馮子明,袁中平,董謝平,鄧 亮,付 旸
(江西省人民醫(yī)院骨科,南昌 330006)
實(shí)體腫瘤的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移與血管生成密切相關(guān)。目前,大多數(shù)研究者采用CD34等泛血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物檢測(cè)腫瘤新生血管的微血管密度(microvessel density,MVD)[1-4]。本研究采用免疫組織化學(xué)方法檢測(cè)CD34抗體轉(zhuǎn)移瘤微血管的分布,探討轉(zhuǎn)移癌微血管表達(dá)的特點(diǎn)。
選擇江西省人民醫(yī)院2007年6月至2013年6月手術(shù)切除轉(zhuǎn)移瘤組織標(biāo)本43例 (轉(zhuǎn)移癌組),均經(jīng)病理檢查證實(shí)。其中男27例,女15例,年齡30~77歲,平均49.48歲;鱗癌轉(zhuǎn)移瘤25例,直腸癌轉(zhuǎn)移瘤18例。另選擇同期本院的手術(shù)切除舌鱗癌癌組織標(biāo)本11例(鱗癌組),男6例,女5例,年齡 25~63歲,平均 38.7歲。
1.2.1 主要儀器與試劑
石蠟切片機(jī) (SLEE,德國(guó));0.5~10.0 μL 單道電動(dòng)數(shù)字移液器(Brand,德國(guó));微波爐(格蘭仕,廣東);電熱恒溫箱 PVD-050,上海);雙筒顯微鏡(Olympus,日本);顯微照相系統(tǒng)(Nikon,AFX-ⅡA,日本)。鼠抗人單克隆抗體CD34(即用型)、SP免疫組化試劑盒(即用型)及DAB顯色試劑盒均購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司。
1.2.2 CD34染色方法及結(jié)果判定
CD34染色均采用免疫組織化學(xué)SP法檢測(cè)。樣本經(jīng)體積分?jǐn)?shù)為10%中性甲醛溶液中固定,常規(guī)石蠟包埋,4 μm厚切片后,按試劑盒說(shuō)明書(shū)操作步驟進(jìn)行檢測(cè)。所有切片結(jié)果應(yīng)用數(shù)碼相機(jī)采集圖像,彩色細(xì)胞圖像分析系統(tǒng)計(jì)數(shù)微血管密度(MVD)值。CD34在光學(xué)顯微鏡下將血管內(nèi)皮細(xì)胞染為棕黃色。
1.2.3 MVD的測(cè)定
采用Weidner等[5]提出的方法對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行MVD量化分析。首先在40倍光學(xué)顯微鏡視野下掃視整個(gè)切片,尋找血管高密度集中的區(qū)域;在200倍光學(xué)顯微鏡視野下,應(yīng)用顯微照相系統(tǒng)計(jì)數(shù)微血管數(shù)目,各計(jì)數(shù)3個(gè)高倍視野,取其平均值作為該標(biāo)本的MVD數(shù)。
應(yīng)用SPSS 14.0統(tǒng)計(jì)分析軟件包對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行組間t檢驗(yàn)及秩和檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
CD34將腫瘤組織微血管標(biāo)本染為棕黃色,在腫瘤組織的微小血管及大血管上表達(dá)均較強(qiáng),與其他組織分界清楚。轉(zhuǎn)移癌組的標(biāo)本在200光學(xué)顯微鏡視野下,應(yīng)用顯微照相系統(tǒng)計(jì)數(shù)微血管數(shù)目為2~6根;鱗癌組標(biāo)本的微血管數(shù)目為14~19根。見(jiàn)封四圖1—2。轉(zhuǎn)移癌組CD34的表達(dá)明顯低于鱗癌組(P<0.01);2組標(biāo)本血管標(biāo)記物標(biāo)記的癌組織MVD值在男女患者間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05);CD34標(biāo)記的MVD值在不同的轉(zhuǎn)移瘤之間比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 CD34標(biāo)記轉(zhuǎn)移瘤、鱗癌MVD的比較 根
血管生成是腫瘤生長(zhǎng)、侵襲、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的基礎(chǔ),腫瘤血管的生成與促血管生成因子、腫瘤細(xì)胞分泌激素及基因調(diào)控等諸多因素有關(guān),其中血管生長(zhǎng)刺激因子和血管生長(zhǎng)抑制因子作用平衡與否,決定了血管生成是促進(jìn)還是抑制[6]。當(dāng)腫瘤體積增長(zhǎng)>1~2 mm-3時(shí),如無(wú)新生血管長(zhǎng)入,腫瘤組織將保持靜止?fàn)顟B(tài)或退化[7]。新生血管長(zhǎng)入腫瘤后血液供應(yīng)豐富,新生血管不僅為腫瘤組織提供足夠的營(yíng)養(yǎng)和氧,還提供大量的生長(zhǎng)因子,促使腫瘤迅速生長(zhǎng)。血管生成也與腫瘤轉(zhuǎn)移有著重要的關(guān)系,因?yàn)槟[瘤新生血管不成熟,結(jié)構(gòu)缺乏完整性和細(xì)胞間連接,管壁薄弱,僅排列一層內(nèi)皮細(xì)胞,缺乏平滑肌,基膜也不完整,因此穿透性較高,腫瘤細(xì)胞容易穿透微血管壁發(fā)生轉(zhuǎn)移;腫瘤新生血管形成后使腫瘤病灶組織間質(zhì)內(nèi)液體量和壓力增高,從而使淋巴回流增加,腫瘤細(xì)胞通過(guò)淋巴管系統(tǒng)轉(zhuǎn)移,亦是促使腫瘤轉(zhuǎn)移的重要影響因素。腫瘤內(nèi)MVD與腫瘤的惡性程度也有密切的關(guān)系,目前原發(fā)腫瘤組織內(nèi)的MVD已成為預(yù)測(cè)腫瘤轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)及判斷預(yù)后的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本研究對(duì)轉(zhuǎn)移瘤血管生成進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)原發(fā)癌與轉(zhuǎn)移瘤在血管生成有明顯差異,轉(zhuǎn)移瘤血管形成較原發(fā)腫瘤明顯減少(P<0.01)。
