葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)因子1蛋白在腎癌組織中的表達(dá)及意義

熊升遠(yuǎn)，林 毅，阮同德，傅 強(qiáng)，張京東

(1臨沂市沂水中心醫(yī)院，山東沂水276400;2天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院;3山東大學(xué)附屬省立醫(yī)院)

腎癌為泌尿系統(tǒng)常見(jiàn)的惡性腫瘤，其中絕大多數(shù)為腎透明細(xì)胞癌(RCC)。RCC缺乏特異的早期癥狀，當(dāng)患者出現(xiàn)典型癥狀時(shí)往往已處于中晚期，治療棘手，病死率高。葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)因子1(Glucose transporter protein1，Glut-1)蛋白是葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白家族的成員之一，近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，其異常表達(dá)可能與惡性腫瘤細(xì)胞糖代謝增加有關(guān)［1］。2006年10月～2008年6月，我們采用免疫組化法檢測(cè)了50例腎透明細(xì)胞癌患者癌組織中Glut-1表達(dá)，旨在探討其在腎癌發(fā)生、發(fā)展中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 取50例腎透明細(xì)胞癌患者(均經(jīng)病理檢查證實(shí)診斷)的癌組織標(biāo)本(腎癌組)，患者男39例，女11例;年齡41～81歲，平均59歲;腫瘤直徑1.0～20 cm，平均 5.5 cm;腫瘤位于右側(cè) 24例，左側(cè)26例。腫瘤分期按TNM(AJCC，2002年)分期T1期11例，T2期3例，T3期36例;按腎癌細(xì)胞核形態(tài) Thoenes分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)［2］:G1級(jí)15例，G2級(jí)25例，G3級(jí)10例。所有病例術(shù)前均未行放、化療。行腎癌根治術(shù)者48例，腎部分切除術(shù)者2例。對(duì)照組為10份同期距腎癌組織5 cm遠(yuǎn)的正常腎組織標(biāo)本。

1.2 Glut-1蛋白檢測(cè) 兩組均經(jīng)常規(guī)石蠟包埋、切片，采用免疫組織化學(xué)二步法染色。染色結(jié)果評(píng)分方法:Glut-1表達(dá)以細(xì)胞膜有棕黃色顆粒為陽(yáng)性，采用半定量方法，顯微鏡下觀察染色強(qiáng)度并計(jì)數(shù)陽(yáng)性染色細(xì)胞數(shù)。根據(jù)免疫組化染色強(qiáng)度及陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)量分別計(jì)分。不著色為0分，淺棕黃色為1分，棕黃色為2分，深褐色為3分。陽(yáng)性細(xì)胞百分率＜5%為0分;5% ～10%為1分;＞10% ～50%為2分;＞50%為3分。兩項(xiàng)指標(biāo)之和0～1分為(－)，2分為弱陽(yáng)性(+)，3～4分為陽(yáng)性(++)，5～6分為強(qiáng)陽(yáng)性(+++)。所有切片染色均在同一批次、同一條件下完成。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件，用構(gòu)成比對(duì)Glut-1資料進(jìn)行描述，對(duì)Glut-1表達(dá)與臨床病理因素的關(guān)系行χ2檢驗(yàn)。P≤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對(duì)照組無(wú)Glut-1蛋白表達(dá);腎癌組細(xì)胞膜和(或)胞質(zhì)中均可見(jiàn)Glut-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)，其中++19例，+++31例，Glut-1蛋白陽(yáng)性表達(dá)率為100%，胞核無(wú)染色。腎癌組Glut-1蛋白表達(dá)與臨床病理特征的關(guān)系見(jiàn)表1。

3 討論

葡萄糖為水溶性物質(zhì)，不能自由通過(guò)細(xì)胞膜的脂質(zhì)雙分子層，是人類(lèi)最基本的能量來(lái)源，在個(gè)體生長(zhǎng)、發(fā)育中起重要作用。Glut是分布在細(xì)胞膜上的一類(lèi)跨膜糖蛋白，是葡萄糖跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的載體。到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有14種Glut，其中Glut-1是已知分布最廣泛的轉(zhuǎn)運(yùn)體，其主要功能是為細(xì)胞提供基本的葡萄糖供應(yīng)，通過(guò)糖酵解產(chǎn)生的ATP得以生存。因此，Glut-1異常表達(dá)是腫瘤缺氧的一種標(biāo)志，亦可能是一個(gè)病理性的細(xì)胞適應(yīng)過(guò)程。目前在腎小球和腎小管中均發(fā)現(xiàn)了Glut-1表達(dá)，Glut-1在腎小球系膜細(xì)胞和上皮細(xì)胞的表達(dá)已得到確認(rèn)［4］。

