HIF-1α和VEGF在膀胱移行細(xì)胞癌中的表達(dá)及其相關(guān)性

王昕

(天津市第三醫(yī)院病理科，天津300250)

膀胱移行細(xì)胞癌是泌尿系統(tǒng)最常見(jiàn)的腫瘤，由于腫瘤生物學(xué)行為的異質(zhì)性，目前尚沒(méi)有特異指標(biāo)預(yù)測(cè)其惡性程度，復(fù)發(fā)危險(xiǎn)以及指導(dǎo)臨床選擇治療方案?，F(xiàn)采用免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測(cè)膀胱移行細(xì)胞癌中缺氧誘導(dǎo)因子1α(hypoxia-inducible factor-1α，HIF-1α)和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表達(dá)，旨在探索兩者相關(guān)性以及與膀胱移行細(xì)胞癌生物學(xué)行為的關(guān)系。

1 材料和方法

1.1 組織標(biāo)本 本研究所用的52例膀胱移行細(xì)胞癌標(biāo)本皆為2002～2011年天津市第三醫(yī)院手術(shù)后存檔標(biāo)本。其中男40例，女12例，年齡43～75(62.8± 5.1)歲。病理分級(jí)按WHO標(biāo)準(zhǔn):Ⅰ級(jí)6例，Ⅱ級(jí)24例，Ⅲ級(jí) 22例。臨床分期按UICC-TNM標(biāo)準(zhǔn):Tis3例，Ta6例，T123例，T210例，T310例。初發(fā)組33例，復(fù)發(fā)組19例;單發(fā)組28例，多發(fā)組24例。所有患者術(shù)前均未行放療、化療及生物治療。從10例行開放手術(shù)的前列腺增生患者取正常膀胱黏膜作為對(duì)照。所有標(biāo)本均經(jīng)甲醛固定，石蠟包埋處理。

1.2 免疫組織化學(xué)染色鼠抗人HIF-1α單克隆抗體購(gòu)自武漢博士德生物工程有限公司;鼠抗人VEGF單克隆抗體、SP工作液試劑盒和DAB顯色劑均購(gòu)自福州邁新生物技術(shù)公司。采用免疫組織化學(xué)染色SP法:石蠟切片常規(guī)脫蠟、水化、抗原修復(fù)，內(nèi)源性過(guò)氧化物酶活性阻斷，正常山羊血清封閉，分別滴加一抗(鼠抗人HIF-1α單克隆抗體、鼠抗人VEGF單克隆抗體)4℃過(guò)夜，滴加生物素標(biāo)記的二抗及鏈霉菌抗生物素蛋白-過(guò)氧化酶溶液，作DAB顯色，蘇木素輕度復(fù)染細(xì)胞核，常規(guī)脫水封片。

1.3 判定標(biāo)準(zhǔn) 染色程度判斷標(biāo)準(zhǔn):以腫瘤細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)含有橘黃色或棕黃顆粒為陽(yáng)性染色，不著色為陰性染色。具體標(biāo)準(zhǔn)為:陰性(－)細(xì)胞質(zhì)不著色;陽(yáng)性(+)細(xì)胞質(zhì)呈橘黃色顆粒;強(qiáng)陽(yáng)性(++)細(xì)胞質(zhì)呈棕黃色顆粒。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 13.0軟件對(duì)單項(xiàng)有序的列聯(lián)表數(shù)據(jù)進(jìn)行秩和檢驗(yàn)，HIF-1α與VEGF的表達(dá)采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

HIF-1α和VEGF在正常膀胱黏膜中均呈陰性表達(dá);而在膀胱移行細(xì)胞癌組中陽(yáng)性表達(dá)率分別為51.9%和57.7%，顯著高于正常黏膜組(P＜0.05)。HIF-1α和VEGF與膀胱移行細(xì)胞癌的病理分級(jí)、臨床分期呈正相關(guān)。初發(fā)組HIF-1α表達(dá)低于復(fù)發(fā)組，但差別無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);復(fù)發(fā)組VEGF表達(dá)顯著高于初發(fā)組(P＜0.05);單發(fā)組與多發(fā)組相比上述兩指標(biāo)表達(dá)均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)(表1，表2)。

HIF-1α表達(dá)和VEGF表達(dá)的相關(guān)分析結(jié)果表明:HIF-1α表達(dá)和VEGF表達(dá)呈顯著正相關(guān)，VEGF隨HIF-1α表達(dá)的增高而增高(rs=0.406，P＜0.05) (表3)。

表1 HIF-1α的表達(dá)與膀胱癌生物學(xué)行為的關(guān)系

表2 VEGF的表達(dá)與膀胱癌生物學(xué)行為的關(guān)系

表3 HIF-1α與VEGF相關(guān)性分析

3 討論

缺氧是實(shí)質(zhì)性腫瘤微環(huán)境的基本特征之一。缺氧狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)許多與腫瘤血管生成相關(guān)的基因轉(zhuǎn)錄和表達(dá)發(fā)生改變，從而對(duì)缺氧作出復(fù)雜的應(yīng)激反應(yīng)［1］。HIF-1是缺氧條件下廣泛存在于哺乳動(dòng)物體內(nèi)的一種異源二聚體轉(zhuǎn)錄因子，在缺氧誘導(dǎo)的基因表達(dá)中起著關(guān)鍵作用。HIF-1主要由HIF-1α和HIF-1β兩個(gè)亞單位組成，其中HIF-1α是唯一的氧調(diào)節(jié)亞單位，它決定HIF-1的活性［2］，其靶基因涉及腫瘤細(xì)胞能量代謝、血管生成和腫瘤轉(zhuǎn)移等，VEGF即是靶基因之一。VEGF作為迄今為止發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的天然促血管生成因子，其過(guò)度表達(dá)對(duì)于促進(jìn)腫瘤進(jìn)展具有重要作用［3-4］。

