屈海燕 喬文
[摘要] 目的 探討環(huán)氧合酶-2(COX-2)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C(VEGF-C)蛋白在胃癌組織中的表達(dá)及意義。 方法 采用免疫組化SP法檢測(cè)COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在70例胃癌標(biāo)本和30例正常胃黏膜中的表達(dá)情況。 結(jié)果COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌細(xì)胞胞質(zhì)中呈棕黃色表達(dá),表達(dá)率分別為71.4%、62.9%、55.7%,在正常胃黏膜中的表達(dá)率為13.3%、6.7%、16.7%。不同年齡、性別、腫瘤部位、腫瘤大小的COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白陽(yáng)性表達(dá)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05);不同腫瘤TNM分期、淋巴轉(zhuǎn)移的COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白陽(yáng)性表達(dá)率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05);不同病理分級(jí)的COX-2蛋白陽(yáng)性表達(dá)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05),而VEGF與VEGF-C蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。COX-2與VEGF、VEGF-C蛋白,VEGF與VEGF-C蛋白在胃癌組織中的表達(dá)呈正相關(guān)(P < 0.05)。 結(jié)論 COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌組織中高表達(dá),COX-2的表達(dá)與VEGF、VEGF-C的表達(dá)相關(guān),COX-2可能通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF、VEGF-C蛋白的表達(dá)從而調(diào)節(jié)胃癌的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。
[關(guān)鍵詞] 胃癌;環(huán)氧合酶-2;血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子;血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C;免疫組織化學(xué)
[中圖分類號(hào)] R734 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2015)06(b)-0016-04
Expression and significance of COX-2, VEGF and VEGF-C in gastric cancer
QU Haiyan1,2 QIAO Wen1
1.Department of Gastroenterology, the First Affiliated Hospital of Medical College of Xi'an Jiaotong University, Shaanxi Province, Xi'an 710061, China; 2.Department of Gastroenterology, Hospital of Traditional Chinese Medicine in Yulin City, Shaanxi Province, Yulin 719000, China
[Abstract] Objective To study the protein expression and significance of cyclooxygenase-2 (COX-2), vascular endothelial growth factor (VEGF) and vascular endothelial growth factor C (VEGF-C) in gastric cancer. Methods The expression levels of COX-2, VEGF and VEGF-C were detected by using immunohistochemical SP method in 70 cases of gastric cancer and 30 cases of normal gastric mucosa. Results The positive expression rates of COX-2, VEGF and VEGF-C in gastric cancer were 71.4%, 62.9% and 55.7%; and were 13.3%, 6.7% and 16.7% in normal gastric mucosa. There were no statistical significant differences in positive expression rates of COX-2, VEGF and VEGF-C among patients with different age, sex, tumor site and size (P > 0.05). There were statistical significant differences among patients with different TNM stages and lymph nodes (P < 0.05). There were no statistical significant difference in positive expression rate of COX-2 among patients with different pathological grading (P > 0.05); while there were statistical significant differences in VEGF and VEGF-C (P < 0.05). There were positive correlation between the expression of COX-2 and VEGF, VEGF-C; VEGF and VEGF-C in gastric cancer (P < 0.05). Conclusion There are over-expressions of COX-2, VEGF and VEGF-C in gastric cancer tissues. The expression of COX-2 and VEGF, VEGF-C is correlated. COX-2 may regulate the gastric cancer occurrence and progress through regulating the protein expression of VEGF and VEGF-C.
