馮磊,楊建敏,楊然,孫麗,董莉麗,張清偉
宮頸癌是全球女性常見的婦科惡性腫瘤之一,發(fā)病率位列女性惡性腫瘤中第二位,主要分為鱗狀細(xì)胞癌和腺癌[1]。近年隨著我國醫(yī)療技術(shù)水平有的提高,早期行手術(shù)或者放療,宮頸癌的治療效果得到明顯改善,但女性宮頸癌發(fā)病病人卻逐漸年輕化,發(fā)病率也呈增高趨勢[2-3]。阻斷腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移以及血管的生成等在其治療過程中起著重要的作用,當(dāng)前宮頸癌治療所面臨的最大難題是腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移,其中上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)在發(fā)揮著重要作用[4]。內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子1(endothelial cell specific molecule-1,ESM-1)是一種新型內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子,具有調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的功能,研究表明其與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中轉(zhuǎn)移、浸潤與腫瘤新生血管密切相關(guān)[5-6]。故而,探索ESM-1、VEGF 與宮頸鱗癌發(fā)生EMT 的關(guān)系,為宮頸癌靶向治療提供新的指導(dǎo)與靶點,有助于治療方案的制定和預(yù)后判定。
1.1 一般資料收集2018 年12 月至2019 年12 月在南陽市中心醫(yī)院接受宮頸癌根治術(shù)的宮頸鱗癌病人180 例作為研究組,年齡(41.3±5.7)歲,范圍為24~63 歲。術(shù)后石蠟組織標(biāo)本,所有宮頸鱗癌病例均經(jīng)過病理科兩名醫(yī)師閱片后共同診斷。根據(jù)宮頸癌FIGO 分期標(biāo)準(zhǔn)進標(biāo)準(zhǔn)分期[7],其中Ⅰa 期94例,IIa 期86 例;病理組織學(xué)分化:低分化61 例,中分化86 例,高分化33 例;肌層浸潤<1/2 宮頸83 例,肌層浸潤≥1/2 宮頸97 例;行磁共振成像(MRI)檢查示無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移130例,有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移50例。
另外收集同期南陽市中心醫(yī)院源于子宮肌瘤切除術(shù)的正常宮頸組織石蠟組織標(biāo)本60 例作為正常組,臨床資料完整,年齡(42.5±6.1)歲,范圍為21~65 歲。兩組年齡比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。本研究參與者均簽署知情同意書。
研究組納入標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前均未進行化療、放療或其他輔助治療;(2)切片均HE 染色,經(jīng)至少兩位病理醫(yī)師獨立診斷為子宮頸鱗癌;(3)不伴有其他惡性腫瘤病史;(4)臨床資料完整。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
1.2 主要試劑兔抗人E-Cadherin(31955)和Vimentin(5741S)克隆抗體均由美國CST公司提供;兔抗人ESM-1(ATA28878)和VEGF 克隆抗體由武漢益普生物科技有限公司公司提供;兔抗人VEGF(AF0011)克隆抗體由北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司提供;SP 免疫組化試劑盒(IH0975R)由上海雅吉生物科技有限公司提供。
1.3 方法
