宋劍嬋,于秀杰,司婧文,劉易欣
1天津醫(yī)科大學,天津 300070;2天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院
卵巢上皮性腫瘤是常見的婦科腫瘤性疾病,其中卵巢癌的病死率居婦科惡性腫瘤之首。卵巢癌患者的低生存率與其惡性浸潤轉(zhuǎn)移有關(guān),而卵巢癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移能力的關(guān)鍵因素之一是腫瘤缺氧微環(huán)境[1]。缺氧誘導因子(HIFs)是一種蛋白質(zhì),可促進基因轉(zhuǎn)錄,并對組織中含氧量的降低產(chǎn)生生理反應,激活特定基因的表達[2]。其中HIF-1α是調(diào)節(jié)腫瘤細胞適應低氧的核心轉(zhuǎn)錄因子,為全局性調(diào)控缺氧應答的因子,在腫瘤的能量代謝、血管形成、侵襲轉(zhuǎn)移等方面發(fā)揮重要作用。此外,癌癥的轉(zhuǎn)移是一個多步驟過程,開始于細胞的上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT),通常發(fā)生在腫瘤轉(zhuǎn)移的起始階段,發(fā)生EMT的上皮細胞在經(jīng)歷了短暫的結(jié)構(gòu)改變后,其細胞表型亦發(fā)生改變,E-鈣黏蛋白(E-cadherin)等上皮表型的特征性蛋白減少,而N-鈣黏蛋白(N-cadherin)等間質(zhì)細胞表型的特征性蛋白增多[3]。研究證實,腫瘤細胞內(nèi)部HIF-1α與EMT相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達相互協(xié)同,HIF-1α能直接或間接地調(diào)控、誘導EMT相關(guān)基因的表達,并能調(diào)節(jié)各個因子間的相互作用,進而促進EMT形成[4]。2017年3月,我們探討了不同卵巢上皮性腫瘤組織中HIF-1α、E-cadherin和N-cadherin的表達變化及意義。
1.1 臨床資料 收集2011年1~12月天津市中心婦產(chǎn)科醫(yī)院原發(fā)卵巢上皮性腫瘤患者161例,且術(shù)前均未予以放、化療治療,其中良性腫瘤51例(漿液性腫瘤17例,黏液性腫瘤17例,宮內(nèi)膜樣腫瘤17例),交界性腫瘤48例(漿液性腫瘤25例,黏液性腫瘤14例,漿黏液性腫瘤6例,宮內(nèi)膜樣腫瘤2例,透明細胞腫瘤1例;FIGO分期Ⅰ期44例,Ⅱ期3例,Ⅲ期1例,Ⅳ期0例),惡性腫瘤62例,漿液性癌43例(低級別漿液性癌11例,高級別漿液性癌30例),黏液性癌4例,宮內(nèi)膜樣癌5例,透明細胞癌12例,Kurman分型Ⅰ型癌29例(低級別漿液性癌11例,黏液性癌4例,低級別宮內(nèi)膜樣癌2例,透明細胞癌12例),Ⅱ型癌33例(高級別漿液性癌30例,中、高級別宮內(nèi)膜樣癌3例);FIGO分期Ⅰ期20例,Ⅱ期12例,Ⅲ期28例,Ⅳ期2例。
1.2 卵巢上皮性腫瘤組織中HIF-1α、E-cadherin及N-cadherin表達檢測 采用免疫組化SP染色法。石蠟切片脫蠟水化:環(huán)保脫蠟劑8 min×3→無水乙醇2 min×3→95%乙醇2 min→80%乙醇2 min→流水沖洗→蒸餾水洗5 min;PBS緩沖液沖洗,3 min×3;抗原修復:將1 000 mL抗原修復液置于高壓鍋內(nèi)加熱至煮沸,切片置于切片架上放入鍋中,液面要高于切片,高溫高壓修復3 min,自然冷卻至室溫;PBS緩沖液沖洗,3 min×3;3%H2O2溶液室溫避光孵育10 min,以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶;PBS緩沖液沖洗,3 min×3;滴加一抗[一抗鼠抗人HIF-1α(ESEE122)單抗?jié)饪s液購于美國Novus Biological公司,工作濃度1∶1 200;一抗鼠抗人E-cadherin和鼠抗人N-cadherin均為單抗工作液,購于北京中杉金橋公司],切片水平置于濕盒中,恒溫箱37 ℃孵育1 h;PBS緩沖液沖洗,3 min×3;滴加二抗,切片水平置于濕盒中,恒溫箱37 ℃孵育30 h;PBS緩沖液沖洗,3 min×3;DAB顯色:統(tǒng)一時間滴加新配制的DAB工作液,顯微鏡下觀察,當目標部位出現(xiàn)棕黃色顆粒時,統(tǒng)一時間于自來水中沖洗,終止顯色;充分水洗,蘇木素復染細胞核,分色、返藍,流水沖洗;脫水透明:80%乙醇2 min→95%乙醇2 min→無水乙醇2 min×3→環(huán)保脫蠟劑2 min×3;中性樹膠封片。檢測系統(tǒng)為美國DAKO公司的抗兔/鼠通用型試劑盒(EnVisionTM+加強型),包括:A瓶:ChemMateTMEnVision+/HRP(兔/小鼠);B瓶:DAB 緩沖稀釋液;C瓶:DAB原液。HIF-1α以胎盤作為陽性對照,E-cadherin以乳腺浸潤性導管癌作為陽性對照,N-cadherin以心肌作為陽性對照,以磷酸鹽緩沖液 (PBS) 代替一抗作為陰性對照,每例切片均常規(guī)進行蘇木素-伊紅染色。
