張莉 張成書 李旭文 王懷谷 徐靜 李光早 林曉曦
血管瘤是嬰幼兒最常見的良性腫瘤,其確切的發(fā)病機制目前尚未闡明[1]。血管瘤具有很奇特的自然病程:出生后1~12個月瘤體迅速增大(增生期),隨后的2~5年內(nèi)出現(xiàn)緩慢的、必然的消退(消退期)。由于這一特殊的生物學現(xiàn)象,血管瘤增生與消退的機制一直是人們研究的熱點。張莉等[2]用基因芯片技術(shù)檢測增生期和消退期血管瘤差異基因的表達,發(fā)現(xiàn)大量與細胞增殖相關(guān)的基因在增生期高表達,而與細胞凋亡有關(guān)的基因在消退期高表達,提示血管內(nèi)皮細胞的增殖和凋亡與血管瘤的增生和消退密切相關(guān),即血管瘤的增生和消退可能就是血管瘤內(nèi)皮細胞增殖和凋亡的外在表現(xiàn),但引起血管瘤內(nèi)皮細胞增殖和凋亡的分子機制尚不明確。
本實驗擬用免疫組織化學方法,檢測不同時期血管瘤組織中的Survivin、VEGF和活化Caspase-3的表達,并且進行相關(guān)性分析,探討上述分子的變化對血管瘤增生、消退病程演化的影響,為臨床治療血管瘤提供新的思路。
收集我院病理科2005年至2008年血管瘤蠟塊標本45例,其中女性35例,男性10例;年齡最小1月齡,最大5歲。依據(jù)Mulliken對血管瘤的分期標準,并經(jīng)病理證實,確診增生期血管瘤30例,消退期血管瘤15例。另以瘤體周圍正常皮膚組織15例為正常對照。
1.2.1 載玻片的處理
重鉻酸鉀-硫酸液浸泡24 h,用流水沖洗2 h,置于60℃溫箱中烤干,并以1∶10多聚L-賴氨酸溶液浸數(shù)秒,瀝干,置于60℃溫箱中烤干備用。
1.2.2 免疫組化染色
石蠟切片經(jīng)二甲苯脫蠟和梯度乙醇水化后,蒸餾水沖洗3遍,滴加3%H2O2,室溫孵育10 min,置于抗原修復液,中火修復10 min,室溫冷卻20 min,蒸餾水沖洗2遍,0.1%PBS液沖洗2遍,甩去PBS液,滴加50 μL非免疫動物血清,室溫下孵育10 min,滴加一抗50 μL,4℃溫箱中過夜。切片取出后PBS沖洗3 min(3次),滴加生物素標記的第二抗體50 μL,室溫下孵育 10 min,PBS 液沖洗 3 min(3 次),滴加鏈霉素抗生物素-過氧化物酶溶液50 μL,室溫下孵育 10 min,PBS液沖洗 3 min(3次),滴加 100 μL新鮮配置的二氨基苯聯(lián)氨(DAB),顯色5 min,自來水沖洗,蘇木素復染,中性樹膠封片。分別設立陽性對照和陰性對照。陽性對照即試劑公司提供的陽性照片,陰性對照為一抗用PBS液。
1.2.3 染色結(jié)果的評定
由兩位病理科醫(yī)師采用雙盲法對結(jié)果進行評定。光鏡下觀察,免疫組織化學染色顯示:VEGF陽性時,細胞質(zhì)有棕黃色細顆粒沉著;Caspase-3陽性時,胞漿或胞核出現(xiàn)黃色、棕黃色、棕褐色細顆粒沉著;Survivin陽性時,胞核出現(xiàn)棕黃色、棕褐色細顆粒沉著。評定標準如下:以同一顯微鏡倍數(shù)(400×)觀察全片,選擇5個高倍視野,合并計算所分析的5個不同視野染色的強度及陽性細胞百分率?;静蝗旧邽?分,染色淡者為1分,染色中等者為2分,染色深者為3分。陽性細胞百分率小于5%為0分,6%~25%為1分,26%~50%為 2分,大于 51%為3分。將每張片子的染色強度得分與陽性細胞百分率得分各自相乘,則為陽性系數(shù)。陽性系數(shù)0~1分者為陰性(-),2~3 分者為弱陽性(+),4~6 分者為中等陽性(++),9 分者為強陽性(+++)。 陽性表達率以表達陽性的病例(包括弱陽性、中等陽性和強陽性之和)占總病例數(shù)的百分比表示。
以SPSS 11.5軟件對數(shù)據(jù)進行處理,統(tǒng)計方法為Kuskal-Wallis H檢驗、Mann-Whittney U檢驗、Spearman等級相關(guān)分析,P<0.05為有統(tǒng)計學意義。
Survivin主要在血管瘤內(nèi)皮細胞胞核中表達,增生期陽性(+~+++)表達率為 80%(24/30);消退期陽性(+~+++)表達率為 60%(9/15);在正常組織中不表達。血管瘤增生期與消退期的差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);增生期和消退期分別與正常組織比較,差異均有顯著意義(P<0.01)(表 1)。
表1 Survivin在血管瘤及正常組織中的表達
VEGF主要在血管瘤內(nèi)皮細胞的胞漿和胞膜表達,增生期和消退期陽性(+~+++)表達率分別為90%(27/30)和 46.7%(13/15),具有顯著性差異(P<0.01);在正常組織不表達。增生期與消退期血管瘤與正常組織相比,差異均具有顯著意義(P<0.01)(表2)。