HIF-1對(duì)VEGF的調(diào)控機(jī)制已基本闡明，HIF-1通過(guò)與VEGF 5'端增強(qiáng)子相互作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)VEGF的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)。在VEGF 5'端增強(qiáng)子內(nèi)存在HIF-1結(jié)合位點(diǎn) HRE(the hypoxia responsive element)。當(dāng)HIF-1DNA結(jié)合活性被誘導(dǎo)，HIF-1便與之結(jié)合，使VEGF的轉(zhuǎn)錄活性和表達(dá)增強(qiáng)。有研究表明，誘導(dǎo)HIF-1突變則不能與VEGF增強(qiáng)子內(nèi)的HRE結(jié)合，使增強(qiáng)子的作用不能發(fā)揮。此時(shí)VEGF mRNA水平顯著降低，即使在低氧條件下，VEGF mRNA也未被誘導(dǎo)表達(dá)。如果誘導(dǎo)VEGF上的HRE缺失，同樣使HIF-1不能與其結(jié)合而發(fā)揮轉(zhuǎn)錄作用［5］。Liu等［6］發(fā)現(xiàn)，HIF-1通過(guò)調(diào)節(jié)VEGF的轉(zhuǎn)錄活性和VEGF mRNA穩(wěn)定性兩個(gè)方面來(lái)影響VEGF的表達(dá)。HIF-1α的過(guò)度表達(dá)則會(huì)提高VEGF mRNA的水平。

關(guān)于HIF-1α和VEGF在人類惡性腫瘤的異常表達(dá)及相關(guān)性的研究近年報(bào)道較多。日本Okada比較了HIF-1α和VEGF在正常乳腺上皮(或纖維腺瘤)和乳腺癌組織表達(dá)的異同，研究顯示HIF-1α與腫瘤特征及預(yù)后密切相關(guān)，而且VEGF水平伴隨著HIF-1α增高而升高，并與腫瘤的淋巴轉(zhuǎn)移相關(guān)［7］。在國(guó)內(nèi)這方面的研究在消化系統(tǒng)腫瘤中報(bào)道較多。李國(guó)元等［8］探討了HIF-1α和VEGF在胃癌中的表達(dá)及相互關(guān)系，研究結(jié)果顯示HIF-1α與VEGF的表達(dá)呈正相關(guān)，并且與胃癌浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移和臨床分期相關(guān)。其他關(guān)于肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌、食管癌方面的報(bào)道與此結(jié)論基本一致。HIF-1α和VEGF在膀胱移行細(xì)胞癌方面的研究也有少量報(bào)道。黃江波等［9］經(jīng)過(guò)研究證實(shí)，HIF-1α陽(yáng)性表達(dá)與膀胱癌的臨床分期及復(fù)發(fā)明顯相關(guān)，而且HIF-1α與VEGF的表達(dá)具有明顯相關(guān)性。

本實(shí)驗(yàn)更加系統(tǒng)的研究了HIF-1α和VEGF與膀胱移行細(xì)胞癌生物學(xué)行為的關(guān)系，詳細(xì)分析其在腫瘤病理分級(jí)、臨床分期、初發(fā)復(fù)發(fā)及單發(fā)多發(fā)等不同狀態(tài)下的蛋白表達(dá)情況，并對(duì)上述兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析。結(jié)果顯示，HIF-1α在膀胱移行細(xì)胞癌和正常組織中的表達(dá)呈顯著差異，隨著膀胱癌的浸潤(rùn)程度的增加和分化程度的降低，HIF-1α的表達(dá)也增高，與以往研究結(jié)果一致［5］。VEGF蛋白在膀胱癌組織中呈高表達(dá)(57.7%)，并與腫瘤病理分級(jí)、臨床分期、復(fù)發(fā)密切相關(guān)(P＜0.05)。相關(guān)性分析顯示，HIF-1α和VEGF表達(dá)呈顯著正相關(guān)(r=0.406，P＜0.05)，進(jìn)一步說(shuō)明兩者與膀胱移行細(xì)胞癌的生物學(xué)行為的密切關(guān)系。

綜上所述，在膀胱移行細(xì)胞癌組織中，HIF-1α通過(guò)促進(jìn)VEGF表達(dá)而增加腫瘤血管生成，進(jìn)而影響腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移。同時(shí)檢測(cè)VEGF和HIF-1α的表達(dá)情況對(duì)判定膀胱癌的惡性程度、自然病程及預(yù)后方面更有意義;并可能為針對(duì)以HIF-1α為目標(biāo)的靶基因治療提供新的思路。

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