1.3.1 標(biāo)本免疫組化檢測所有宮頸組織經(jīng)甲醛固定后包埋、切片、二甲苯脫蠟、梯度乙醇水化。石蠟切片厚度為5μm,高溫烘烤脫水,3%過氧化氫處理后磷酸鹽緩沖液(PBS)沖洗,高壓法熱修復(fù),PBS沖洗,山羊血清封閉,加入一抗ESM-1 抗體(1∶100)、VEGF 抗體(1∶100)、E-Cadherin 抗體(1∶100),Vimentin 抗體(1∶200)4 ℃孵育過夜,PBS 洗脫,加入二抗37 ℃孵育,PBS 沖洗,DAB 顯色,蘇木精復(fù)染,梯度乙醇脫水,透明處理,中性樹膠封片,以PBS代替一抗作為陰性對照,進行鏡檢判定結(jié)果。ESM-1 主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中,呈棕黃色;VEGF 主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜,呈棕黃色;E-Cadherin 則主要表達(dá)于胞膜及胞質(zhì)中,呈棕黃色或棕褐色;Vimentin 主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì)中,呈棕黃色。
1.3.2 結(jié)果判定[8]每張切片隨機選取3 個有代表性的高倍視野,ESM-1、VEGF、E-Cadherin 評分采用染色強度及陽性細(xì)胞數(shù)百分比綜合評價,Vimentin評分采用染色強度直接評分。染色強度評分:無染色為0分,輕度黃染為1分,中度黃染為2分,重度黃染為3 分。陽性細(xì)胞數(shù)百分比:計數(shù)每個組織的3個10×10 倍視野下腫瘤細(xì)胞的陽性細(xì)胞數(shù),陽性細(xì)胞數(shù)百分比=(陽性表達(dá)的腫瘤細(xì)胞數(shù)/所有腫瘤細(xì)胞數(shù))×100%;評分:<10%為0 分,10%~24%為1分,25%~49%為2 分,50%~74%為3 分,75%~100%為4 分。ESM-1 結(jié)果判定:兩者分值的乘積為最終結(jié)果,評分0~3 分為陰性,4~12 分為陽性。VEGF 結(jié)果判定:兩者分值的和為最終結(jié)果,評分0 分為陰性,1~7 分為陽性。E-Cadherin 結(jié)果判定:兩者分值的乘積為最終結(jié)果,評分0~4 分為陰性,6~12 分為陽性。Vimentin 結(jié)果判定:染色強度直接評分為最終結(jié)果,評分0~1 分為陰性,2~3 分為陽性。每張切片的結(jié)果判斷均由兩名高年資病理科醫(yī)生核準(zhǔn)。
1.3.3 比較分析比較正常宮頸和宮頸鱗癌組織中ESM-1、VEGF、E-Cadherin和Vimentin的陽性表達(dá)情況。比較其在宮頸鱗癌臨床病理特征的陽性表達(dá)情況,宮頸鱗癌臨床病理特征:根據(jù)宮頸癌FIGO分期標(biāo)準(zhǔn)進標(biāo)準(zhǔn)分期分為Ⅰa 期和Ⅱa 期;病理組織學(xué)分化程度分為低分化,中分化,高分化;宮頸鱗狀細(xì)胞癌宮頸浸潤深度分為肌層浸潤<1/2 宮頸,肌層浸潤≥1/2 宮頸;行MRI 檢查示分為有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。并通過Kendall's tau-b 分析ESM-1、VEGF 與EMT相關(guān)蛋白E-Cadherin、Vimentin的相關(guān)性。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法數(shù)據(jù)均用SPSS 22.0 進行統(tǒng)計分析,采用χ2檢驗分析各組間差異,Kendall's tau-b 分析ESM-1 和VEGF 與EMT 的相關(guān)性,P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 正常宮頸和宮頸鱗癌組織中ESM-1 和VEGF的陽性表達(dá)情況免疫組化結(jié)果顯示,ESM-1、VEGF、Vimentin 在宮頸鱗癌組織中的表達(dá)顯著高于正常宮頸組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);E-Cadherin 在宮頸鱗癌組織中的表達(dá)顯著低于正常宮頸組織,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 正常宮頸和宮頸鱗癌組織中ESM-1和VEGF的陽性表達(dá)率/例(%)
