로 생각한다.