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(1 青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院肝膽外科,山東 青島 266003; 2 成都市第二人民醫(yī)院肝膽外科)
腫瘤的快速生長需要消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),而在病理狀態(tài)下新生血管形成的速度跟不上腫瘤的生長速度,因此,無法提供足夠營養(yǎng)物質(zhì)導(dǎo)致腫瘤組織呈現(xiàn)低氧狀態(tài)。低氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)在低氧誘導(dǎo)的基因表達(dá)調(diào)節(jié)中起著重要作用,HIF-1α參與維持腫瘤細(xì)胞的能量代謝、新血管形成等。內(nèi)皮抑素(Endostatin)可抑制內(nèi)皮細(xì)胞生長,從而抑制新血管的生成,進(jìn)一步抑制惡性腫瘤的生長及轉(zhuǎn)移。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞的分裂增殖和遷移,促進(jìn)血管的形成。本研究應(yīng)用免疫組化SABC法分別檢測HIF-1α、Endostatin、VEGF在胰腺癌組織中表達(dá)的變化,分析HIF-1α、Endostatin、VEGF與胰腺癌臨床病理特征關(guān)系及三者間的相關(guān)性,探討三者在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移的作用?,F(xiàn)將結(jié)果報告如下。
收集青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院肝膽外科2008—2010年間手術(shù)切除的胰腺癌標(biāo)本35例(臨床資料完整),術(shù)后病理證實均為胰腺導(dǎo)管腺癌,且術(shù)前均未接受放化療及其他治療。病人男22例,女13例;年齡≤60歲17例,>60歲18例;腫瘤位于胰頭22例,胰體尾13例;高中分化19例,低分化16例;腫瘤直徑≤2 cm者11例,>2 cm者24例。根據(jù)國際抗癌聯(lián)盟(UICC,1997)制定的胰腺癌TNM分期標(biāo)準(zhǔn),Ⅰ~Ⅱ期24例,Ⅲ~Ⅳ期11例;有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移10例,無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移25例。以取自肝移植術(shù)供體正常胰腺組織8例作為對照組。
采用SABC免疫組織化學(xué)方法,參照SABC試劑盒說明書操作。兔抗人VEGF單克隆抗體、Endostatin抗體購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,兔抗人HIF-1α單克隆抗體購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司,濃縮型DAB試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,SABC試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。實驗采用已知胰腺癌陽性切片作為陽性對照,用PBS液代替一抗孵育已知胰腺癌陽性切片作為陰性對照。
VEGF、Endostatin陽性表達(dá)為棕黃色顆粒,主要位于細(xì)胞質(zhì);HIF-1α陽性表達(dá)為棕黃色顆粒,主要表達(dá)于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)。在雙盲條件下,由兩名病理科醫(yī)師對切片進(jìn)行觀察,每個位點(diǎn)隨機(jī)選10個高倍視野(200倍),結(jié)果判定采用半定量積分法分級。①染色強(qiáng)度:0分,無表達(dá);1分,淺黃色;2分,棕黃色;3分,棕褐色。②陽性細(xì)胞百分比:0分,無;1分,1%~25%;2分,26%~50%;3分,51%~75%;4分,>75%。以染色強(qiáng)度和陽性細(xì)胞百分比兩項計分之和為總積分,總積分0分為(-),2~3分為(±),4~5分為(+),6~7分為(),將(+)和()判定為陽性。
應(yīng)用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,計數(shù)資料比較應(yīng)用χ2檢驗,相關(guān)性應(yīng)用Spearman相關(guān)分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
胰腺癌組織HIF-1α主要表達(dá)于細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì),陽性率為71.43%(25/35),對照組無HIF-1α陽性表達(dá);Endostatin主要表達(dá)于細(xì)胞質(zhì),胰腺癌組織陽性率為77.14%(27/35),對照組為37.50%(3/8);胰腺癌組織VEGF表達(dá)主要位于細(xì)胞質(zhì),陽性率為68.57%(24/35),對照組無陽性表達(dá)。胰腺癌組織HIF-1α、Endostatin、VEGF表達(dá)均顯著高于對照組,差異均有顯著性(χ2=2.415~13.651,P<0.05)。
胰腺癌組織HIF-1α、Endostatin表達(dá)與腫瘤TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(χ2=4.418~6.417,P<0.05);VEGF表達(dá)與腫瘤大小、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)(χ2=6.417~8.670,P<0.05)。見表1。
表1 胰腺癌組織中HIF-1α、Endostatin和VEGF表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系(例)
Spearman相關(guān)分析結(jié)果顯示,胰腺癌組織中VEGF、Endostatin的表達(dá)與HIF-1α表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.662、0.409,P<0.01);Endostatin表達(dá)與VEGF表達(dá)無相關(guān)性(r=0.218,P>0.05)。
胰腺癌起病隱匿,惡性程度高,進(jìn)展速度快,目前缺乏有效的早期診斷方法,確診時往往已有轉(zhuǎn)移,手術(shù)切除率低、預(yù)后差。盡管胰腺癌的治療取得了巨大進(jìn)展,但預(yù)后不良的情況卻沒有得到根本改觀。
