缺氧誘導(dǎo)因子-1α和環(huán)氧合酶-2在食管鱗癌發(fā)展過程中表達(dá)變化及與新生血管關(guān)系的臨床研究

劉 云，田應(yīng)平

廣州市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，廣東廣州 510800

食管癌是常見的惡性腫瘤之一，一般以鱗狀細(xì)胞癌多見，其侵襲和轉(zhuǎn)移是造成食管癌患者死亡的重要原因[1-2]。有研究表明[3-4]，食管鱗癌的生長浸潤和轉(zhuǎn)移是血管生成依賴性的，缺氧誘導(dǎo)因子1α（HIF-1α）是一類重要的缺氧應(yīng)答調(diào)控因子，可通過上調(diào)環(huán)氧合酶-2（COX-2）的表達(dá)誘導(dǎo)腫瘤血管生成。本研究通過對我院收治的食管鱗癌臨床情況進(jìn)行觀察和分析，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2004年2月～2010年2月收治的食管鱗癌患者100例（實(shí)驗(yàn)組）。其中，男66例，女34例；年齡48～70歲，平均（54.4±14.5）歲；浸潤肌層35例，浸潤外膜層65例；高分化癌33例，中分化癌60例，低分化癌7例；TNM臨床分期：Ⅰ期28例，Ⅱ期30例，Ⅲ期32例，Ⅳ期10例。組織病理學(xué)分型均為食管鱗癌，取食管活檢組織標(biāo)本。選取50例正常食管上皮組織（對照組），均取自我院同期消化內(nèi)鏡中心并經(jīng)病理檢查證實(shí)的食管活檢組織標(biāo)本。

1.2 方法

HIF-1α兔多克隆抗體（SantaCruz公司） 工作濃度1∶150；COX-2、MVD鼠單克隆抗體（北京中杉金橋生物有限公司）工作濃度1∶75、1∶100。標(biāo)本經(jīng)10%福爾馬林固定，常規(guī)脫水，石蠟包埋，4 μm厚度連續(xù)切片，分別檢測HIF-1α、COX-2的表達(dá)。切片按免疫組化SP法常規(guī)操作技術(shù)進(jìn)行處理，DAB顯色，蘇木素復(fù)染，常規(guī)脫水，透明，封片。以已知陽性表達(dá)切片作為陽性對照，以PBS代替一抗作為陰性對照。

1.3 判定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 HIF-1α 按細(xì)胞核或細(xì)胞漿染色呈黃色且明顯強(qiáng)于陰性對照者為陽性。COX-2細(xì)胞漿染色呈黃色且明顯強(qiáng)于陰性對照者為陽性。參照Zagzag等報(bào)道的方法，綜合染色強(qiáng)度和陽性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的百分比進(jìn)行半定量處理，染色強(qiáng)度按下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分：淡黃色計(jì)1分，棕黃色計(jì)2分，棕褐色計(jì)3分。陽性細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)的10%～50%者為2分，51%～80%者為3分，＞80%者為4分，上述兩項(xiàng)評(píng)分相加。不管其染色強(qiáng)度，只要陽性細(xì)胞數(shù)＜10%為（-），3 分為（+），4～5 分為（++），6～7 分為（+++）。

1.3.2 MVD的判定方法 按照Weinder報(bào)道的方法，先在低倍鏡（×40）下掃視整個(gè)視野的腫瘤區(qū)域，選擇其中高血管密度區(qū)（即熱點(diǎn)），然后在高倍鏡（×200）下計(jì)數(shù)CD34抗體陽性的血管數(shù)目，每個(gè)染成棕色的血管內(nèi)皮細(xì)胞或血管內(nèi)皮細(xì)胞簇，只要它們和臨近的微血管、腫瘤細(xì)胞或其他結(jié)締組織分開，就視為一個(gè)微血管，計(jì)數(shù)5個(gè)200倍視野下的血管數(shù)目，結(jié)果用平均數(shù)表示。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 12.0建立數(shù)據(jù)庫，通過χ2檢驗(yàn)和直線相關(guān)分析，數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組HIF-1α和COX-2表達(dá)情況的比較

見表1。

表1 兩組HIF-1α和COX-2表達(dá)情況的比較（例）

2.2 兩組微血管密度（MVD）值的比較

正常上皮組織中MVD值為（25.2±7.2），明顯低于食管鱗癌組織中的（72.3±10.4）， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=26.33，P＜0.05）。 見表2。

表2 兩組MVD值的比較（±s）

表2 兩組MVD值的比較（±s）

對照組實(shí)驗(yàn)組t值P值組別 例數(shù)50 100 MVD值25.2±7.2 72.3±10.4 26.33＜0.05

2.3 實(shí)驗(yàn)組中的HIF-1α和COX-2、MVD之間的相關(guān)性分析

HIF-1α和COX-2、MVD均存在明顯的正相關(guān)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（r=0.491、0.487，P＜0.05）。

