于東穎 曲雪紅 王向巖
多數(shù)腫瘤的生長具有缺氧的微環(huán)境,腫瘤形成的關(guān)鍵步驟就是對缺氧的適應(yīng), 缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1 alpha,HIF-1α)是細胞適應(yīng)缺氧而產(chǎn)生的一種核轉(zhuǎn)錄因子,在多種惡性腫瘤如腸癌、乳腺癌、肺癌等組織中,HIF-1α均有過度表達并參與腫瘤血管形成。CD105是一種新型的血管內(nèi)皮標記物,參與血管生成,在標記腫瘤相關(guān)的新生血管內(nèi)皮上具有更高的特異性[1]。本實驗對70例胃癌、14例癌旁組織、15例正常組織中的HIF-1α、凋亡抑制基因及CD105標記的癌組織的微血管密度(MVD)進行了檢測,旨在探討胃癌發(fā)生發(fā)展過程中因缺氧而造成的HIF-1α的表達以及其對腫瘤血管形成的影響,為臨床治療新靶點提供依據(jù)。
1.1 材料 我院2003~2005年外科手術(shù)切除胃腺癌石蠟包埋標本70例(男性39例,女性31例),年齡26~74(平均55.6歲)。其中高分化21例,中分化30例,低分化19例。浸潤程度:黏膜層18例,肌層33例,達漿膜層19例;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移31例,未轉(zhuǎn)移的39例。另取該組胃腺癌病例中腫瘤手術(shù)切除標本切緣處正常胃黏膜(病理證實)石蠟包埋標本15例及癌旁黏膜14例作為對照。濃縮型兔抗人HIF-1α多克隆抗體購自美國Santa Cruz公司,工作濃度為1∶150;即用型CD105鼠抗人單克隆抗體及SP試劑盒均購自北京中杉公司。
1.2 方法
1.2.1 染色方法 已知陽性切片做陽性對照,以PBS代替一抗作空白對照。福爾馬林固定胃腺癌標本,石蠟切片58℃烤4h,常規(guī)脫蠟至水,抗原修復(fù)(98℃)20min,PBS洗3×3min。3ml/LH2O2抑制內(nèi)源性過氧化物酶,室溫20min,PBS洗3×3min,滴加二抗正常血清,室溫孵育10min,不洗切片分別滴加濃縮型兔抗人HIF-1α多克隆抗體(1∶150)、即用型CD105鼠抗人單克隆抗體于溫盒內(nèi)37℃,1h,PBS洗3×3min,滴加二抗,溫盒內(nèi)37℃,10min,PBS洗3×3min,DAB顯色8~10min,自來水終止反應(yīng),蘇木精襯染60s,水洗藍化,常規(guī)脫水樹膠封片。
1.2.2 結(jié)果判斷 HIF-1α,陽性染色為淡黃色、棕黃色或棕褐色,采用二級計分法,即以染色強度與陽性細胞的百分比的乘積作為半定量標準:染色強度:0分為無色;1分為黃色;2分為棕黃色;3分為棕褐色(深淺與背景色相對比)。陽性細胞所占的百分比:陽性細胞≤10%為1分;10%~50%為2分;51%~75%為3分;>75%為4分。染色強度與陽性細胞所占的百分比的乘積0~3分為陰性(-);>3分為免疫反應(yīng)陽性(+)。
1.2.3 MVD計數(shù) 以CD105為血管標記物的MVD計數(shù)參照Weidner 等的標準,略改動。在低倍鏡下(100×)尋找整張切片中富含血管組織的“熱點”(hot spot)區(qū),即棕黃染色密度最高的區(qū)域;在高倍鏡下(400×)計數(shù)其內(nèi)的血管數(shù)目,每張切片上分別選擇3個不同高倍視野計數(shù),結(jié)果取其平均值。
1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS11.0統(tǒng)計學(xué)軟件對結(jié)果進行分析,兩樣本均數(shù)比較行t檢驗,計數(shù)資料比較用x2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 HIF-1α和CD105的表達 HIF-1α和CD105染色的陽性細胞在組織中呈彌漫和(或)散在分布,HIF-1α著色部位主要在腫瘤細胞的細胞核或細胞質(zhì),CD105定位于腫瘤邊緣與腫瘤相關(guān)的毛細血管內(nèi)皮細胞的細胞質(zhì),15例正常組織中HIF-1α和CD105均無表達;HIF-1α和CD105在14例癌旁組織中陽性表達率分別為21%(3/14)和29%(4/14);在70例胃癌組織中的陽性表達率分別為61%(43/70)和68%(48/70)。兩者在正常、癌旁、癌組織中的表達呈升高趨勢,且癌組織與癌旁組織比較,癌組織與正常組織比較,其差異性均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