表2 VEGF在血管瘤及正常組織中的表達
血管瘤中活化Caspase-3增生期主要在內(nèi)皮細胞核中表達,消退期也出現(xiàn)在胞漿中,增生期和消退期陽性(+~+++)表達率分別為 60.0%(18/30)和 86.7%(13/15),在正常組織中不表達。血管瘤在增生期與消退期的差異具有顯著意義(P<0.01),增生期、消退期與正常組織的差異均有顯著意義(P<0.01)(表3)。
表3 活化Caspase-3在血管瘤及正常組織中的表達
經(jīng)Spearman等級相關(guān)分析,Survivin和 VEGF在45例血管瘤組織的表達具有正相關(guān)性 (r=0.54,P<0.01)(表 4)。
表4 血管瘤中Survivin和VEGF表達的相關(guān)性
經(jīng)Spearman等級相關(guān)分析,Survivin和活化Caspase-3在45例血管瘤組織的表達具有負相關(guān)性(r=-0.51,P<0.01)(表 5)。
表5 血管瘤中Survivin、Caspase-3表達的相關(guān)性分析
血管瘤增生和消退的確切發(fā)病機制目前尚不明確,血管內(nèi)皮細胞增殖和凋亡相關(guān)因子在該機制中的作用是目前研究的熱點。
本實驗發(fā)現(xiàn),VEGF在增生期血管瘤的陽性率為90%(27/30),明顯高于消退期和正常組織,與文獻報道一致[3]。Caspase-3是細胞凋亡的重要信號分子,其活化可誘導血管瘤內(nèi)皮細胞發(fā)生凋亡,并可能最終導致血管瘤的自發(fā)消退[4]。本實驗顯示,活化Caspase-3在消退期的陽性率為86.7%,明顯高于增生期血管瘤(60.0%)和正常組織(不表達)。Survivin是新近發(fā)現(xiàn)的、最強的凋亡抑制蛋白,表達不足可導致內(nèi)皮細胞及新生毛細血管的退化[5]。我們發(fā)現(xiàn),其在增生期血管瘤中的陽性表達率(80%)明顯高于消退期(60%)和正常組織(不表達),提示Survivin可抑制血管瘤內(nèi)皮細胞凋亡,促進血管瘤組織增生,是調(diào)控血管瘤內(nèi)皮細胞凋亡的重要基因之一。
通過等級相關(guān)分析,我們發(fā)現(xiàn)血管瘤組織中VEGF和Survivin的表達具有強正相關(guān)性,提示血管瘤內(nèi)皮細胞中Survivin的高表達可能與VEGF表達上調(diào)有關(guān)。VEGF刺激血管瘤內(nèi)皮細胞增生,還通過Survivin抑制了內(nèi)皮細胞的凋亡,它們共同作用促成了血管瘤早期的快速增生。Survivin在增生期血管瘤高表達,在退化期血管瘤中低表達;而活化Caspase-3的表達則相反,兩者的表達呈負相關(guān),證實在血管瘤的增生過程中,Survivin可能通過抑制Caspase-3而參與了血管瘤的發(fā)生;相反,血管瘤的消退則可能是由于Survivin的表達降低,Caspase-3的活性增高,誘導血管瘤內(nèi)皮細胞凋亡所致。
我們對比了血管瘤增生期和消退期中Survivin、VEGF、Caspase-3的表達及其相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)三者在血管瘤的不同時期表達不同,且具有相關(guān)性,其差異變化可能主導了血管瘤增生、消退的演化過程。結(jié)果提示,血管瘤內(nèi)皮細胞中高表達的VEGF一方面促進自身的增殖,另一方面上調(diào)了Survivin的表達,抑制了Caspase-3等凋亡蛋白的活性,從而導致了血管瘤早期的快速增生;相反,VEGF的表達下調(diào),減少了凋亡抑制蛋白Survivin的表達,使凋亡蛋白Caspase-3等活性升高,促進了內(nèi)皮細胞的凋亡,使血管瘤趨于消退。結(jié)合文獻分析[6-7],可以推測,在血管瘤的增生與消退過程中,VEGF/Survivin抑制Caspase-3的途徑可能起著關(guān)鍵性的作用,將來有望通過改變VEGF/Survivin抑制Caspase-3的途徑中的某一環(huán)節(jié),如用反義核苷技術(shù)和/或RNA干擾技術(shù)等阻斷VEGF或Survivin在血管瘤中的表達,提高Caspase-3的活性,誘發(fā)血管瘤內(nèi)皮細胞的凋亡,促進血管瘤的早日消退,為血管瘤的基因治療開辟新的途徑。
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