HIF-1α在胃癌血管生成中的作用及其與胃癌復(fù)發(fā)和預(yù)后的關(guān)系

雷 媛 陳 剛 何映雪 杜 凌

目前我國胃癌的早期診斷率偏低，而中晚期胃癌患者由于就診較晚，常導(dǎo)致預(yù)后較差，嚴(yán)重影響了患者的遠(yuǎn)期生存率，且近期研究顯示胃癌的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢，已成為發(fā)病率較高的惡性腫瘤之一，嚴(yán)重威脅人類的生命健康，亟需臨床工作者提高對本病的認(rèn)識[1-2]。目前臨床上多采用根治性切除術(shù)治療，但由于胃癌早期可經(jīng)血行、淋巴轉(zhuǎn)移至其他部位，因此胃癌的預(yù)后目前仍不理想，且復(fù)發(fā)率較高，目前其術(shù)后5年生存率較低，但如果復(fù)發(fā)瘤能早期發(fā)現(xiàn)，可能提高此類患者的遠(yuǎn)期生存率[3-5]。

缺氧誘導(dǎo)因子-1（hypoxia-inducible factor-1,HIF-1）是一種在缺氧狀態(tài)下發(fā)揮活性的核轉(zhuǎn)錄因子，普遍存在于人和哺乳動物細(xì)胞內(nèi)，由HIF-1α和HIF-1β兩個亞基組成[6-7]。HIF-1α具有一定的轉(zhuǎn)錄活性和廣泛的靶基因譜，可調(diào)節(jié)促紅細(xì)胞生成素編碼基因、血管內(nèi)皮生長因子編碼基因、胰島素樣生長因子Ⅱ編碼基因等基因表達，引發(fā)一系列生物學(xué)效應(yīng)[8-10]。最近有報道指出HIF-1α在多種惡性腫瘤中表達，并參與了許多惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移和預(yù)后過程[11-12]。但關(guān)于HIF-1α在胃癌中的相關(guān)研究目前還比較少，本實驗選取2008年12月至2010年12月期間60例于我院行胃癌根治性切除手術(shù)并在隨訪3年中出現(xiàn)復(fù)發(fā)的患者，通過與術(shù)后未復(fù)發(fā)患者的對比，研究HIF-1α對于檢測胃癌的臨床意義，同時探究其在胃癌血管生成過程中發(fā)揮的作用及其與胃癌復(fù)發(fā)和預(yù)后的關(guān)系。

資料與方法

一、一般資料

收集2008年12月到2010年12月期間在我院接受手術(shù)且術(shù)后復(fù)發(fā)的胃癌患者60例為復(fù)發(fā)組，患者手術(shù)之前沒有經(jīng)過其他治療（放療和化療），術(shù)后隨訪至2013年12月。胃癌復(fù)發(fā)指在隨訪期內(nèi)經(jīng)病理檢查或者胃鏡、超聲等檢查在殘余胃、腹腔、盆腔等處出現(xiàn)的腫瘤，并且這些腫瘤能排除為原發(fā)性腫瘤。另外選取同期接受同種手術(shù)但隨訪期內(nèi)未出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)的胃癌患者60例為對照組。復(fù)發(fā)組中男32例，女28例，年齡45～67歲，平均年齡（58.45±3.78）歲，病程 3～24個月，平均病程（13.4± 2.3）個月，手術(shù)方式為根治性全胃切除術(shù)28例，根治性近端胃切除術(shù)14例，根治性遠(yuǎn)端胃切除術(shù)18例；對照組中男30例，女30例，年齡44～66歲，平均年齡（58.24± 3.66）歲，病程 2～24個月，平均病程（12.8±2.4）個月，手術(shù)方式為根治性全胃切除術(shù)30例，根治性近端胃切除術(shù)15例，根治性遠(yuǎn)端胃切除術(shù)15例；兩組患者在性別、年齡、病程、術(shù)式等方面均具有一致性，具有可比性（P＞0.05）。本研究通過了本院倫理委員會審核，并在研究前將研究內(nèi)容告知患者，簽署知情同意書。

二、檢測方法及分類標(biāo)準(zhǔn)

