对缺氧的耐受性和新生血管的形成是实体瘤发生、发展和转移过程中不可缺少的2个方面, 在缺氧环境中肿瘤细胞多基因表达, 其中缺氧诱导因子-1α (hypoxia inducible fac-tor-1, HIF-1α) 是细胞缺氧耐受的主要调节因子之一, HIF-1α在维持肿瘤细胞对缺氧微环境的自身调节和促进肿瘤细胞浸润、转移机制中起主要作用。血管生成是肿瘤恶性转化、生长和转移的生物学基础与重要环节, 在血管生成中, 首先血管内皮细胞迁移并侵入细胞外基质, 分裂形成新生血管, 继而癌细胞脱落进入血管到达远处器官增殖形成转移灶[1]。本研究将采用免疫组化技术观察胃黏液腺癌癌区组织、癌旁区组织、手术切缘区正常组织中HIF-1α蛋白的关系, 进一步探讨H IF在胃黏液腺癌转移机制中的作用及与肿瘤分期的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择齐齐哈尔医学院第三附属医院2004年5月至2007年2月手术切除, 病理确诊为胃黏液腺癌标本63例, 所有患者术前均末接受化疗, 平均年龄为55.5岁 (均知情同意) , 发生淋巴结转移27例, 肝脏转移23例, 组织学分级Ⅰ级有17例, Ⅱ级有25例, Ⅲ级有21例。每例均取癌组织、癌旁组织 (距肿瘤边缘1～2cm) 、手术切缘正常组织 (距肿瘤边缘>8cm) 各1块。
1.2 方法
手术标本常规甲醛固定, 24h内取材, SP免疫试剂盒、兔抗人HIF-1α单克隆抗体购自武汉博士德公司。采用免疫组化S-P法分别检测癌区、癌旁区和切缘正常组织区HIF-1α, 切片厚度4μm, 行微波处理, 一抗40C过夜, DAB显色, 以PBS缓冲液代替一抗作为阴性对照。
1.3 结果判断
HIF-1α表达于胞质, 为棕黄色颗粒, HIF-1α阳性细胞<10%为阴性表达, 阳性细胞>10%为阳性表达[2]。每例取3个高倍镜视野, 每个高倍视野计数100个细胞。参照Sehgal[3]的标准, 阳性细胞<10%为阴性, 10%～30%为低表达, >30%为高表达。
1.4 统计学处理
根据数据类型分别采用χ2检验, t检验和方差分析。
注:*P<0.01;□P<0.01;▲P<0.01
2 结果
2.1 胃黏液腺癌各组织中HIF-1α表达
63例胃黏液腺癌切缘区正常组织的HIF-1α表达皆为阴性;17例Ⅰ级和25例Ⅱ级胃黏液腺癌病例中HIF-1α表达阳性的为27例 (64.3%) ;21例Ⅲ级胃黏液腺癌病例中, 18例 (85.7%) HIF-1α表达阳性, 组间比较差异均有显著性 (P<0.01) , 见表1。
2.2 HIF-1α、MMP-9蛋白表达与胃黏液腺癌临床病例特征的关系
在胃黏液腺癌中, 随着组织学病理分级的增加、临床分期的进展和淋巴结的转移, HIF-1α、蛋白表达阳性率则逐渐上升, 差异有显著性 (P<0.01) , HIF-1α表达与肿瘤大小无关 (P>0.05) , 见表2。
3 讨论
HIF-1α是缺氧条件下存在于人体内的1种异源二聚体核转录因子。因VEGF是其重要靶基因, 故HIF-1α被认为是肿瘤血管生成环节中的中心启动子。研究已证明, HIF-1α在大多数实体癌中呈过度表达[4]。更重要的是有研究发现, 一些癌前病变如宫颈内皮瘤CNⅢ和早期肿瘤如淋巴结阴性的乳腺癌、早期宫颈癌、卵巢癌等组织中过度表达的HIF-1α是肿瘤侵袭性的标志物之一[5]。本研究中胃黏液腺癌癌区组织中HIF-1α表达均显著高于癌旁区、切缘区, 提示HIF-1α可能在胃黏液腺腺癌癌变中起一定作用。同时, HIF-1α表达随胃黏液腺癌肿瘤分期的增加而升高, 则提示其在肿瘤进展、转移中起重要作用。HIF-1α蛋白在临床晚期、低分化、有腹水的胃黏液腺癌中阳性表达较高, 说明肿瘤生长迅速往往导致组织的血液供应不足而发生却学坏死, 诱导HIF-1α蛋白的阳性表达。