2.2 HIF-1α和CD105表達陽性與胃癌臨床病理參數(shù)的關(guān)系HIF-1α和CD105陽性表達率與年齡、性別、腫瘤的分化程度均無明顯關(guān)系(均P>0.05)。HIF-1α和CD105的表達均與胃癌的浸潤深度、臨床分期以及局部淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移之間存在相關(guān)性(P<0.05)。
2.3 HIF-1α與CD105蛋白表達的關(guān)系 51例胃癌中HIF-1α和CD105共同表達陽性者34例,共同表達陰性者13例,HIF-1α表達陽性而CD105表達陰性者9例,HIF-1α表達陰性而CD105表達陽性者14例。二者總符合率為92%,二者檢出情況差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。Spearman等級相關(guān)系數(shù)r=0.285,P=0.017,二者呈正相關(guān)性。
胃癌是常見的消化道腫瘤,它不僅嚴重影響患者及其家庭的生活質(zhì)量,而且嚴重威脅患者的生命安全,早期發(fā)現(xiàn)和治療是最有效的方法。惡性腫瘤是一類細胞周期調(diào)控失調(diào)引起的疾病,是增殖和凋亡失控的結(jié)果。惡性腫瘤的快速生長首先必須有新生血管的長入為其提供營養(yǎng)支持,但許多研究也發(fā)現(xiàn),惡性腫瘤內(nèi)部實際上多處于缺氧狀態(tài),而腫瘤細胞在此缺氧狀態(tài)下仍然可以保持高增殖狀態(tài),這說明仍然存在其他的促增殖的機制存在。缺氧誘導(dǎo)因子(HIF-1α)是近年來發(fā)現(xiàn)的存在于惡性腫瘤中的生物因子,它對惡性腫瘤的啟動、發(fā)生和發(fā)展起著重要的作用[2-3]。HIF-1α是1992年在研究缺氧誘導(dǎo)的紅細胞生成素(EPO)基因表達時發(fā)現(xiàn)的,是缺氧條件下廣泛存在于哺乳動物和人體內(nèi)的一種轉(zhuǎn)錄因子,是一種受低氧誘導(dǎo)的具有高度敏感性轉(zhuǎn)錄因子,以異源二聚體的形式存在,由120×103的α亞單位HIF-1α和(91~94)×103的β亞單位(HIF-1β)組成。HIF-1α在多種人類腫瘤中過度表達,甚至在癌前病變中檢測到。本研究結(jié)果證明其在胃癌中亦表達活躍,提示胃癌細胞缺氧發(fā)生在血管生成之前,并進而促進腫瘤的惡性轉(zhuǎn)化。CD105是內(nèi)皮細胞增殖的標志,最近的動物實驗及臨床研究表明,CD105在新生血管增殖活躍的新生組織及惡性腫瘤邊緣血管內(nèi)皮細胞(即新生的血管內(nèi)皮細胞)中高表達,而在大血管及正常組織血管內(nèi)皮細胞上呈低表達或不表達。胃癌組織中HIF-1α和CD105的高表達提示兩種因子聯(lián)合檢測對胃癌的診斷、惡性評價及治療均有值得重視的價值。
[1]Fonsatti E,Sigalotti L,Arslan P,et al.Emerging role of endoglin(CD105)as a maker of angiogenesis with clinical potential in human malignancies[J].Curr Cancer Drug Targets,2003,3(6):427-432.
[2]Pugh CW,Ratcliffe PJ.Regulation of angiogenesis by hypoxia:role of the HIF system[J].Nat Med,2003,9(6):677-684.
[3]KaurB,Khwaja FW,Severson EA,et al.Hypoxia and the hypoxiainducible-factor pathway in glioma growth and angiogenesis[J].Neuro-Oncol,2005,7(2):134-153.