2.2 ESM-1 和VEGF 陽性率與宮頸鱗癌臨床病理特征的關(guān)系隨著宮頸鱗狀細(xì)胞癌FIGO 分期越高,ESM-1和Vimentin 陽性表達(dá)率越高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=17.24,14.72,P<0.05),對VEGF 和ECadherin 陽性率的影響差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=0.05,0.91,P>0.05);隨著宮頸鱗狀細(xì)胞癌分化程度越高,E-Cadherin 和Vimentin 陽性表達(dá)率越高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=29.45,23.31,P<0.05),對ESM-1 和VEGF 陽性率的影響差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=2.26,0.68,P>0.05);伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移病人的ESM-1、VEGF 及Vimentin 陽性率高于不伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,E-Cadherin 陽性率低于不伴有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=4.03,11.65,24.38,31.57,P<0.05);隨著宮頸鱗狀細(xì)胞癌宮頸浸潤深度的增加,ESM-1 和VEGF 陽性表達(dá)率升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=6.87,12.92,P<0.05),對E-Cadherin 和Vimentin 陽性率的影響差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=1.58,1.53,P>0.05)。見表2。
表2 ESM-1和VEGF陽性率與宮頸鱗癌臨床病理特征的關(guān)系/例(%)
2.3 宮頸組織中ESM-1 和VEGF 表達(dá)與EMT 的關(guān)系宮頸組織中,ESM-1 和VEGF 的表達(dá)與ECadherin 呈負(fù)相關(guān),Spearman 列聯(lián)系數(shù)為(r=-0.46,-0.306,P<0.05);ESM-1和VEGF 的表達(dá)與Vimentin 的表達(dá)呈正相關(guān),Spearman 列聯(lián)系數(shù)為(r=0.43,-0.36,P<0.05)。結(jié)果提示,宮頸癌組織中異常高表達(dá)的ESM-1 和VEGF 可能參與了宮頸鱗癌的EMT過程。見表3。
表3 宮頸組織中ESM-1和VEGF與E-Cadherin、Vimentin表達(dá)的相關(guān)性分析
子宮頸癌作為女性生殖系統(tǒng)第一大常見的惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅病人的健康,其中子宮頸鱗癌占90%以上[9]。其發(fā)病機制目前尚不清楚,研究顯示其主要因素包括[10]:(1)長期細(xì)菌或者人乳頭瘤病毒(high-risk human papillomavirs,HR-HPV)和皰疹病毒感染;(2)早婚、早育、多次妊娠等;(3)性行為過多過早;(4)宮頸長期慢性炎癥、持續(xù)的宮頸糜爛等;(5)長期口服避孕藥等。其中,HR-HPV 的慢性、持續(xù)性的感染是導(dǎo)致宮頸癌發(fā)生的重要誘因。隨著醫(yī)學(xué)進步,通過HPV 疫苗的接種及HPV 的篩查,宮頸癌的發(fā)病率盡管有所下降,但仍有大量女性因患宮頸癌而死亡[11]。人正常宮頸感染HR-HPV 后,宮頸上皮組織中的β-連環(huán)素表達(dá)降低,上皮細(xì)胞標(biāo)記相關(guān)蛋白E-Cadherin 的表達(dá)下降,而間質(zhì)細(xì)胞相關(guān)蛋白Vimentina 表達(dá)升高,細(xì)胞呈紡錘形發(fā)生EMT[12],細(xì)胞侵襲、遷移能力增強。而侵襲、轉(zhuǎn)移是宮頸癌導(dǎo)致病人死亡的主要原因。
近期的腫瘤研究表明,EMT 與腫瘤原位浸潤及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移過程密切相關(guān),在多種上皮性惡性腫瘤,如乳腺癌、前列腺癌、結(jié)腸癌等腫瘤進展過程的研究均發(fā)現(xiàn)EMT 現(xiàn)象,其促進腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移、耐藥等,且病人預(yù)后較差[13-14]。據(jù)此,學(xué)者提出以針對EMT 來減少腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)進行治療[15-16]。EMT 是上皮細(xì)胞在某些因素的作用下,細(xì)胞的極性及細(xì)胞間黏附能力減弱、骨架重組,轉(zhuǎn)化為具有間質(zhì)表型細(xì)胞,其遷移和運動能力增加。