鄭驚雷 梁力建 王在國 陳劉鎮(zhèn) 胡夏榮 葉振偉
肝動脈灌注化療是肝癌常用的區(qū)域灌注化療方法,目前常作為肝癌術(shù)后治療和不能切除的晚期肝癌治療的重要手段。既往的研究提示經(jīng)肝動脈區(qū)域灌注化療可顯著提高肝臟組織藥物濃度,同時達到減少藥物在外周血和全身其他部位分布[1]?;熕幬镆种颇[瘤血管生成是抗腫瘤的重要機制,本文以5-Fu為化療代表藥物,通過對肝癌大鼠進行肝動脈區(qū)域灌注化療,研究其對腫瘤血管生成的影響,現(xiàn)報告如下。
1.1 試劑與藥品 兔抗鼠CD34多克隆抗體,VEGF多克隆抗體,武漢博士德有限公司生產(chǎn)。DAB顯色試劑盒,SP即用型試劑盒,PBS緩沖液,福州邁新有限公司生產(chǎn)。5-FU由南通精華制藥公司提供,批號:070402,規(guī)格10 mL:0.25 g。
1.2 腫瘤細胞株和實驗動物 CBRH-7919大鼠肝癌細胞株,中山大學細胞保藏中心提供。(1)BALB/c雄性裸鼠2只,17.1~19.6 g重,作種鼠皮下接種腫瘤細胞。(2)Wistar雄性大鼠18只,(120±15)g重,作肝內(nèi)種植腫瘤用。上述動物均為SPF(無特定病原)級,由中山大學動物中心提供。
1.3 方法
1.3.1 大鼠肝癌模型的建立 將培養(yǎng)好的大鼠肝癌細胞注射于裸小鼠背部皮下,2周后成瘤并取出,切成l mm×l mm×1 mm瘤塊。然后采用肝內(nèi)隧道植入法將瘤塊接種于Wistar大鼠肝左葉。手術(shù)當天始腹腔注射氫化可的松2 mg/只/d×5 d。術(shù)后密切觀察造模后荷瘤大鼠的生物學行為、死亡情況等。
1.3.2 實驗分組及給藥 造模2周后,將18只荷瘤大鼠按照隨機數(shù)字表法分為對照組(不作任何處理)、外周靜脈組經(jīng)尾靜脈注射)、肝動脈組(經(jīng)胃十二指腸動脈插管至肝動脈給藥),6只/組。大鼠的5-FU給藥劑量為20 mg/kg,連續(xù)給藥4 d。
1.3.3 標本采集和處理 化療結(jié)束后第7天處死大鼠摘除肝臟腫瘤組織,并置于10%福爾馬林中固定后石蠟包埋。將瘤體石蠟標本塊切片,厚度約5 μm。脫蠟后通過微波加熱法修復(fù)抗原,予免疫組織化學染色。每例標本取2張切片,滴加CD34抗體和VEGF多抗各1滴。
1.3.4 VEGF檢測 標本經(jīng)染色封片后在顯微鏡下(×200)觀察,細胞漿顯示棕黃色顆粒為VEGF陽性細胞。每張切片選陽性表達最高的5個高倍視野(×400)照相,采用IPP 圖像分析軟件將VEGF蛋白染色的黃色區(qū)域作為AOI area of interest)測定分析光密度。取5個視野的積分光密度(IOD)平均值作為該標本的表達強度計量值。
1.3.5 MVD檢測 參照Weidner的標準計算各組腫瘤內(nèi)的微血管密度(MVD):低倍鏡下(×100)尋找切片中棕黃染色密度最高的區(qū)域,即為富含血管組織的“熱點”區(qū)。再在高倍鏡下(×400)按染色為棕黃色的內(nèi)皮細胞均記為一條獨立血管的標準計算血管數(shù)目。每張切片分別選10個不同高倍視野計算MVD,取平均值。
1.4 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 13.0軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,計量資料用(±s)表示,比較采用t檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組肝癌組織VEGF表達比較 細胞漿內(nèi)染色為棕黃色為陽性。各組陽性染色深淺不均,肝動脈組較淺,外周靜脈組次之,對照組染色最深。圖像分析后比較,結(jié)果顯示對照組VEGF表達明顯高于外周靜脈組和肝動脈組,且肝動脈組的肝癌VEGF表達明顯低于外周靜脈組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表1。