3 討論

近年來，食管癌外科診療的效果不斷提高，但患者的生存率并未得到明顯的提升[5-6]。有相當(dāng)一部分患者，腫瘤分期低，無明顯轉(zhuǎn)移證據(jù)，但在行腫瘤根治術(shù)后卻早期死于癌轉(zhuǎn)移。這說明患者術(shù)前已存在用常規(guī)組織病理學(xué)方法不能檢出的癌細(xì)胞播散或隱性轉(zhuǎn)移。近年來隨著分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，食管癌在血液、淋巴結(jié)以及骨髓方面微轉(zhuǎn)移研究有了長足的進(jìn)步，但食管鱗癌組織中HIF-1α、COX-2的表達(dá)和MVD之間的關(guān)系及其與腫瘤臨床病理特征之間的關(guān)系尚需進(jìn)行深入的研究和探討。本研究應(yīng)用免疫組化方法檢測食管鱗癌、食管鱗狀上皮異型增生和正常食管上皮組織中HIF-1α、COX-2的表達(dá)和MVD并結(jié)合臨床病理資料進(jìn)行綜合分析，探討食管鱗癌組織中HIF-1α、COX-2的表達(dá)和MVD之間的關(guān)系及其與腫瘤臨床病理特征之間的關(guān)系。為食管磷癌的早期診斷、預(yù)后判斷以及綜合治療提供進(jìn)一步的組織病理學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為抗食管腫瘤的基因治療提供靶目標(biāo)，以此提高食管癌的遠(yuǎn)期生存率。HIF-1α是缺氧條件下存在的異二聚體結(jié)構(gòu)，其亞單位HIF-1α和HIF-1β屬于bHLH轉(zhuǎn)錄因子家族，定位在14q21-q24，其決定了HIF-1的活性，結(jié)構(gòu)上存在氧依賴降解區(qū)，當(dāng)氧的濃度＞5%，HIF-1α?xí)杆侔l(fā)生降解，其主要調(diào)控的靶基因均與氧或者能量代謝有關(guān)，如其能夠誘導(dǎo)VEGF和酶酵解相關(guān)酶的表達(dá)，增加供血供氧，來改善惡性腫瘤因生長過快而造成的缺血、缺氧之間的不平衡。COX-2與多種惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，同時(shí)影響著患者的預(yù)后情況[7-8]。COX-2催化產(chǎn)物PGE2可以通過刺激型G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶從而引發(fā)cAMP-PKA通路，誘導(dǎo)各種血管因子如VEGF的表達(dá)，還可能上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶表達(dá)，降解細(xì)胞外基質(zhì)增加了腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移能力[9-10]。本研究發(fā)現(xiàn)，食管鱗癌組織中的HIF-1α、COX-2表達(dá)陽性率均明顯高于正常上皮組織，提示食管鱗癌組織中HIF-1α、COX-2存在著一定的異常變化。另外本研究還發(fā)現(xiàn)正常上皮組織中MVD值明顯低于食管鱗癌組織中，HIF-1α和COX-2、MVD均存在明顯的正相關(guān)，提示HIF-1α可以誘導(dǎo)COX-2表達(dá)和其轉(zhuǎn)錄活性，刺激了血管內(nèi)皮細(xì)胞增生，促進(jìn)了食管鱗癌對放療、化療的耐受性。

綜上所述，食管鱗癌組織中的HIF-1α和COX-2表達(dá)增加，其腫瘤血管增加可能與HIF-1α和COX-2有關(guān)。術(shù)前通過胃鏡食道取材，用免疫組化方式測定其HIF-1α、COX-2的表達(dá)結(jié)果和MVD值，可以增加食管鱗癌的早期診斷率，以及對食管鱗癌的預(yù)后判定、綜合治療提供了進(jìn)一步的組織病理學(xué)依據(jù)，同時(shí)也為抗食管腫瘤的基因治療提供靶目標(biāo)，從而提高食管癌的遠(yuǎn)期生存率。

[1]孫威,趙瀅,郭琳,等.胃癌中HIF-α與Cox-2表達(dá)的相互關(guān)系及臨床病理意義[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué),2008,16(4)：600-603.

[2]魏房,孫威,王強(qiáng),等.HIF-1α與iNOS、COX-2在胃癌中的表達(dá)及臨床意義[J].世界華人消化雜志,2008,16(34)：3900-3903.

[3]劉峰,楊小龍,丁伯應(yīng).HIF-1α和COX-2在食管鱗癌發(fā)展過程中的表達(dá)變化及其意義[J].臨床外科雜志,2009,17(4)：250-252.

[4]馬兆生,周士福,蔡鳳林,等.COX-2、HIF-1α在乳腺癌組織中的表達(dá)及其與微血管生成的關(guān)系[J].中國醫(yī)師進(jìn)修雜志,2007,30(12)：1-3.

[5]牛新捷,王坐仁,張?jiān)品?等.膽囊癌組織中iNOS的表達(dá)與腫瘤血管生成的關(guān)系[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,24(3)：265-268.

[6]丁建春,陳字寧,孫梅.環(huán)氧化酶2與缺氧誘導(dǎo)因子1α在肺癌中的表達(dá)與相關(guān)性[J].江蘇醫(yī)藥,2007,33(2)：129-131.

[7]LingFC,BaldusSE,Khochfar J,et al.Association of COX-2 expression with corresponding active and chronic inflammatory reactions in Barrett metaplasia and progression to cancer[J].Histopathology,2007,50：203-209.

[8]Miyashita M,Makino H,Katsuta M,et al.Cyclo-oxygenase-2 over-expression is associated with human esophageal squamous cell carcinoma[J].JNippon Med Sch,2006,73：308-313.

[9]劉峰,劉峰,楊小龍,等.HIF-1和COX-2在食管鱗癌發(fā)展過程中的表達(dá)變化及其意義[J].臨床外科雜志,2009,17(4)：250-251.

[10]孟立俊,周理好,陶磊,等.HIF-1與COX-2在胃癌中的表達(dá)及相關(guān)性[J].安徽醫(yī)學(xué),2009,30(4)：394-397.