朱振華,袁偉杰,黃昌浩,陳子華
(1. 湖南省長(zhǎng)沙市中心醫(yī)院 普通外科,湖南 長(zhǎng)沙 410004;2. 中南大學(xué)湘雅醫(yī)院 普通外科,湖南 長(zhǎng)沙 410008)
胃癌是亞洲最常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤,約占全球范圍癌癥死亡的10%以上,僅次于肺癌[1]。淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移是影響胃癌患者預(yù)后的重要因素[2],但是促進(jìn)胃癌淋巴道轉(zhuǎn)移的淋巴管生成機(jī)制還不明了。EphA2已被證實(shí)在胃癌、乳腺癌等多種腫瘤組織中明顯過(guò)表達(dá),并且與腫瘤微血管密度及患者預(yù)后密切相關(guān)[3]。VEGF-C是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的淋巴管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子,其與受體VEGFR-3結(jié)合后可發(fā)生淋巴管內(nèi)皮擴(kuò)張,促使淋巴管形成[4]。為探究EphA2和VEGF-C兩種蛋白在胃癌淋巴道轉(zhuǎn)移中關(guān)系,本實(shí)驗(yàn)利用免疫組化SP法和real-time PCR方法分別檢測(cè)EphA2與VEGF-C蛋白和mRNA在胃癌組織中的表達(dá)及兩者相關(guān)性,同時(shí)用特異性淋巴管內(nèi)皮標(biāo)記物D2-40對(duì)淋巴管進(jìn)行染色后分析EphA2和VEGF-C的表達(dá)對(duì)淋巴管生成的影響,為進(jìn)一步抗腫瘤淋巴管生成的分子靶向治療提供臨床研究依據(jù)。
收集82例中南大學(xué)湘雅醫(yī)院自2012年12月—2013年6月收治的胃癌患者的癌組織及其距腫瘤邊緣約2 cm的癌旁正常組織。所有患者術(shù)前均未行任何治療,其中女36例,男46例;年齡分布31~81歲,中位年齡5.5歲;淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者52例,無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移者30例;按照國(guó)際抗癌聯(lián)盟UICC 1997年TNM分期標(biāo)準(zhǔn)分期:I~I(xiàn)I期40例,III期42例。
兔抗人EphA2多克隆抗體購(gòu)自美國(guó)Millipore公司;兔抗人VEGF-C多克隆抗體和小鼠抗人D2-40單克隆抗體英國(guó)Abcam公司;即用型SP免疫組化染色試劑盒和DAB顯色劑購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(GoScript TM Reverse Transcription System)購(gòu)自美國(guó)Promega公司;SYBR Green購(gòu)自瑞士Roche公司;引物由由上海生物生工公司合成。
1.3.1 標(biāo)本處理 82例標(biāo)本均由10%福爾馬林固定,常規(guī)石蠟包埋。蠟塊切片,做免疫組織化學(xué)染色。所有石蠟標(biāo)本(包括NK、RCCC)均連續(xù)切片,片厚約4 μm,共5張。其中1張作常規(guī)HE染色,3張作EphA2、VEGF-C、D2-40免疫組化染色,1張以PBS液代替一抗體作為陰性對(duì)照。隨機(jī)抽取20例胃癌患者術(shù)后留取的新鮮標(biāo)本進(jìn)行real-time PCR。每例患者手術(shù)后30 min內(nèi)取胃癌組織以及癌旁2 cm新鮮組織標(biāo)本,同時(shí)隨機(jī)選取2例患者遠(yuǎn)離腫瘤組織(>10 cm)的新鮮標(biāo)本作為PCR陰性對(duì)照。所有標(biāo)本放入已消毒的經(jīng)1%DEPC水溶液處理過(guò)的EP管中,并迅速轉(zhuǎn)移至-80 ℃低溫冰箱中,供后續(xù)試驗(yàn)用。
1.3.2 免疫組化染色(SP二步法) 4 μm厚石蠟切片在65 ℃恒溫箱中烘烤90 min后常規(guī)脫蠟以及水化,用3%H2O2室溫下15 min消除內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,PBS漂洗 3次,每次 5 min;于 0.01 mol/L pH6.0 檸檬酸鈉緩沖液中,用微波法進(jìn)行抗原修復(fù);PBS漂洗3次,每次5 min;滴加50 μL 3%BSA,37 ℃水浴箱孵育30 min;棄去封閉液,分別滴加1:100稀釋的兔抗人EphA2多克隆抗體和兔抗人VEGF-C多克隆抗體以及1:150稀釋的小鼠抗人D2-40單克隆抗體,37 ℃孵育1 h,用PBS代替一抗作陰性對(duì)照;PBS漂洗3次,每次5 min;分別滴加抗兔和抗鼠二抗,37 ℃孵育30 min。PBS漂洗 3 次,每次 5 min。DAB 顯色 1~5 min,顯微鏡下觀察染色情況,自來(lái)水沖洗2 min終止染色;蘇木素復(fù)染細(xì)胞核20 s,常規(guī)脫水透明,中性樹(shù)膠封片。
