張娜,辛琪,楊艷,王亞紅,戰(zhàn)忠利
(1天津市濱海新區(qū)大港醫(yī)院,天津300270;2天津市第三中心醫(yī)院;3天津市腫瘤醫(yī)院)
腫瘤的異常增殖和過度生長導致腫瘤組織缺氧,而對缺氧的適應也是腫瘤形成的關鍵步驟。缺氧誘導因子-1α(HIF-1α)是在缺氧誘導下腫瘤細胞產生的一種核轉錄因子,在多種惡性腫瘤組織中均過度表達[1]。目前已發(fā)現(xiàn),HIF-1α可調控一系列靶基因的表達,具有重要的生物學效應。趨化因子受體7(CXCR7)能與基質細胞衍生因子-1(SDF-1)結合,打破了以往認為SDF-1只能與CXCR4結合的觀點[2]。復雜的趨化因子體系在腫瘤的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[3]。本研究采用免疫組化法檢測胃癌中HIF-1α、CXCR7及VEGF的表達,探討三者之間的關系及臨床意義。
1.1 臨床資料 選取2009~2011年在天津市腫瘤醫(yī)院行胃癌根治術的160例患者的石蠟標本,均經HE切片復讀確認,術前未接受任何針對腫瘤的治療;患者男72例、女88例,年齡44~72,中位年齡56.2歲;按照Lauren's分型法腸型胃癌120例(高中分化管狀腺癌78例、低分化管狀腺癌42例),彌漫型胃癌40例(均為印戒細胞癌)。同時選取天津市濱海新區(qū)大港醫(yī)院因胃良性病變行胃次全切術的標本30份,患者男18例,女12例;年齡30~56,中位年齡44.7歲。兩組性別、年齡等比較差異無統(tǒng)計學意義。
1.2 胃癌及正常胃組織中CXCR7、HIF-1α、VEGF的表達的檢測 采用免疫組化法。標本經10%中性甲醛固定,4 μm厚連續(xù)切片,經脫蠟水化后,先經過氧化物阻斷、非免疫性動物血清保護、加第一抗體、生物素標記的第二抗體、鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶等,后經DBA顯色,蘇木素復染、脫水、透明、固定。結果判斷:HIF-1α以胞質和(或)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細胞;CXCR7以胞質和(或)胞膜中出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒為陽性細胞;VEGF以胞質中出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒為陽性細胞。根據(jù)染色強度賦值,無染色計0分,淺黃色計1分,棕黃色計2分,棕褐色計3分[4];高倍鏡(×400)下每張切片隨機取10個視野,每個視野計數(shù)100個細胞,計算陽性細胞百分比,無著色計0分,<1%計1分,1% ~10%計2分,11% ~50%計3分,>50%計4分;以上兩項的乘積≥2為+。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料比較用χ2檢驗;采用Spearman檢驗進行相關性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 胃癌組織及正常胃組織 CXCR7、HIF-1α及VEGF的表達比較 CXCR7、HIF-1α及 VEGF在正常胃組織中表達較少或不表達,而在胃癌組織中呈陽性表達。CXCR7、HIF-1α及VEGF在胃癌組織中的陽性表達率分別為78.6%(126/160)、50.6%(81/160)、65.6%(105/160),對照組分別為 6.7%(2/30)、10%(3/30)、26.7%(8/30),二者比較差異有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)。
2.2 胃癌組織CXCR7、HIF-1α及VEGF的表達與臨床病理參數(shù)的關系 見表1。
表1 胃癌組織中CXCR7、HIF-1α及VEGF表達與臨床病理參數(shù)的關系(例)