其主要特征包括:上皮性細(xì)胞標(biāo)記分子E-Cadherin、α-連環(huán)素、β-連環(huán)素及緊密連接蛋白等表達(dá)下降,間質(zhì)性細(xì)胞標(biāo)記分子Vimentin、N-鈣黏蛋白及α-平滑肌肌動蛋白等表達(dá)升高;細(xì)胞間的相互作用丟失;細(xì)胞角蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)改變骨架轉(zhuǎn)化為Vimentin,演變?yōu)榧忓N形纖維細(xì)胞形態(tài),失去與基底膜的連接等上皮表型,獲得間質(zhì)細(xì)胞的表型。E-Cadherin 是構(gòu)成上皮細(xì)胞間黏附的重要成分,Vimentin 是一種中間絲蛋白,主要表達(dá)于間葉組織細(xì)胞中,異常表達(dá)會使細(xì)胞骨架蛋白構(gòu)成改變[17-18]。提示,宮頸鱗癌組織中EMT 的發(fā)生是通過抑制E-Cadherin,β-連環(huán)素的表達(dá)以及促進Vinnetin 的表達(dá)實現(xiàn)的,及E-Cadherin的降低及Vimentin 表達(dá)的升高成為EMT 程序啟動的主要分子標(biāo)識[19]。本研究發(fā)現(xiàn),宮頸鱗癌上皮黏附蛋白標(biāo)志物E-Cadherin 表達(dá)下降,間質(zhì)標(biāo)志物分子Vimentin 表達(dá)上調(diào),提示發(fā)生EMT,與既往研究結(jié)果一致[20]。
又有研究表明,在腫瘤轉(zhuǎn)移、浸潤過程與腫瘤新生血管密切相關(guān)[21]。多項研究顯示VEGF 在腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及血管的生成等過程中有著極其重要的作用[22]。VEGF 廣泛存在于動物和人體的各種組織中,是血管衍生生長因子家族的成員,也是目前發(fā)現(xiàn)的調(diào)控血管生成特異性最高、作用最強的因子[23]。在局部組織缺血、創(chuàng)傷修復(fù)及炎癥反應(yīng)等病理狀況刺激下可通過旁分泌和自分泌的方式在各種惡性腫瘤細(xì)胞中釋放,可增加細(xì)胞質(zhì)內(nèi)鈣聚集,改變血管內(nèi)皮基因的表達(dá)方式,刺激內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂,促進毛細(xì)血管通透性增加和新血管生成,還可調(diào)節(jié)淋巴微管的生成,促進腫瘤淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移[24]。ESM-1是近年發(fā)現(xiàn)的一種新型內(nèi)皮細(xì)胞特異性分子,具有調(diào)節(jié)VEGF 的功能,能促進血管內(nèi)皮細(xì)胞生長,改善腫瘤細(xì)胞的微環(huán)境[25]。故而,ESM-1、VEGF 與腫瘤的發(fā)生發(fā)展、轉(zhuǎn)移及浸潤的研究成為熱點。本實驗結(jié)果顯示,ESM-1 和VEGF 參與宮頸鱗癌的EMT,阻斷二者的表達(dá)可能為宮頸鱗癌靶向治療提供新的指導(dǎo)與靶點。
宮頸癌病人臨床Ⅰa~Ⅱa 期的病人手術(shù)為首選治療方案,而Ⅱb 期及以上病人的治療的標(biāo)準(zhǔn)方案是放療聯(lián)合含鉑藥物的化療。通過檢測宮頸鱗癌病人臨床Ⅰa~Ⅱa 期的病人宮頸組織中ESM-1 和VEGF 的表達(dá)情況及其與EMT 相關(guān)蛋白E-Cadherin和Vimentin 的關(guān)系,表明ESM-1 和VEGF 促進宮頸鱗癌病人EMT 的發(fā)生,并與E-Cadherin 呈負(fù)相關(guān),與Vimentin 的表達(dá)呈正相關(guān)。然而ESM-1 和VEGF能否成為腫瘤靶向治療的靶點還仍受爭議。因地區(qū)、經(jīng)濟及衛(wèi)生等方面的差異,宮頸癌的發(fā)病率及死亡率不盡相同,相關(guān)蛋白表達(dá)率也有差異,而早期篩查及預(yù)防的不同,宮頸癌的分子標(biāo)志物較難得到同意的標(biāo)準(zhǔn)。因而,確定宮頸癌的分子生物學(xué)特征,研究與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展及浸潤轉(zhuǎn)移相關(guān)的分子機制,有助于宮頸癌治療方案的制定、療效的預(yù)測和預(yù)后判定,并為宮頸癌的治療提供新的治療靶點。