1.3.3 RNA提取和cDNA分析 TRIzol法提取總RNA。取100 mg組織置于盛有液氮的研缽中碾碎后加入1 mL TRIzol于繼續(xù)碾磨成粉狀,室溫冷卻后轉(zhuǎn)移至 1.5 mL EP 管;1 1000r/min 4 ℃離心10 min后取上清至新的1.5 mL EP管。每管加入0.2 mL 氯仿,震蕩 15 s混勻后室溫放置 5 min,11 000r/min 4 ℃離心 15 min。吸取含總 RNA 的上層無(wú)色水相至一新的離心管中,每管加入等體積異丙醇,顛倒數(shù)次混勻,冰上靜置 10 min 后 11 000r/min 4 ℃離心 10 min,棄上清。加入 1 mL 75% 乙醇(DEPC 水配制),顛倒混勻后 6 000r/min 4℃離心5 min。棄盡上清。待乙醇揮發(fā)干凈后,加入適量DEPC水溶解,10 μL分裝后,-70℃凍存。取OD260/OD280比值范圍在1.8~2.0之間的RNA進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。逆轉(zhuǎn)錄合成 cDNA:1 μL Oligo dT和1 μL總RNA加入到PCR小管中,補(bǔ)充DEPC水至 10 μL,混勻后,70 ℃ 5 min。按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明配置10 μL反應(yīng)體系,混勻離心后42 ℃反應(yīng) 1 h,然后 70 ℃ 10 min,將所得的 cDNA 置于-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.4 real-time PCR 采用SYBR Green法進(jìn)行real-time PCR。采用 primer 5.0 軟件設(shè)計(jì)引物,VEGF-C 正 向:AAG GAG GCT GGC AAC ATA AC;VEGF-C 反 向:CCA CAT CTG TAG ACG GAC AC;EphA2 正向:GTG TAC AAG GGC ATG CTG AA;EphA2 反向:AAC TTG TCC AGG GCC CCA TT;β-actin 正 向:ACA GAG CCT CGC CTT TGC;β-actin 反向:ATC CTT CTG ACC CAT GCC CAC。按 照 10 μL SYBR Green、5 μL 稀 釋 5倍的 cDNA、0.4 μL 正反向引物混合液和 4.6 μL DEPC水配置反應(yīng)體系。按照95 ℃ 5 min預(yù)變性;95 ℃ 10 s;60 ℃ 1 min 進(jìn) 行 40個(gè)循環(huán);95 ℃5 s后,60 ℃ 1 min 的程序在 ABI7500 熒光定量PCR儀進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
1.3.5 結(jié)果判斷 ⑴ 免疫組化染色結(jié)果判定:EphA2與VEGF-C均為細(xì)胞漿表達(dá)的蛋白,因此陽(yáng)性染色為胞漿內(nèi)出現(xiàn)棕黃色染色,低倍鏡下觀察整個(gè)切片,分散選取5個(gè)不同的視野,高倍鏡下觀察細(xì)胞染色情況;綜合陽(yáng)性細(xì)胞百分率和染色強(qiáng)度進(jìn)行結(jié)果判定。結(jié)果判定參照文獻(xiàn)[5]報(bào)道,陽(yáng)性細(xì)胞百分?jǐn)?shù)≤5%為0分;6%~25%為1分,26~50%為2分;>50%為3分。染色強(qiáng)弱計(jì)分,陰性為0分;淡黃色染色為1分;中度黃色染色為2分;棕黃色染色為3分。按“陽(yáng)性細(xì)胞+染色強(qiáng)弱”計(jì)總分,0~1分為陰性(-),2分為弱陽(yáng)性(+),3~4分為中度陽(yáng)性(++),5~6分為強(qiáng)陽(yáng)性(+++)。陰性和弱陽(yáng)性為低表達(dá)組,中度陽(yáng)性和強(qiáng)陽(yáng)性為高表達(dá)組。所有染色結(jié)果的判定均采用統(tǒng)一評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)和雙盲法,在完全不知樣本臨床資料的情況下,由兩名研究者分別對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)判、打分,所有評(píng)分過(guò)程均重復(fù)3次以上。⑵ 淋巴管密度(LVD)計(jì)數(shù):對(duì)D2-40染色陽(yáng)性淋巴管進(jìn)行LVD計(jì)數(shù)。參照MEIDNER計(jì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn),每個(gè)標(biāo)本先在光鏡低倍視野下(10×4)確定組織中淋巴管最密集區(qū)及熱點(diǎn),再在高倍鏡下(10×20)下觀察著色腔,以此作為一個(gè)淋巴管,計(jì)數(shù)5個(gè)視野淋巴管數(shù)目并取其均數(shù)為腫瘤LVD的數(shù)量。