2.3 胃癌組織中CXCR7、HIF-1α及VEGF表達的相關性 CXCR7與 HIF-1α、CXCR7與 VEGF、HIF-1α與VEGF的表達均呈正相關(r分別為0.317、0.257、0.270,P 均 <0.01)。
低氧的調控對惡性腫瘤預后具有重要意義,其中HIF家族是調控低氧的關鍵因素。HIF-1α可以通過調節(jié)與腫瘤發(fā)生發(fā)展相關的多種因子轉錄和翻譯,從而促進腫瘤細胞盡快適應低氧微環(huán)境,因此HIF-1α對腫瘤細胞的生長、浸潤和轉移等惡性生物學行為有重要的促進作用[5]。VEGF被認為是腫瘤組織中促血管生成的最主要血管生長因子,缺氧環(huán)境誘導HIF-1α高表達,從而促進腫瘤細胞分泌VEGF,促進血管生成。提示HIF-1α與VEGF存在著調控關系。HIF-1α不僅可促進VEGF轉錄,而且可增加VEGF mRNA的穩(wěn)定性,促進腫瘤新生血管生成,而VEGF mRNA穩(wěn)定性增加對VEGF蛋白表達的上調也有促進作用。本研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α在胃癌組織中的表達明顯高于正常組織(P<0.05),且與腫瘤直徑、浸潤深度、分化程度、淋巴結轉移及臨床分期有關。HIF-1α表達與VEGF呈正相關,證實在缺氧微環(huán)境中,HIF-1α可能通過調節(jié)VEGF的表達促進胃癌的發(fā)生、發(fā)展和轉移。
CXCR7作為七次跨膜G蛋白偶聯(lián)CXC亞型趨化因子受體,能與趨化因子(CXC)L12結合形成CXCL12-CXCR7生物軸,在腫瘤生物學過程中發(fā)揮重要作用[6,7]。研究發(fā)現(xiàn),經 CXCR7轉染的人乳腺癌或肺癌細胞株在免疫缺陷小鼠體內能長成較大的腫瘤,而采用siRNA下調CXCR7的表達則體內生長的腫瘤較小,提示CXCR7促進了腫瘤細胞的增殖和存活。在CXCR7過表達的膀胱癌細胞株中基質金屬蛋白酶-9表達明顯上調,二者有可能在腫瘤侵襲、轉移過程中發(fā)揮協(xié)同作用。CXCR7可通過上調VEGF和IL-8的表達參與結腸癌血管的發(fā)生[8],也能夠促進甲狀腺癌的轉移[9]。本研究證實,胃癌組織中CXCR7的表達與VEGF、HIF-1α均呈正相關,CXCR7的表達還與胃癌的Lauren's分型、浸潤深度、淋巴結轉移和臨床分期有關。表明CXCR7在腫瘤發(fā)生發(fā)展、血管生成中發(fā)揮重要作用,與腫瘤的轉移密切相關。CXCR7啟動子含有多個HIF-1α的結合位點,HIF-1α結合位點位于轉錄起始位點上游-155、-1012、-1350堿基對上,因此CXCR7的表達也受缺氧調節(jié)。當腫瘤生長到一定體積時,由于微血管的相對不足,其內部處于缺氧狀態(tài),HIF-1α轉錄增加,導致腫瘤微環(huán)境改變,從而促進VEGF分泌增加,進一步導致CXCR7高表達,促進血管生成;腫瘤細胞及血管內皮細胞中的SDF-1與CXCR7結合后又可以誘導VEGF的分泌,二者協(xié)同作用,促進腫瘤細胞的轉移。研究證實,胰腺癌組織中HIF-1α和CXCR4、CXCR7的表達呈正相關,表明 HIF-1α在CXCR7 轉錄激活中的潛在作用[10]。Liu 等[11]研究證實,缺氧條件下通過激活HIF-1α促進骨髓間充質干細胞中CXCR4和CXCR7的表達。因此CXCR7是HIF-1α調控的眾多靶基因之一,缺氧可以促進趨化因子表達進而促進腫瘤生長。
綜上所述,CXCR7、HIF-1α、VEGF在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用,HIF-1α不僅調節(jié)腫瘤血管形成,調節(jié)眾多的包括CXCR7、VEGF在內的下游基因以維持或促進腫瘤的發(fā)展,而且它可以反饋接受腫瘤生長過程中所產生的因子或缺氧環(huán)境上調表達,如此形成惡性循環(huán),促進腫瘤生長,調節(jié)腫瘤的生物學特性。因此,通過對胃癌分子生物學水平調控的機制的研究,能夠為靶向抗胃癌治療及預后判斷提供理論依據(jù)。
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