1.3 結(jié)果判定 HIF-1α以細胞核或細胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒視為陽性表達,先按染色強度,無色0分,淺黃色1分,棕黃色2分,棕褐色3分;再按陽性細胞所占百分比,陽性細胞數(shù)≤5%為0分,6%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,≥75%為4分;染色強度與陽性細胞百分比的乘積:<2為陰性表達,≥2為陽性表達[5]。
E-cadherin主要表達于細胞膜上,染色陰性或陽性率≤10%為0分;弱陽性表達且陽性率≥10%為1分;中等強度陽性表達且陽性率≥10%為2分;與正常組織表達強度相同視為強陽性表達,且陽性率≥10%為3分;0分、1分和2分為低表達,3分為正常表達[5]。
N-cadherin主要表達于細胞膜上,先按染色強度,無色0分,弱陽性1分,中等強度陽性2分,強陽性3分;再按陽性細胞所占百分比,陽性細胞數(shù)<5%為0分,5%~25%為1分,26%~50%為2分,≥51%為3分;染色強度與陽性細胞百分比的乘積:0分(-)~1分(+)為正常表達,2~4分(++)及6~9分(+++)為過表達。
1.4 統(tǒng)計學方法 采用SAS9.4統(tǒng)計軟件。定性資料采用“例數(shù)(百分比)”表示,數(shù)據(jù)比較采用χ2檢驗、Fisher精確檢驗、Wilcoxon秩和檢驗、Kruskal-Wallis檢驗。HIF-1α表達與E-cadherin表達的關(guān)系采用Fisher精確檢驗,HIF-1α表達N-cadherin表達的關(guān)系采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 HIF-1α表達與腫瘤性質(zhì)、組織分化程度及FIGO分期的關(guān)系 HIF-1α表達在良性、交界性、惡性腫瘤中逐漸增高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.000 1);HIF-1α表達與卵巢癌組織分化程度有關(guān),即分化越差的卵巢癌,HIF-1α評分越高(P=0.004 1);HIF-1α表達與卵巢腫瘤分期有關(guān)(P=0.000 3),分期越高,HIF-1α表達評分越高,見表1。
表1 HIF-1α表達與腫瘤性質(zhì)、組織分化程度及FIGO分期的關(guān)系[例(%)]
2.2 E-cadherin表達與腫瘤性質(zhì)、組織分化程度及FIGO分期的關(guān)系 E-cadherin表達隨著腫瘤惡性程度增加逐漸下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001);E-cadherin在卵巢癌中均呈低表達,不同分化程度的卵巢癌間表達差異無統(tǒng)計學意義,E-cadherin表達與卵巢腫瘤分期無關(guān)(P=1.000),見表2。
表2 E-cadherin表達與腫瘤性質(zhì)、組織分化程度及FIGO分期的關(guān)系[例(%)]
2.3 N-cadherin表達與腫瘤性質(zhì)、組織分化程度及FIGO分期的關(guān)系 N-cadherin表達在良性、交界、惡性腫瘤中呈遞增趨勢,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001);在卵巢癌中N-cadherin蛋白均呈高表達,但不同組織分化程度的卵巢癌間表達差異無統(tǒng)計學意義(P=0.594);N-cadherin表達與卵巢腫瘤分期有關(guān)(P=0.020)。FIGO分期越高,N-cadherin表達陽性程度越高,見表3。
2.4 HIF-1α與E-cadherin、N-cadherin表達的關(guān)系 HIF-1α評分<2分時,E-cadherin低表達率為51.72%(30/58),正常表達率為48.28%(28/58);HIF-1α評分≥2分時,E-cadherin低表達率為76.70%(79/103),正常表達率為23.30%(24/103),HIF-1α評分與E-cadherin表達有關(guān)(P=0.001 6)。HIF-1α評分<2分時,N-cadherin表達+者占比41.38%(24/58),++者占比29.31%(17/58),+++者占比29.31%(17/58);HIF-1α評分≥2分時,N-cadherin表達+者占比23.30%(24/103),++者占比24.27%(25/103),+++者占比52.43%(54/103);HIF-1α評分與N-cadherin表達有關(guān)(χ2=8.925 1,P= 0.011 5)。