采用SPSS 18.0版統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。比較EphA2蛋白和VEGF-C蛋白在胃癌、癌旁組織組間差異的顯著性采用χ2檢驗(yàn),EphA2蛋白和VEGF-C蛋白在胃癌中表達(dá)的免疫組化結(jié)果與臨床病理特征比較采用χ2檢驗(yàn),LVD在胃癌、癌旁組織組間以及在EphA2蛋白、VEGF-C蛋白高低表達(dá)組之間的差異性采用秩和檢驗(yàn),EphA2與VEGF-C蛋白的相關(guān)性檢驗(yàn)采用Spearman等級(jí)相關(guān)分析,VEGF-C mRNA、EphA2 mRNA在癌、癌旁的比較采用秩和檢驗(yàn)(經(jīng)正態(tài)性檢驗(yàn),P<0.05,不符合正態(tài)分布),相關(guān)性檢驗(yàn)采用pearson相關(guān)分析。P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
EphA2和VEGF-C蛋白在胃癌組織中的陽(yáng)性表達(dá)率分別為65.8%(54/82)和71.9%(59/82)(圖1),而兩者在癌旁組織中陽(yáng)性表達(dá)率分別為42.6%、39%,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。
分析結(jié)果顯示,EphA2與VEGF-C蛋白表達(dá)與患者年齡、性別、腫瘤的大小以及腫瘤分化程度無(wú)明顯關(guān)系(均P>0.05),但兩種蛋白的表達(dá)與腫瘤浸潤(rùn)深度,有無(wú)淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移,TNM分期相關(guān)(均P<0.05)(表1)。
圖1 胃癌組織EphA2與VEGF-C免疫組化檢測(cè)(×400) A:EphA2陽(yáng)性表達(dá);B:VEGF-C陽(yáng)性表達(dá);C:EphA2陰性表達(dá);D:VEGF-C陰性表達(dá)Figure 1 Immunohistochemical staining for EphA2 and VEGF-C in gastric cancer tissues (×400) A: Positive EphA2 expression;B: Positive VEGF-C expression; C: Negative EphA2 expression; D: Negative VEGF-C expression
表1 EphA2與VEGF-C表達(dá)與胃癌臨床病理特征的關(guān)系[n(%)]Table 1 Relations of EphA2 and VEGF-C expression with clinical factors of gastric cancer [n (%)]
D2-40標(biāo)記的淋巴管呈褐色染色(圖2),EphA2和VEGF-C蛋白高表達(dá)組LVD計(jì)數(shù)分別為15.25±5.41、14.87±5.71,分別高于EphA2和V E G F-C蛋白低表達(dá)組(1 0.9 5±5.4 1、11.00±5.01)。秩和檢驗(yàn)顯示兩者差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001、P=0.006)。
圖2 D2-40免疫組化染色(×200) A:癌組織中(LVD計(jì)數(shù)14);B:癌旁組織(LVD計(jì)數(shù)4)Figure 2 Immunohistochemical staining for D2-40 (×200) A: Gastric cancer tissue (LVD count of 14); B: Adjacent gastric tissue (LVD count of 4)
EphA2蛋白與VEGF-C蛋白同為高表達(dá)者47例,同為低表達(dá)者16例,EphA2蛋白低表達(dá)而VEGF-C蛋白高表達(dá)者12例,EphA2蛋白高表達(dá)而VEGF-C蛋白低表達(dá)者7例,經(jīng)Sperman等級(jí)相關(guān)分析顯示EphA2和VEGF-C蛋白表達(dá)呈正相關(guān)(r=0.375,P=0.001),(表2)。
表2 EphA2與VEGF-C蛋白表達(dá)的相關(guān)性Table 2 Correlation between EphA2 and VEGF-C protein expressions