[Key words] Gastric cancer; COX-2; VEGF; VEGF-C; Immunohistochemistry
胃癌是危害人類健康的常見(jiàn)惡性腫瘤。國(guó)際流行病學(xué)資料顯示[1],20世紀(jì)50~90年代,全球胃癌的發(fā)生率及死亡率呈現(xiàn)平穩(wěn)降低的總態(tài)勢(shì),但受人口老齡化、城市化及工業(yè)化等諸多因素影響,世界范圍內(nèi)每年新病例的絕對(duì)數(shù)量是增加的。然而近年來(lái),進(jìn)行我國(guó)惡性腫瘤死亡率的國(guó)際化比較發(fā)現(xiàn),我國(guó)胃癌世界標(biāo)化死亡率男性為30.8/10萬(wàn),女性為13.8/10萬(wàn),均高于世界、發(fā)達(dá)及發(fā)展中國(guó)家的平均水平,且粗死亡率表現(xiàn)出年齡結(jié)構(gòu)性上升、年齡別死亡率推后等趨勢(shì)[2]。本實(shí)驗(yàn)利用免疫組化SP染色法檢測(cè)環(huán)氧合酶-2(COX-2)、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長(zhǎng)因子(VEGF)、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子C(VEGF-C)蛋白在70例胃癌標(biāo)本和30例正常胃黏膜中的表達(dá)情況,并結(jié)合年齡、性別、腫瘤部位、病理分級(jí)、臨床分期進(jìn)一步探討3種蛋白間的關(guān)系。
1 材料與方法
1.1 材料
收集陜西省榆林市中醫(yī)院(以下簡(jiǎn)稱“我院”)病理科2013~2014年的胃鏡活檢及手術(shù)胃癌標(biāo)本70例和30例癌旁正常胃組織。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)通過(guò),所有患者均知情同意并簽署知情同意書。所有標(biāo)本均經(jīng)HE染色由我院病理科醫(yī)師診斷。胃癌標(biāo)本男42例,女28例,按WHO病理分級(jí):高-中分化40例,低分化30例;按UICC標(biāo)準(zhǔn)行TNM標(biāo)準(zhǔn)臨床分期:Ⅰ+Ⅱ級(jí)41例,Ⅲ+Ⅳ級(jí)29例。
1.2 試劑及檢測(cè)方法
濃縮型兔抗人COX-2及VEGF、VEGF-C即用型多克隆抗體和S-P試劑盒均購(gòu)于北京中杉生物科技有限公司;DAB底物顯色劑購(gòu)于武漢博士德生物科技有限公司。采用免疫組織化學(xué)SP法,染色步驟嚴(yán)格按試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行??乖迯?fù)采用枸櫞酸鈉緩沖液高壓熱修復(fù)。COX-2與VEGF多克隆抗體使用1∶100稀釋,VEGF-C多克隆抗體使用1∶150稀釋。PBS代替一抗作為陰性對(duì)照。
1.3 結(jié)果判定
COX-2及VEGF、VEGF-C 3種蛋白均以細(xì)胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽(yáng)性表達(dá),試劑公司提供的陽(yáng)性切片作為陽(yáng)性對(duì)照。免疫組化結(jié)果判定如下:陽(yáng)性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)0~10%為陰性;>10%~25%為弱陽(yáng)性;>25%~75%為中等陽(yáng)性;>75%為強(qiáng)陽(yáng)性。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
使用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,COX-2及VEGF、VEGF-C在胃癌及正常黏膜中的表達(dá)和胃癌臨床病理特征之間的關(guān)系采用χ2檢驗(yàn);COX-2與VEGF、VEGF-C之間的相關(guān)性采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析;以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白的表達(dá)情況
COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌中陽(yáng)性表達(dá)率為71.4%(50/70)、62.9%(44/70)、55.7%(39/70),而在正常胃黏膜中陽(yáng)性表達(dá)率為13.3%(4/30)、6.7%(2/30)、16.7%(5/30)。經(jīng)比較,胃癌與正常胃黏膜之間COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白陽(yáng)性表達(dá)率差異有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=23.542、26.693、12.995,P < 0.01)。胃癌組織COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白表達(dá)在年齡、性別、不同腫瘤發(fā)生部位、腫瘤大小分組上差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P > 0.05),在胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及臨床分期分組之間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),在病理分級(jí)上COX-2表達(dá)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意(P > 0.05),VEGF與VEGF-C表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。見(jiàn)圖1(封三)、表1。
2.2 胃癌組織中COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白表達(dá)間的相關(guān)性分析
對(duì)70例胃癌組織中COX-2及VEGF、VEGF-C三種蛋白進(jìn)行Spearman等級(jí)相關(guān)分析顯示,COX-2與VEGF-C蛋白表達(dá)之間存在正相關(guān)關(guān)系(rs=0.747,P < 0.05);COX-2與VEGF蛋白表達(dá)之間存在正相關(guān)關(guān)系(rs=0.539,P < 0.05);VEGF與VEGF-C蛋白表達(dá)之間存在正相關(guān)關(guān)系(rs=0.082,P < 0.05)。
3 討論
胃癌的發(fā)生是一個(gè)多步驟、多因素進(jìn)行性發(fā)展的過(guò)程。生理狀態(tài)下,胃黏膜上皮細(xì)胞的增殖和凋亡之間保持著動(dòng)態(tài)平衡。這種平衡的維持有賴于癌基因、抑癌基因及一些生長(zhǎng)因子類物質(zhì)的共同調(diào)控[3]。研究發(fā)現(xiàn),COX-2是花生四烯酸轉(zhuǎn)化為前列腺素(PGs)和血栓烷的關(guān)鍵酶。COX-2為誘導(dǎo)酶,在大多數(shù)的正常細(xì)胞中是不存在COX-2的,但在一些腫瘤促進(jìn)因子、炎癥細(xì)胞因子、癌基因和生長(zhǎng)因子迅速誘導(dǎo)下形成過(guò)量PGs,致使紅腫、發(fā)熱和疼痛等現(xiàn)象的發(fā)生。另有研究報(bào)道,COX-2還參與了動(dòng)脈粥樣硬化、炎癥性腸病和消化性潰瘍的炎性反應(yīng)。在胃癌漫長(zhǎng)的發(fā)生過(guò)程中,有效發(fā)病途徑為慢性胃炎-多灶性萎縮-腸上皮化生-不典型增生-浸潤(rùn)性癌[4]。研究表明,COX-2在結(jié)腸癌[5]、乳腺癌[6]、前列腺癌[7]、鱗狀上皮癌變[8]等多種腫瘤組織中均高表達(dá),其致癌機(jī)制有以下幾方面[9]:①通過(guò)PGs途徑抑制免疫細(xì)胞的活性,減少免疫蛋白的生成,從而抑制抗腫瘤免疫的發(fā)生。②COX-2上調(diào)表皮生長(zhǎng)因子的表達(dá),誘導(dǎo)腫瘤血管生成,促進(jìn)腫瘤發(fā)生、發(fā)展。③通過(guò)合成花生四烯酸,上調(diào)Bcl-2基因表達(dá),抑制腫瘤細(xì)胞凋亡。④COX-2自身的過(guò)氧化物酶活性作用,與其上調(diào)MMP-2、MMP-1蛋白聯(lián)合作用,使腫瘤細(xì)胞侵襲力增強(qiáng)。另有研究報(bào)道,COX-2還參與了消化性潰瘍、炎癥性腸病[10]和動(dòng)脈粥樣硬化[11]的炎性反應(yīng)。在本研究中,胃癌中的COX-2陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于正常胃黏膜,并在有無(wú)淋巴轉(zhuǎn)移和臨床分期中表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05),表明COX-2與胃癌的發(fā)生、發(fā)展有關(guān),是胃癌轉(zhuǎn)移的重要機(jī)制之一。