2.2 各組肝癌組織CD34的表達及MVD結(jié)果比較 各組MVD具有相似的分布特征:腫瘤血管內(nèi)皮細胞被染成棕黃色,且分布不均勻,壞死組織周圍及腫瘤邊緣MVD相對較高。肝動脈組的肝癌組織CD34蛋白表達和MVD最低,均明顯低于外周靜脈組和對照組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。而外周靜脈組和對照組的CD34蛋白表達和MVD比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 各組大鼠肝癌組織的VEGF表達和MVD比較(±s)
表1 各組大鼠肝癌組織的VEGF表達和MVD比較(±s)
*與對照組比較,P<0.05;△與外周靜脈組比較,P<0.05
組別 VEGF(IOD值) MVD對照組 46351.48±2926.24 69.74±16.60外周靜脈組 43678.84±2852.76* 62.08±10.77肝動脈組 35518.86±2657.16*△ 36.26±8.43*△
區(qū)域灌注化療可以增加癌灶和靶組織器官的化療藥物濃度和/或降低外周血及其他組織的藥物分布,是目前實體腫瘤化療增效減毒的重要措施和手段之一[1-2]。肝動脈灌注化療由于具有較明顯的藥動學優(yōu)勢,常作為肝癌化療的常用手段[3-4]。原發(fā)性肝癌(HCC)是典型的富血供惡性腫瘤,它的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移時刻離不開腫瘤新生血管。腫瘤血管生成是HCC生長和轉(zhuǎn)移的先決條件,如果腫瘤組織沒有新生血管支持,則因凋亡和壞死而腫瘤不會大于1~2 mm[5]。而肝癌預(yù)后則與癌組織的血管生成調(diào)節(jié)因子水平和微血管密度(MVD)密切相關(guān)[6-7]。
VEGF目前被認為是體內(nèi)最強的一種血管生成因子,其在肝細胞癌中呈高表達,與腫瘤的生長和預(yù)后緊密相關(guān)[8-10]。腫瘤微血管密度和VEGF的表達水平直接關(guān)聯(lián),提示VEGF使腫瘤血管生成會導(dǎo)致肝癌的浸潤、生長轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。5-FU經(jīng)多年臨床應(yīng)用顯示毒副作用較小的對肝癌細胞敏感性較好的藥物,是肝癌化療目前最常用的藥物之一[11-12]。本實驗以5-FU作為化療代表藥物進行研究,結(jié)果顯示兩個化療組VEGF表達均明顯低于對照組(P<0.05),提示5-FU能抑制腫瘤細胞合成與分泌VEGF,減低其對血管內(nèi)皮細胞刺激所致的過度增生,同時通過控制VEGF分泌實現(xiàn)抑制肝癌細胞增殖,從而說明5-FU可使VEGF表達下調(diào),使血管生成受抑制而控制腫瘤生長。肝動脈組的VEGF表達明顯低于外周靜脈組(P<0.05),說明肝動脈化療比外周靜脈給藥更能有效減低VEGF表達。筆者既往的研究顯示肝動脈灌注化療的肝組織藥物濃度明顯高于經(jīng)外周靜脈給藥,綜合提示了不僅化療可以抑制VEGF在肝癌組織中的表達,而且一定程度上5-FU的藥物濃度和VEGF在腫瘤組織中表達水平呈負相關(guān)[1]。
MVD是反映肝細胞癌腫瘤血管生成情況的一項指標[13-14]。CD34則是目前最敏感的腫瘤血管標記物[15]。本課題采用CD34對血管內(nèi)皮細胞進行標記來檢測腫瘤組織中的的MVD。研究結(jié)果顯示肝動脈組的肝癌組織MVD最低,均明顯低于對照組和外周靜脈化療組,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05);但對照組和外周靜脈組的MVD比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。提示肝動脈灌注化療可以有效降低肝癌組織的血管密度,而經(jīng)外周靜脈注射化療則對降低肝細胞癌腫瘤微血管密度,抑制腫瘤血管生成效果不顯著。綜上所述,肝動脈灌注化療能有效抑制肝癌組織VEGF表達,降低腫瘤MVD,從而抑制腫瘤血管生成。
[1]鄭驚雷,梁力建,胡文杰,等.區(qū)域性灌注化療時5-FU的血液和肝臟組織藥物濃度分布特征[J].南方醫(yī)科大學學報,2008,28(5):823-827.