20例胃癌癌組織EphA2 mRNA相對(duì)表達(dá)量為3.00±1.48,而癌旁組織為1.57±0.70,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.002);與EphA2 mRNA表達(dá)類似,20例胃癌患者癌組織VEGF-C mRNA相對(duì)表達(dá)量也明顯高于癌旁組織[(3.33±1.76)vs.(1.86±0.94),P=0.009](表3)。采用Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示EphA2 mRNA和VEGF-C mRNA表達(dá)量呈正相關(guān)(r=0.559,P=0.01) (圖3)。
表3 EphA2、VEGF-C mRNA癌組織與癌旁組織中的相對(duì)表達(dá)量(±s,n=20)Table 3 Relative mRNA expression levels of EphA2 and VEGF-C in gastric cancer and adjacent tissues (±s,n=20)
表3 EphA2、VEGF-C mRNA癌組織與癌旁組織中的相對(duì)表達(dá)量(±s,n=20)Table 3 Relative mRNA expression levels of EphA2 and VEGF-C in gastric cancer and adjacent tissues (±s,n=20)
組織 EphA2 VEGF-C胃癌組織 3.00±1.48 3.33±1.76癌旁組織 1.57±0.70 1.86±0.94 P 0.002 0.008
圖3 20例胃癌組織中EphA2與VEGF-C mRNA相關(guān)性散點(diǎn)圖Figure 3 Scatter plot for correlation between EphA2 and VEGF-C mRNA expressions in 20 specimens of gastric cancer tissue
胃癌是中國(guó)發(fā)病率和病死率都位居前三的腫瘤[6]。雖然近年來(lái)隨著D2為主的規(guī)范手術(shù)的推廣以及術(shù)后合理的化療,胃癌患者的生存率有所提高,但相較于結(jié)直腸癌這類術(shù)后生存率較高的惡性腫瘤,其治療效果仍不滿意[7]。癌細(xì)胞的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致癌癥患者死亡的主要原因,且大多經(jīng)血道和淋巴道轉(zhuǎn)移,其中胃癌以淋巴道轉(zhuǎn)移為主[8]。新生淋巴管的生成是腫瘤轉(zhuǎn)移的必然條件,EphA2和VEGF-C是近年來(lái)惡性腫瘤淋巴道轉(zhuǎn)移的熱點(diǎn)研究分子。
E p h受體酪氨酸激酶通過(guò)與糖基磷脂酰肌醇(GPI)樣或跨膜的ephrin配體結(jié)合調(diào)解細(xì)胞的黏附、遷移和血管生成[9]。作為Eph家族的重要成員,ephrin-A1/EphA2已被證實(shí)在胃癌、乳腺癌、Kaposi肉瘤、舌癌等多種腫瘤組織中明顯過(guò)表達(dá),并且EphA2高表達(dá)與胃癌患者腫瘤TNM分期、浸潤(rùn)深度、淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移以及預(yù)后密切相關(guān),與本文結(jié)果一致[3]。而D2-40作為惡性腫瘤淋巴管轉(zhuǎn)移的重要參考指標(biāo),本研究中由D2-40所得的LVD計(jì)數(shù)與EphA2的高表達(dá)存在相關(guān)性,更加進(jìn)一步提示EphA2的表達(dá)與胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移存在正相關(guān),故考慮EphA2可能通過(guò)某個(gè)途徑促進(jìn)胃癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。
目前研究[10-11]表明ephrin-A1/EphA2復(fù)合體可通過(guò)參與E-cadherin、β-catenin、VEGF[12]、Ras和MAPK信號(hào)通路[13]、RAF/MEK/ERK[14]等信號(hào)通道調(diào)控腫瘤細(xì)胞之間黏附性,破壞細(xì)胞間連接以及誘導(dǎo)EMT(上皮細(xì)胞-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化)發(fā)生,進(jìn)而導(dǎo)致腫瘤侵潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。本研究中real time-PCR結(jié)果顯示癌組織中EphA2 mRNA表達(dá)水平顯著高于癌旁組織,表明EphA2蛋白的高表達(dá)是受到轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控。目前研究表明EphA2表達(dá)與乳腺癌[15]、非小細(xì)胞肺癌[16]、腦膠質(zhì)瘤[4]等患者的預(yù)后相關(guān)。Yuan等[17]有研究提示高表達(dá)EphA2蛋白的胃癌患者預(yù)后較低表達(dá)者差,故可推測(cè)EphA2或可成為與預(yù)后有價(jià)值的判斷指標(biāo)。但是僅有EphA2單個(gè)指標(biāo),缺乏足夠的特異性和敏感性,不足以評(píng)估胃癌患者的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。有必要進(jìn)一步尋找特異性的促淋巴管生成因子及與EphA2的關(guān)系,為腫瘤淋巴轉(zhuǎn)移提供特異性的檢測(cè)指標(biāo)。