胃癌的生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)移離不開腫瘤血管的生長(zhǎng),VEGF在結(jié)腸癌[12]、乳腺癌[13]、前列腺癌[14]等多種組織中高表達(dá)。研究表明,大多數(shù)癌前病變沒(méi)有大量新生血管的形成,與腫瘤組織相反,說(shuō)明癌前病變進(jìn)展到腫瘤,其大量新生血管形成是腫瘤發(fā)生的關(guān)鍵。VEGF是特異性的最強(qiáng)的血管內(nèi)皮刺激因子,其與血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上的Ⅲ型酪氨酸激酶受體結(jié)合后,產(chǎn)生促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移的作用,還可以增加血管的通透性,并且在血管通透性方面促進(jìn)血管內(nèi)物質(zhì)滲出到血管外,為促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與浸潤(rùn)提供了良好的條件[15]。有研究表明,血清中VEGF(S-VEGF)水平在多種癌癥患者體內(nèi)的水平較正常人高,其在一定程度上可以判斷腫瘤的預(yù)后[16]。VEGF-C是VEGF家族成員之一,不僅與只存在淋巴內(nèi)皮上受體VEGFR-3結(jié)合,促進(jìn)淋巴管生成,還與受體VEGFR-2結(jié)合,抑制凋亡并增加血管通透性,并協(xié)同VEGF促進(jìn)血管的生成[17]。VEGF-C與其受體VEGFR-3結(jié)合使VEGFR-3發(fā)生自磷酸化后,誘導(dǎo)淋巴內(nèi)皮增殖的途徑主要有三方面:①激活MAPK和Akt信號(hào)傳導(dǎo)通路,誘導(dǎo)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,并促進(jìn)腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移[18];②激活PI3K/Akt信號(hào)途徑誘導(dǎo)淋巴管內(nèi)皮增殖并抑制凋亡[19];③通過(guò)磷酸化Tyrl337位點(diǎn)的Shc和Grb2蛋白,激活PLC-γ/PKC通路促進(jìn)淋巴管內(nèi)皮增殖[20]。本研究結(jié)果顯示,VEGF與VEGF-C的表達(dá)率均高于正常胃黏膜,并都在臨床病理特征中病理分級(jí)、淋巴轉(zhuǎn)移和臨床分期中的表達(dá)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.05)。提示VEGF與VEGF-C是胃癌血管、淋巴轉(zhuǎn)移的重要原因,其水平的檢測(cè)對(duì)評(píng)估腫瘤的侵襲有意義。
COX-2、VEGF共同擁有轉(zhuǎn)錄啟動(dòng)子Tcf-4結(jié)合位點(diǎn),可能均受β-catenin蛋白的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn),COX-2生成前列腺素E2(PGE2)致β-catenin蛋白上調(diào),通過(guò)激活Wnt/β-catenin通路使VEGF表達(dá)升高,并且VEGF可以通過(guò)延長(zhǎng)COX-2 mRNA的活性時(shí)間使COX-2的表達(dá)上調(diào)[21]。同時(shí),COX-2也是VEGF-C處于轉(zhuǎn)錄水平的一個(gè)重要的上游調(diào)控基因[22]。通過(guò)COX-2催化產(chǎn)物前列腺素2(PE2)與前列腺素受體EP1結(jié)合使HER-2/Neu受體磷酸化,通過(guò)MAPK/P38通路激活NF-κB,導(dǎo)致VEGF-C基因蛋白的上調(diào)[23]。有學(xué)者研究認(rèn)為,VEGF-C通過(guò)與VEGFR-2結(jié)合,可以使VEGF表達(dá)上調(diào),而Maspin蛋白表達(dá)下調(diào)可能與VEGF、VEGF-C蛋白的上調(diào)有關(guān)[24]。本研究結(jié)果顯示,COX-2與VEGF、VEGF-C蛋白表達(dá)呈正相關(guān),VEGF與VEGF-C蛋白表達(dá)之間也存在正相關(guān),提示3種蛋白相互作用,協(xié)同促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展,同時(shí)檢測(cè)COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白表達(dá)水平,在腫瘤的形成、發(fā)展及早期應(yīng)用基因靶向治療方面具有積極意義。
綜上所述,COX-2、VEGF、VEGF-C都具有促進(jìn)胃癌的發(fā)生發(fā)展的作用,COX-2、VEGF、VEGF-C的復(fù)雜交互作用在惡性轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮了重要的作用。胃癌組織中COX-2的表達(dá)水平上調(diào),影響VEGF、VEGF-C的表達(dá),并協(xié)同胃癌發(fā)展。3個(gè)因子共同檢測(cè)可作為臨床判斷腫瘤的侵襲性及轉(zhuǎn)移潛能的參考指標(biāo)。
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(收稿日期:2015-01-30 本文編輯:程 銘)