[2]Cagol P P,Pasqual E,Bacchetti S.Potential advantages of locoregional intra-arterial chemotherapy[J].In Vivo,2006,20(6A):777-779.
[3]Nitta H,Beppu T,Imai K,et al.Adjuvant hepatic arterial infusion chemotherapy after hepatic resection of hepatocellular carcinoma with macroscopic vascular invasion[J].World J Surg,2013,37(5):1034-1042.
[4]Giunchedi P,Maestri M,Gavini E,et al.Transarterial chemoembolization of hepatocellular carcinoma-agents and drugs:an overview.Part 2[J].Expert Opin Drug Deliv,2013,10(6):799-810.
[5]Liu Y,Xu L,Zeng Q,et al.Downregulation of FGL2/prothrombinase delays HCCLM6 xenograft tumour growth and decreases tumour angiogenesis[J].Liver Int,2012,32(10):1585-1595.
[6]Bao Y,F(xiàn)eng W M,Tang C W,et al.Endostatin inhibits angiogenesis in hepatocellular carcinoma after transarterial chemoembolization[J].Hepato-gastroenterology,2012,59(117):1566-1568.
[7]Sharma B K,Srinivasan R,Kapil S,et al.Serum levels of angiogenic and anti-angiogenic factors:their prognostic relevance in locally advanced hepatocellular carcinoma[J].Mol Cell Biochem,2013,383(1-2):103-112.
[8]Sengupta B,A Siddiqi S.Hepatocellular carcinoma:important biomarkers and their significance in molecular diagnostics and therapy[J].Curr Med Chem,2012,19(22):3722-3729.
[9]Yegin E G,Siykhymbayev A,Eren F,et al.Prognostic implication of serum vascular endothelial growth factor in advanced hepatocellular carcinoma staging[J].Ann Hepatol,2012,12(6):915-925.
[10]崔旭輝,薛學義,許寧.沙利度胺抗腫瘤血管生成作用及臨床研究進展[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新,2011,8(32):158-160.
[11]湯釗猷.現(xiàn)代腫瘤學[M].上海:上海醫(yī)科大學出版社,2000:94-95.
[12]Nagano H,Kobayashi S,Marubashi S,et al.Combined IFN-α and 5-FU treatment as a postoperative adjuvant following surgery for hepatocellular carcinoma with portal venous tumor thrombus[J].Exp Ther Med,2013,5(1):3-10.
[13]Wang Q,Tian X,Zhang C,et al.Upregulation of vasohibin-1 expression with angiogenesis and poor prognosis of hepatocellular carcinoma after curative surgery[J].Medical Oncology,2012,29(4):2727-2736.
[14]杜國芳,王麗紅,裴毅.重組人血管內(nèi)皮抑制素抗小鼠肝癌H22作用機制探討[J].中國醫(yī)學創(chuàng)新,2013,10(2):14-15.
[15]Di Carlo I,F(xiàn)raggetta F,Lombardo R,et al.CD 34 expression in chronic and neoplastic liver diseases[J].Panminerva Med,2002,44(4):365-367.