將全部胃癌標(biāo)本先行甲醛固定，隨后進行石蠟包埋并切片，選用免疫組化鏈霉素抗生物素蛋白-過氧化物酶（streptavidin-peroxidase,S-D）法染色。HIF-1α 陰性：HIF-1α 陽性細(xì)胞的比例 ＜10%；HIF-1α陽性：HIF-1α陽性細(xì)胞的比例≥10%；HIF-1α陽性的胃癌細(xì)胞其細(xì)胞中會出現(xiàn)黃色或棕黃色顆粒。微血管密度的計數(shù)：選取4個CD34密集染色區(qū)域，計數(shù)該區(qū)域微血管數(shù)量，做平均數(shù)。微血管：指經(jīng)CD34染色后呈現(xiàn)棕黃，區(qū)別于血管、腫瘤細(xì)胞和其他組織的小血管腔，排除管腔直徑＞6個紅細(xì)胞直徑并且肌層較厚的血管。VEGF陽性的胃癌細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)內(nèi)存在棕黃色顆粒，VEGF評分包括兩部分，第一部分即VEGF陽性細(xì)胞所占比例評分，VEGF陽性細(xì)胞占10%以下時計0分，10%～20%計1分，20%～50%計2分，50%以上計3分；陽性細(xì)胞染色后按無著色、淡黃色、棕黃色和棕褐色分別記0、1、2、3分，VEGF 陽性指 VEGF 評分≥3分，判定為陽性。

三、統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計處理；利用χ2檢驗和Spearman相關(guān)分析判斷HIF-1α陽性率和病理特征之間的關(guān)系；復(fù)發(fā)組生存情況用Kaplan-Meier法和Log-rank檢驗分析；采用單因素分析和Cox回歸模型分析胃癌預(yù)后的獨立影響因素。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

一、兩組患者在HIF-1α陽性率、MVD和血管內(nèi)皮生長因子方面的比較

復(fù)發(fā)組中患者胃癌組織的MVD為39.3±8.1，對照組中患者胃癌組織的MVD為30.3±5.0，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（t=4.512，P=0.002）；復(fù)發(fā)組中患者 HIF-1α陽性率 （50.0%）顯著高于對照組（25.0%），差異有統(tǒng)計學(xué)差異 （χ2=8.000，P=0.004）；復(fù)發(fā)組與對照組血管內(nèi)皮生長因子陽性率分別為73.3%和50.0%，差異有統(tǒng)計學(xué)差異 （χ2=6.910，P=0.009）。

二、復(fù)發(fā)組患者胃癌組織中HIF-1α陽性率和胃癌病理特征的關(guān)系

由表1可以看出，復(fù)發(fā)組HIF-1α陽性的患者胃癌分化程度高、浸潤程度深、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移多、腹水發(fā)生率高、血管浸潤現(xiàn)象多、TNM分期高，且VEGF陽性表達者的HIF-1α陽性率高，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

表1 復(fù)發(fā)組患者胃癌組織中HIF-1α陽性率和胃癌病理特征的關(guān)系

三、復(fù)發(fā)組患者HIF-1α陽性率與VEGF表達陽性和微血管密度（MVD）相關(guān)性

經(jīng)Spearman等級相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，HIF-1α陽性表達與微血管密度呈正相關(guān) （r=0.38，P＜0.05）；VEGF表達與MVD呈正相關(guān) （r=0.35，P＜0.05）；HIF-1α陽性與VEGF表達呈正相關(guān) （r=0.43，P＜0.05）。

四、復(fù)發(fā)組患者生存情況和HIF-1α與患者預(yù)后的關(guān)系

復(fù)發(fā)組中患者總體生存期為8個月，1年總生存率為50.00%，2年生存率為36.67%，3年生存率為21.67%；其中HIF-1α陽性者的總體生存期為6個月，1、2、3 年生存率分別為 36.67%、23.33%和10.00%，而HIF-1α陰性者的總體生存期為10個月 ，1、2、3 年 生 存 率 分 別 為 63.33%、50.00%和37.2%。表2顯示，HIF-1α陰性者的預(yù)后優(yōu)于陽性者。單因素分析和多因素Cox回歸模型分析顯示，胃癌復(fù)發(fā)與HIF-1α表達密切相關(guān)，HIF-1α是胃癌預(yù)后的獨立的影響因素（OR=2.734，95%CI 1.083-4.465）。

表2 復(fù)發(fā)組胃癌患者1年、2年、3年生存率對比 [n（%）]