VEGF-C是淋巴管生成特異性因子,能與位于淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞上的受體VEGFR-3結(jié)合,通過(guò)激活一系列反應(yīng),促進(jìn)淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移并抑制其凋亡,誘導(dǎo)毛細(xì)淋巴管的生成及發(fā)展,進(jìn)而促進(jìn)腫瘤內(nèi)及腫瘤周圍淋巴管生成,從而促使惡性腫瘤細(xì)胞進(jìn)入淋巴系統(tǒng)發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,嚴(yán)重影響癌癥患者的預(yù)后[18]。此外,實(shí)驗(yàn)中所見(jiàn)高表達(dá)VEGF-C蛋白的胃癌腫瘤組織中心區(qū)域較少看到開(kāi)放性的淋巴管,但腫瘤邊緣的組織中存在增生、擴(kuò)張的淋巴管,與先前Saharinen等[19]研究結(jié)果基本一致,表明癌組織邊緣新的淋巴管和毛細(xì)淋巴管形成對(duì)于惡性腫瘤的浸潤(rùn)、轉(zhuǎn)移具有更加重要的意義和作用。RT-PCR結(jié)果表明胃癌組織VEGF-C的mRNA表達(dá)水平顯著高于癌旁組織,進(jìn)一步提示了胃癌與VEGF-C的mRNA表達(dá)相關(guān)。目前對(duì)VEGF-C參與腫瘤淋巴管生成機(jī)制的研究表明除腫瘤細(xì)胞本身能夠分泌VEGF-C使癌組織中的VEGF-C水平升高外[20],VEGF-C還可通過(guò)胰島素樣生長(zhǎng)因子受體(IGFIR)[21]、纖連蛋白1(FN1)[22]等多種途徑上調(diào)其表達(dá)。當(dāng)VEGF-C結(jié)合并激活其受體VEGFR-3,隨后VEGFR-3胞內(nèi)區(qū)與磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)形成復(fù)合物并活化PI3K和Akt,引起下游分子Erk1/2磷酸化,從而發(fā)揮調(diào)節(jié)淋巴管生成的作用[18]。有研究[23]提示高水平的VEGF-C不僅可以增加了腫瘤附近淋巴管的生成,也增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷徙運(yùn)動(dòng)功能。VEGF-C通過(guò)多種途徑來(lái)促進(jìn)腫瘤的侵潤(rùn)及轉(zhuǎn)移,從而促進(jìn)腫瘤進(jìn)展,縮短患者的生存時(shí)間。但VEGF-C目前還有許多調(diào)節(jié)機(jī)制不清,需要進(jìn)一步研究。
本研究中EphA2與VEGF-C兩種蛋白的相關(guān)性分析結(jié)果顯示兩者無(wú)論在蛋白水平還是mRNA表達(dá)水平都存在正相關(guān)趨勢(shì),提示在胃癌細(xì)胞中EphA2與VEGF-C在蛋白和mRNA水平上可能共同協(xié)調(diào)新生淋巴管生成,從而導(dǎo)致腫瘤的侵潤(rùn)和轉(zhuǎn)移。有研究[24]表明,EphA2可能通過(guò)PI3K/Akt信號(hào)通路調(diào)節(jié)VEGF-C表達(dá)。EphA2缺陷的小鼠中重新表達(dá)EphA2后,后者可通過(guò)激活下游信號(hào)分子PI3K恢復(fù)內(nèi)皮細(xì)胞重塑脈管的能力。而腫瘤細(xì)胞中的EphA2可引起下游PI3K磷酸化和Akt的473位絲氨酸磷酸化,通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞的凋亡來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移[25],提示Akt是EphA2下游的重要分子。與此同時(shí),細(xì)胞外基質(zhì)蛋白Fibronectin的裂解體EDA可PI3K/Akt信號(hào)通路促進(jìn)VEGF-C表達(dá),而抑制PI3K/Akt信號(hào)通路后VEGF-C表達(dá)明顯降低[5],說(shuō)明VEGF-C也是PI3K/Akt信號(hào)通路的靶分子之一。
值得肯定的是,在胃癌的浸潤(rùn)轉(zhuǎn)移中,EphA2與VEGF-C相互介導(dǎo),促進(jìn)胃癌的淋巴轉(zhuǎn)移。但是具體的介導(dǎo)通路機(jī)制,待進(jìn)一步研究證實(shí)。
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