龔龍,易春華,周明,鄭建偉
(1.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬荊州醫(yī)院,湖北 荊州 434020;2.華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院,湖北 武漢 430030)
乳頭狀甲狀腺癌(papillary thyroid carcinoma,PTC)是最常見的甲狀腺癌,腫瘤細胞分化程度和有無淋巴結轉移是PTC預后的重要因素[1-2]。腫瘤微環(huán)境是腫瘤生長和轉移的重要影響因素,而缺氧是眾多實體腫瘤微環(huán)境的顯著特點[3]。本研究采用免疫組織化學法檢測PTC組織及其癌旁組織中缺氧誘導因 子 1a(hypoxia-inducible factor 1-alpha, HIF1a) 和高遷移率族蛋白 1(high mobility group box-1 protein,HMGB1)表達情況,分析HIF-1α和HMGB1與PTC臨床病理特征的關系,旨在為進一步研究HMGB1和缺氧在PTC細胞發(fā)生、發(fā)展過程中的作用和機制提供臨床證據(jù)。
選取2008年1月—2017年10月經(jīng)華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬荊州醫(yī)院甲狀腺外科術后確診的120例患者的癌組織及相應癌旁組織石蠟標本,所有標本經(jīng)HE染色證實為PTC。其中,男性36例,女性84例;年齡31~76歲,平均46.9歲?;颊咝g前均未行放化療,統(tǒng)計淋巴結轉移及甲狀腺癌臨床分期情況。其中,有淋巴結轉移38例,無淋巴結轉移82例。按照國際抗癌協(xié)會聯(lián)盟的TNM分期:Ⅰ、Ⅱ期77例,Ⅲ、Ⅳ期43例。
兔抗人HMGB1及HIF-1α多克隆抗體購自英國ABCAM公司,兔SP免疫組織化學試劑盒[北京中杉金橋生物技術有限公司(SP-9001)],DAB顯示劑(武漢博士德生物工程有限公司)。
切取石蠟切片,每張切片厚約5μm,采用SP法檢測PTC組織及相應癌旁組織中HIF-1α、HMGB1蛋白的表達(HIF1a一抗工作濃度為1∶100;HMGB1一抗工作濃度為1∶100)。所有操作步驟嚴格按照試劑盒說明書進行,以PBS替代一抗作為陰性對照,試劑公司提供的陽性著色圖片作為陽性對照。
根據(jù)REMMELE等[4]提出的免疫反應評分(immunoreactive score, IRS)進行染色反應的評價:IRS=染色強度×陽性細胞百分率。染色強度0為陰性,1為弱,2為中度,3為強。陽性細胞百分率0%為陰性,>0%~10%為1;>10%~50%為2;>50%~80%為3;>80%為4。IRS評分0~12分,評分>4分定義為蛋白陽性表達。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料以率(%)表示,比較用χ2檢驗;變量之間的相互關系采用Spearman相關分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
免疫組織化學染色顯示,PTC組織中,HMGB1陽性呈棕色或褐色,主要定位于細胞核和細胞質(zhì)(見附圖A)。而癌旁組織中,HMGB1主要表達于細胞核中,表達較PTC組織減少,且染色減弱(見附圖B)。同樣地,PTC組織中HIF1a陽性呈棕色或褐色顆粒,主要定位于細胞核和細胞質(zhì)(見附圖C)。而癌旁組織中,HIF1a主要表達于細胞核中,表達較PTC組織減少,且染色減弱(見附圖D)。
附圖 HMGB1、HIF1a在PTC及其癌旁組織中的表達 (SP法×200)
HMGB1在PTC組織及癌旁組織中的陽性表達率分別為65.0%和35.0%,經(jīng)χ2檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=8.067,P=0.005),PTC組織陽性表達率高于癌旁組織;HIF1a在PTC組織及癌旁組織中的陽性表達率分別為59.2%和40.8%,經(jīng)χ2檢驗,差異有統(tǒng)計學意義(χ2=9.630,P=0.002),PTC組織陽性表達率高于癌旁組織。相關性分析顯示,PTC組織標本中HMGB1與HIF1a的表達呈正相關(P<0.05)。見表1。
HIF1a和HMGB1在不同腫瘤直徑、腫瘤數(shù)量、淋巴結轉移情況及臨床分期方面比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表 2。
表1 PTC組織中HMGB1與HIF1a表達的相關性 例
表2 PTC組織中HMGB1、HIF1a表達水平與臨床病理特征的關系 例
組織缺氧是多數(shù)實體腫瘤常見的病理生理特征,越來越多人認識到其在腫瘤進展的不同階段中起關鍵作用[5]。腫瘤對缺氧的適應主要受缺氧誘導因子(HIF-1α和HIF-2α)的調(diào)節(jié),HIF-1α與腫瘤啟動子有關,被認為是一個促腫瘤因子,而HIF-2α則被證實是腫瘤抑制基因[6]。迄今為止,已有多項研究發(fā)現(xiàn)HIF-1α在卵巢、食管、頭頸部、乳腺癌、前列腺癌、膀胱癌及口腔上皮等腫瘤中過表達[7-11]。此外,最近一些研究檢測了甲狀腺癌組織中HIF-1α的表達[12-13]。然而,HIF-1α與炎癥效應因子在PTC的發(fā)生、發(fā)展中的關系研究甚少,其相關機制有待進一步研究。
HMGB1蛋白是一種豐富的非組蛋白染色體結合蛋白。其能穩(wěn)定核小體結構并參與DNA的復制、轉錄及修飾[11]。在非惡性細胞中,HMGB1主要存在于細胞核內(nèi)。在腫瘤細胞中,HMGB1表達增多,且可轉位至細胞質(zhì)和細胞外空間中[14]。HMGB1參與炎癥因子的表達和釋放,以及腫瘤的發(fā)生、發(fā)展,而HIF-1α可能是HMGB1表達及細胞亞定位的重要調(diào)節(jié)因子[15]。QIU等[16]發(fā)現(xiàn)缺氧誘導HMGB1表達,進而通過ERK/JNK信號通路調(diào)控成骨細胞上皮間質(zhì)轉化。CHENG等[17]還發(fā)現(xiàn)缺氧誘導HMGB1轉為的釋放,進而通過TLRs促進促炎細胞因子產(chǎn)生。而PTC中缺氧與HMGB1的相互表達及作用方式還未見報道。
在本研究中,筆者通過免疫組織化學法檢測HIF-1α、HMGB1在PTC及癌旁組織中的表達,發(fā)現(xiàn)這兩者在PTC中表達升高,主要定位于細胞核和細胞質(zhì)。進一步分析發(fā)現(xiàn),HMGB1和HIF1a在PTC組織中的表達與腫瘤直徑、腫瘤個數(shù)、淋巴轉移及臨床分期有關。提示兩者可能參與PTC發(fā)生、發(fā)展過程。通過相關性分析顯示,PTC組織標本中HMGB1與HIF1a的表達呈正相關,提示HIF1a可能調(diào)控PTC細胞中HMGB1的表達,進而參與PTC的惡性過程。
盡管筆者在PTC臨床樣本中研究了HIF-1α與HMGB1的表達及其相關性,但還需要更多的細胞學實驗來深入研究兩者的調(diào)節(jié)機制及可能的信號通路。同時進一步研究兩者如何參與PTC的發(fā)生、發(fā)展,如腫瘤的增殖、血管生成、遷移及轉移等,以期為以HMGB1為PTC診斷及治療的分子靶點提供更進一步的理論基礎。