肿瘤侵袭与转移是一个多步骤、多阶段的复杂过程, 其中细胞外基质的降解, 肿瘤血管形成是肿瘤细胞侵袭转移的关键。本研究说明:胃黏液腺癌的远处转移可能是癌细胞及间质细胞分泌HIF-1α降解细胞外基质及基底膜, 使癌细胞易于穿过细胞外基质及基底膜, 侵入淋巴管及血管;大量的HIF-1α诱使肿瘤细胞分泌降解细胞外基质的酶类, 分解基底膜和细胞外基质, 还有利于成纤维细胞及内皮细胞等迁移并在其中生长, 促进形成新生血管, 肿瘤的血道转移提供条件, 这些都提示HIF-1α高表达与胃癌具有高侵袭、高转移能力有关。
综上所述, 在胃黏液腺癌的生长、血道转移中HIF-1α是肿瘤耐受缺氧环境, 又刺激肿瘤血管生成;增强了肿瘤侵袭能力和转移能力。随着肿瘤生长迅速, 导致组织的血液供应不足而发生却学坏死, 造成了局部缺氧的微环境, 又诱导HIF-1α蛋白的阳性表达, 如此重复的相互影响关系, 造成HIF-1α在胃黏液腺癌侵袭、转移和血管生成中的双重作用。
所以通过抑制HIF-1α活性抗胃癌血管生成, 从而抑制胃癌的生长和转移具有重要意义, 可以预见, 以HIF-1α为靶点的治疗将为胃黏液腺癌的治疗开辟一条新的途径。
摘要：目的 探讨胃黏液腺癌组织中缺氧诱导因子-1α (HIF-1α) 的表达及意义。方法 应用免疫组织化学方法 检测和分析63例胃黏液腺癌癌区组织、癌旁区组织、手术切缘区正常组织各区域HIF-1α蛋白的表达。结果 HIF-1α蛋白在胃黏液腺癌组织的阳性率明显高于癌旁区组织、正常组织, 差异具有显著性 (P<0.05) ;在胃黏液腺癌组织中, 随着组织学病理分级的增加、临床分期的进展和淋巴结的转移, HIF-1α蛋白表达阳性率逐渐上升, 差异具有显著性 (P<0.05) ;HIF-1α蛋白表达具有相关性。结论 HIF-1α可能调控胃癌血道转移, 可为胃黏液腺癌的早期诊断、治疗、预后判断提供必要的理论依据。
关键词：胃黏液腺癌,HIF-1α
参考文献
[1] John A, Tuszynki G.The role of metalloproteinases in tumor angiogesis and tumor metastasis[J].Pathol res, 2001, 7:14～23.
[2] 樊利芳, 刁路明, 陈德基, 等.肺癌组织中HIF-1α的表达及其凋亡和增殖的关系[J].癌症, 2002, 21 (3) :254～258.
[3] Sehgal G, Hua J.Requirement Of matrix metallOproteinase-9 (glatinase B) expfession in metastasis by murine pros-trate carcinoma[J].Am J Pathol, 1998, 152:591～599.
[4] Brahimi-Horn C, Pouyssegur J.The role of the hypoxia-indu cible factor in tumor metabolism growth and invasion[J].Bull Cancer, 2006, 93 (8) :E73.
[5] Fan LF, Diao LM, Chen DJ, et al.Expression of HIF-1alpha and its relationship to apoptosis and proliferation in lung cancer[J].Ai Zheng, 2002, 21:254～258.