HIF-1α是一種在哺乳動物組織中廣泛存在的轉(zhuǎn)錄因子,是低氧狀態(tài)下新生血管生成的重要調(diào)控因子。當(dāng)細(xì)胞低氧時,HIF-1α在細(xì)胞核內(nèi)高表達(dá),參與新生血管生成的全過程[1-7]。腫瘤新生血管形成在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中起著重要作用,并影響著腫瘤的預(yù)后。腫瘤生長速度快,導(dǎo)致腫瘤組織低氧狀態(tài),在低氧狀態(tài)下,組織HIF-1α表達(dá)增強(qiáng),穩(wěn)定性提高,HIF-1α通過多種途徑促進(jìn)新生血管的形成,為腫瘤的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)。本研究結(jié)果表明,HIF-1α在正常組織不表達(dá),在胰腺癌組織中高表達(dá)并且與腫瘤的TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。提示HIF-1α在胰腺癌組織中高表達(dá)促進(jìn)腫瘤的增殖和轉(zhuǎn)移。
Endostatin可抑制內(nèi)皮細(xì)胞生長,進(jìn)而抑制新血管的生長。本文的研究結(jié)果顯示,胰腺癌組織中Endostatin表達(dá)高于對照組,差異有顯著意義;胰腺癌組織中Endostatin表達(dá)與TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。腫瘤的生長引起新生血管的生長,導(dǎo)致Endostatin在腫瘤組織中高表達(dá)。Endostatin具有抗腫瘤生物活性,抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的分裂增殖,抑制腫瘤血管生成,從而抑制腫瘤的生長。Endostatin抑制淋巴管的生成及淋巴管轉(zhuǎn)移,還可以抑制腫瘤細(xì)胞對血管的侵襲。
VEGF是一種糖蛋白,是1989年由FERRARA等利用硫酸銨析出、肝素瓊脂糖親和層析法及兩次反相高壓液相色譜純化方法,從牛垂體濾泡星狀細(xì)胞培養(yǎng)液中得到的。它是內(nèi)皮細(xì)胞的特異性絲裂原,也是一種有效的血管形成和血管通透性誘導(dǎo)因子,也稱血管滲透因子。VEGF是參與新生血管形成的最有力的因子,促進(jìn)腫瘤血管內(nèi)皮細(xì)胞的分裂增殖,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤新生血管的生成,參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程。在腫瘤生長過程中,環(huán)境因素和基因變化誘發(fā)血管生成因子上調(diào)或血管生成抑制因子下調(diào)。血管生成因子與其受體結(jié)合,激活內(nèi)皮細(xì)胞分裂增殖,并且促進(jìn)其分泌多種酶,降解基膜,溶解新生血管芽的細(xì)胞外基質(zhì),促進(jìn)新生血管的形成。惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移都有賴于新生血管的形成。有研究顯示,VEGF在胰腺腫瘤組織中高表達(dá),VEGF表達(dá)與MVD、腫瘤大小、局部擴(kuò)散直接相關(guān)[8]。本文結(jié)果顯示,VEGF在胰腺癌組織中高表達(dá),其表達(dá)與腫瘤大小、TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。提示VEGF在胰腺癌發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要作用。
本研究還顯示,人胰腺癌組織中VEGF、Endostatin表達(dá)與HIF-1α表達(dá)呈正相關(guān)。腫瘤生長速度快,需要消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),營養(yǎng)物質(zhì)主要來自血液,血液需要血管來運(yùn)輸,腫瘤新生血管形成在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。隨著腫瘤的體積不斷增大,血供不能滿足其生長的需要,腫瘤呈現(xiàn)低氧狀態(tài),HIF-1α在低氧狀態(tài)時表達(dá)增高,穩(wěn)定性增強(qiáng),增多的HIF-1α通過與其靶基因結(jié)合促進(jìn)新生血管的形成,為腫瘤的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)。其中VEGF是HIF-1α最重要的靶基因。本文的結(jié)果顯示,HIF-1α、Endostatin、VEGF在胰腺癌組織中均有表達(dá),且三者表達(dá)均顯著高于對照組;VEGF、Endostatin的表達(dá)與HIF-1α表達(dá)呈正相關(guān)。由此可推斷,HIF-1α表達(dá)增多誘導(dǎo)胰腺癌組織內(nèi)低氧,低氧環(huán)境使VEGF表達(dá)增多,并導(dǎo)致拮抗因子Endostatin在腫瘤組織中高表達(dá)。Endostatin抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的分裂增殖,抑制腫瘤血管生成,從而抑制腫瘤的生長。本文結(jié)果還顯示,胰腺癌組織HIF-1α、Endostatin表達(dá)與腫瘤TNM分期、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān);VEGF表達(dá)與腫瘤大小、TNM分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)。HIF-1α、Endostatin的檢測可能有助于胰腺癌的早期診斷。
綜上所述,腫瘤細(xì)胞快速生長造成組織低氧狀態(tài),誘導(dǎo)HIF-1α高表達(dá),而HIF-1α的高表達(dá)又促進(jìn)VEGF的高表達(dá),VEGF高表達(dá)促進(jìn)血管內(nèi)皮增殖分裂,進(jìn)而促進(jìn)血管形成,從而促進(jìn)腫瘤生長。而Endostatin可以通過阻斷VEGF通路抑制內(nèi)皮細(xì)胞增殖,有效抑制血管生成。HIF-1α、Endostatin、VEGF三者相互作用共同參與新生血管的生成,在胰腺癌的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移中起重要作用。
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