HIF-1是由α和β兩個亞單位組成的異二聚體蛋白,α亞單位是HIF-1的功能單位,決定HIF-1的活性[6]。研究證明,HIF-1α在缺氧條件下的轉(zhuǎn)錄過程中具有核心作用。常氧條件下HIF-1α迅速被降解而維持在較低水平,缺氧條件下其降解受到抑制從而穩(wěn)定存在,并與HIF-1β形成有活性的HIF-1二聚體DNA結(jié)合蛋白,調(diào)節(jié)下游的基因轉(zhuǎn)錄。HIF-1α在卵巢惡性腫瘤中的過表達已得到公認[7],但其在卵巢交界性腫瘤中的表達及HIF-1α與腫瘤的組織學分級和分期的關(guān)系尚不明確。本研究結(jié)果顯示,HIF-1α表達與卵巢良性腫瘤、交界性腫瘤、惡性腫瘤中的陽性表達呈增高趨勢,HIF-1α與腫瘤的組織學分化程度有關(guān),高分化腫瘤較低分化腫瘤的HIF-1α陽性率和陽性指數(shù)更高,且腫瘤分期越高,HIF-1α表達評分越高。
E-cadherin是一種鈣依賴性跨膜糖蛋白,位于染色體的16q22.1,是鈣黏蛋白分子家族的成員之一,能調(diào)節(jié)細胞間的相互作用[8]。E-cadherin定位于細胞與細胞的邊界處,強烈表達于黏附連接中,從而維持上皮細胞的完整性和極性。E-cadherin缺失或表達下調(diào)可導致上皮細胞失去細胞間的黏附,并獲得間質(zhì)細胞特性,具有更強的運動性和侵襲性[9],這一過程被稱為EMT。研究表明,EMT不僅在胚胎發(fā)育過程中,而且在癌癥進展等病理條件下有關(guān)鍵性作用。至今諸多研究證實,E-cadherin失表達與卵巢癌晚期的腫瘤進展和預后不良密切相關(guān),其機制可能是E-cadherin基因突變、E-cadherin啟動子高甲基化、RNA轉(zhuǎn)錄抑制或基質(zhì)酶活化[10]。然而對E-cadherin低表達與卵巢癌組織學分級的關(guān)系目前尚存在爭議,部分研究認為,E-cadherin低表達與卵巢癌高組織學分級和子宮肌層深部浸潤有關(guān),而另有部分研究提出了相反的結(jié)論。本研究結(jié)果顯示,E-cadherin表達均與卵巢上皮性腫瘤性質(zhì)相關(guān),E-cadherin低表達率在良性腫瘤、交界性腫瘤、惡性腫瘤中逐漸上升;而E-cadheri表達與腫瘤的組織分化程度和FIGO分期無關(guān)。
N-cadherin是一種間質(zhì)標志物,與E-cadherin同屬鈣黏蛋白家族六個基因家族中的經(jīng)典鈣黏蛋白Ⅰ型,是一種更具移動性和侵襲性的表型[11]。生理條件下,N-cadherin表達于神經(jīng)、肌肉和造血等神經(jīng)外胚層及中胚層來源的組織,而正常上皮組織通常不表達?!扳}黏蛋白轉(zhuǎn)換”現(xiàn)象是卵巢上皮性腫瘤EMT過程的關(guān)鍵特征,即E-cadherin表達下調(diào)的同時N-cadherin表達上調(diào)?,F(xiàn)已證實,乳腺癌、前列腺癌、尿路上皮癌和胰腺癌等上皮性癌均與N-cadherin表達上調(diào)有關(guān)[12],雖然其表達不被認為是致癌的,也不被認為是實體腫瘤生長的啟動子[13],但實驗證據(jù)表明,N-cadherin可驅(qū)使腫瘤細胞向周圍細胞間質(zhì)遷移,從而促進腫瘤細胞的侵襲和轉(zhuǎn)移[14]。然而,目前關(guān)于N-cadherin在實體腫瘤中的預后價值仍存有爭議。我們的研究結(jié)果顯示,隨著腫瘤惡性程度則增加,N-cadherin的表達逐漸增高,且FIGO分期越高,N-cadherin過表達越高,這說明N-cadherin在卵巢上皮性惡性腫瘤的疾病進展中可能發(fā)揮了一定作用,其作用依據(jù)有待進一步研究。此外,本研究結(jié)果表明,HIF-1α表達陽性時,E-cadherin低表達增強,與此同時N-cadherin過表達增強,進一步證實在卵巢上皮性腫瘤中的發(fā)展中,缺氧微環(huán)境誘導了EMT的發(fā)生。
綜上所述,在卵巢癌中,E-cadherin呈低表達,N-cadherin、HIF-1α呈高表達,HIF-1α與N-cadherin促進卵巢癌的浸潤和轉(zhuǎn)移,HIF-1α促進卵巢癌細胞的分化,三者共同促進卵巢上皮性腫瘤的發(fā)展。