討 論

不同于正常細(xì)胞，腫瘤細(xì)胞在體內(nèi)生長極其迅速，當(dāng)腫瘤細(xì)胞增生速度超過血管生成的速度時，就會引發(fā)局部缺氧。應(yīng)對缺氧環(huán)境，腫瘤細(xì)胞最常采取的方法是提高糖酵解速率或者形成多血管體系。研究發(fā)現(xiàn)[13-14]，當(dāng)腫瘤組織直徑大于2 mm以上時，必須生長出新的血管才能繼續(xù)增生，如果沒有足夠的血管生成，腫瘤組織氧氣供給必然不足，從而會發(fā)生壞死或者處于無法繼續(xù)增長狀態(tài)。HIF-1是細(xì)胞缺氧狀態(tài)下發(fā)揮活性的關(guān)鍵因子之一，由HIF-1α和HIF-1β組成，其中，HIF-1α亞單位為HIF-1所特有，缺氧狀態(tài)下發(fā)揮調(diào)控HIF-1的活性。近年來，HIF-1α在腫瘤病理中的作用與地位引起了廣泛的重視，有研究指出在一系列人類腫瘤如結(jié)腸癌，乳腺癌，前列腺癌，卵巢癌等腫瘤中，HIF-1α水平均明顯上調(diào)[15-19]。

目前胃癌的發(fā)病率呈逐年上升的趨勢，最新的流調(diào)顯示我國2003～2007年胃癌發(fā)病率為33.14/10萬，已嚴(yán)重影響了人們生命健康[20]。盡管關(guān)于HIF-1α在腫瘤病理中的作用及其與腫瘤復(fù)發(fā)和預(yù)后關(guān)系的研究已經(jīng)比較多，但其在胃癌發(fā)生發(fā)展過程中研究還比較少，HIF-1α在胃癌復(fù)發(fā)和預(yù)后等過程中發(fā)揮的作用還不清楚，因此，本實驗選取2008年12月至2010年12月于我院行胃癌根治性切除術(shù)的患者，考察隨訪期內(nèi)胃癌復(fù)發(fā)的患者胃癌組織中HIF-1α陽性率和胃癌病理特征的關(guān)系、HIF-1α陽性率與VEGF表達陽性和微血管密度（MVD）是否具有相關(guān)性以及復(fù)發(fā)組患者HIF-1α與患者預(yù)后的關(guān)系。從而為臨床上推測胃癌預(yù)后提供依據(jù)。

本實驗結(jié)果顯示，復(fù)發(fā)組HIF-1α陽性的患者胃癌分化程度高、浸潤程度深、經(jīng)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率高、腹水發(fā)生率高、有血管浸潤現(xiàn)象的患者多、TNM分期高，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），考慮可能是因為復(fù)發(fā)組中腫瘤進展，當(dāng)腫瘤增長過快時會引發(fā)缺氧，缺氧環(huán)境中，HIF-1α的轉(zhuǎn)錄和翻譯水平會呈指數(shù)增加。從而引起HIF-1α水平的升高；復(fù)發(fā)組患者與對照組患者相比，HIF-1α陽性率、MVD和血管內(nèi)皮生長因子陽性率均顯著升高，差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），而MVD是檢測血管生成程度的指標(biāo)之一，復(fù)發(fā)組MVD顯著升高，說明復(fù)發(fā)組患者血管生成顯著增多，同時HIF-1α陽性率與MVD和血管內(nèi)皮生長因子陽性率又呈正相關(guān)，所以認(rèn)為HIF-1α參與了胃癌血管生成過程，并在其中發(fā)揮了重要作用；復(fù)發(fā)組中HIF-1α陽性較陰性患者1、2、3年生存率均顯著降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P ＜ 0.05），總體生存期也顯著降低（P ＜ 0.05），考慮為HIF-1α促進了腫瘤血管的生成，使胃癌細(xì)胞供養(yǎng)充足，從而促進了胃癌細(xì)胞的生長與繁殖，進一步促進了胃癌的發(fā)展，引起病情加重，降低患者生存率；目前普遍認(rèn)為研究胃癌術(shù)后復(fù)發(fā)和預(yù)后的相關(guān)因素具有重要的臨床價值，本研究相關(guān)性分析亦顯示HIF-1α是胃癌預(yù)后的獨立的影響因素，可作為推測患者預(yù)后的指標(biāo)。

總之，HIF-1α的表達與胃癌血管生成和胃癌復(fù)發(fā)密切相關(guān)，HIF-1α表達高低可作為判斷胃癌是否會復(fù)發(fā)和患者預(yù)后好壞的重要指標(biāo)之一，對手術(shù)后胃癌患者定期進行HIF-1α檢測，有利于早期發(fā)現(xiàn)胃癌復(fù)發(fā)，從而有助于患者及早采取治療措施以降低胃癌死亡率，值得臨床醫(yī)師予以重視。

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