腫瘤血管生成與缺氧有明顯的關(guān)系,缺氧是實(shí)體性腫瘤物理微環(huán)境的基本特征之一。腫瘤生長(zhǎng)速度快,腫瘤細(xì)胞大量生長(zhǎng)需氧量增加,當(dāng)氧的需求超過(guò)供給,并且因腫瘤組織快速生長(zhǎng)間質(zhì)內(nèi)壓力增高,使腫瘤內(nèi)不成熟的血管塌陷,腫瘤病灶微環(huán)境缺氧加重;缺氧將刺激腫瘤細(xì)胞和宿主細(xì)胞合成分泌多種促血管生成因子,促進(jìn)局部新生血管形成;缺氧還通過(guò)缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia induced factor-1,HIF-1)上調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子 (vascular endothelial growth factor,VEGF)及其受體的表達(dá)[8-9]。
目前的研究[10]認(rèn)為,與腫瘤血管生成相關(guān)的基因主要有Rac-1、p53及PTEN。Rac-1是Rho家族蛋白中的一個(gè)分子,Rho GTPases是一組相對(duì)分子量為20000~25000的單體鳥(niǎo)苷酸結(jié)合蛋白,屬小G蛋白家族。Rac-1在缺氧狀況下促進(jìn)HIF-1的活化,并且加強(qiáng)HIF-1的轉(zhuǎn)錄活性和蛋白表達(dá)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn) Rac-1可調(diào)節(jié)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)和VEGF誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞的趨化作用,促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的增殖、運(yùn)動(dòng)和遷移,是VEGF后信號(hào)通路的一個(gè)重要中間分子。因此,目前認(rèn)為Rac-1可能也是血管生成過(guò)程中的一個(gè)重要的調(diào)控因子[10]。
p53可以抑制腫瘤血管生成,其的缺失或突變可導(dǎo)致腫瘤血管增生明顯。p53的作用機(jī)制主要是通過(guò)泛素介導(dǎo)的蛋白水解作用,降解HIF-1α,從而抑制 HIF-1α 介導(dǎo)的血管生成[11-12]。有學(xué)者[13-14]研究發(fā)現(xiàn),隨著腫瘤組織細(xì)胞缺氧時(shí)間的延長(zhǎng),p53表達(dá)水平出現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),而與VEGF表達(dá)的上升呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。因此,增強(qiáng)p53基因的表達(dá)可以抑制腫瘤血管的生成。
近年來(lái)的研究[14]認(rèn)為,人第10號(hào)染色體缺失的磷酸酶及張力蛋白同源基因(PTEN)是與腫瘤血管生成有關(guān)的基因,位于染色體10 q23.3,編碼一雙特異性的磷酸酶,起抑制調(diào)控PI3K2AKT,導(dǎo)致細(xì)胞周期的停滯和凋亡。隨著腫瘤組織缺氧時(shí)間的延長(zhǎng),PTEN蛋白的表達(dá)出現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì),而與VEGF表達(dá)的上升呈現(xiàn)相反趨勢(shì)。Jiang等[15]的研究也發(fā)現(xiàn),PTEN高表達(dá)可抑制雞尿囊胚血管生成,并通過(guò)PI3K2AKT途徑抑制VEGF的表達(dá)。
腫瘤血管生成的過(guò)程是腫瘤細(xì)胞和正常細(xì)胞產(chǎn)生的具有相反作用的血管生成因子不平衡作用的結(jié)果。目前,在人類(lèi)腫瘤血管生成方面的研究中,檢測(cè)腫瘤血管生成是通過(guò)測(cè)定MVD來(lái)實(shí)現(xiàn)的,通過(guò)血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物進(jìn)行測(cè)量是公認(rèn)的能夠代表腫瘤血管生成狀態(tài)的方法。研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物主要有 CD31、CD34、Tie2、E9 及TEC等[16]。本研究采用CD34作為腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)記物檢測(cè)腫瘤新生血管的MVD,轉(zhuǎn)移癌組微血管數(shù)目為2~6根;鱗癌組標(biāo)本的微血管數(shù)目為14~19根。應(yīng)用SPSS14.0統(tǒng)計(jì)分析軟件包對(duì)全部數(shù)據(jù)進(jìn)行組間t檢驗(yàn)及秩和檢驗(yàn),轉(zhuǎn)移癌組CD34的表達(dá)明顯低于鱗癌組(P<0.01);血管標(biāo)記物標(biāo)記的癌組織MVD值在男、女患者間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),CD34 標(biāo)記的 MVD 值在不同的轉(zhuǎn)移瘤之間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。如果對(duì)轉(zhuǎn)移瘤血管在血管生成因子,腫瘤血管生成相關(guān)基因Rac-1、p53及PTEN的表達(dá)等方面進(jìn)行研究可能會(huì)有更多的新發(fā)現(xiàn)。
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