表1 GLUT-1蛋白表達(dá)與腎癌臨床病理特征的關(guān)系

研究發(fā)現(xiàn)，腎癌發(fā)生、發(fā)展是多基因、多步驟協(xié)同作用的結(jié)果，與正常組織相比，腫瘤細(xì)胞接觸抑制作用明顯減弱，正常基因調(diào)節(jié)失控，細(xì)胞生長(zhǎng)活躍，有異常增殖，并呈浸潤(rùn)生長(zhǎng)。惡性腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的代謝率增加，而糖代謝的增高與Glut及基因的異常表達(dá)有關(guān)。目前研究表明，Glut-1蛋白在葡萄糖進(jìn)入腎癌組織中可能起主要作用，Glut-1受細(xì)胞氧化磷酸化和缺氧誘導(dǎo)因子雙重調(diào)節(jié)，細(xì)胞缺氧和營(yíng)養(yǎng)缺乏是Glut-1表達(dá)增強(qiáng)［3］的主要誘因。在正常組織及良性腫瘤表面，Glut-1不表達(dá)或微弱表達(dá)，而在癌前病變及惡性組織中，Glut-1表達(dá)增強(qiáng)，且在腫瘤不同類(lèi)型中存在表達(dá)差異。Glut-1表達(dá)強(qiáng)度與惡性腫瘤的分化程度、腫瘤大小、分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的數(shù)目、大小有關(guān)，而Glut-1高表達(dá)可能是腫瘤發(fā)生的早期事件。Glut-1受腫瘤組織中微環(huán)境變化的調(diào)節(jié)，與細(xì)胞變異有關(guān)，其過(guò)度表達(dá)可增強(qiáng)腫瘤代謝，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖速率，為腫瘤細(xì)胞的變異和分化、生長(zhǎng)提供能量支持，增大腫瘤體積及侵襲性，與預(yù)后不良及高復(fù)發(fā)率有關(guān)［5］。

本研究在正常腎組織中未發(fā)現(xiàn)Glut-1表達(dá)，與Zhou等［6］研究結(jié)果一致。此可能與 Glut-1的迅速降解、Glut-1表達(dá)水平較低、目前的多克隆抗體免疫組化技術(shù)尚不足以探測(cè)到其存在有關(guān);在腎癌組織中Glut-1表達(dá)率為100%，且染色陽(yáng)性部位多位于腫瘤的游離端，遠(yuǎn)離血管處或靠近癌巢壞死區(qū)，此提示腎癌在生長(zhǎng)過(guò)程中所需大量能量促進(jìn)了Glut-1表達(dá)，Glut-1參與了腎癌的形成過(guò)程，可作為內(nèi)源性缺氧標(biāo)記物。我們還發(fā)現(xiàn)，Glut-1陽(yáng)性表達(dá)與性別、腫瘤大小、臨床分期和組織病理分級(jí)均無(wú)關(guān)，與Hoskin等［7］研究基本一致。推測(cè) Glut-1可能是參與腎癌發(fā)生的一個(gè)早期指標(biāo)，并持續(xù)于惡性腫瘤的全過(guò)程。年齡＞50歲者Glut-1表達(dá)陽(yáng)性率顯著高于＜50歲者，未查到相關(guān)文獻(xiàn)支持，可能與研究的組織不同或研究樣本量太小有關(guān)。

綜上所述，Glut-1在腎癌組織中呈高表達(dá)，可能是參與腎癌發(fā)生的一個(gè)早期指標(biāo)，如能阻斷或減少Glut-1表達(dá)，可能會(huì)延緩腎癌的發(fā)展，以其為靶點(diǎn)的治療可能成為腎癌治療和預(yù)防的重要手段之一。

［1］Furuta E，Okuda H，Kobayashi A，et al.Metabolic genes in cancer:Their roles in tumor progression and clinical implications［J］.Biochim Biophys Acta，2010，1805(2):141-152.

［2］夏同禮.現(xiàn)代泌尿病理學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2002:230-265.

［3］Lasa M，Brook M，Saklatvala J，et al.Dexamethasone destabilizes eyclooxygenase-2 mRNA by inhibitingmitogen-activated protein kinase p38［J］.Mol Cell Biol，2007，(21):771-780.

［4］ Mees G，Vangestel C，Dierckx R，et al.Metabolic correlates of tumour hypoxia in malignant canine mammary carcinoma［J］.Res Vet Sci，2011，91(3):e125-e128.

［5］Semaan A，Munkarah AR，Arabi H，et al.Expression of GLUT-1 in epithelial ovarian carcinoma:Correlation with tumor cell proliferation，angiogenesis，survival and ability to predict optimal cytoreduction［J］.Gynecol Oncol，2011，121(1):181-186.

［6］Zhou JT，Cai ZM，Li NC，et al.Expression of hypoxia inducible factor-1alpha and glucose transporter protein 1 in renal and bladder cancers and the clinical significance thereof［J］.Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2006，86(28):1970-1974.

［7］Hoskin PJ，Sibtain A，Daley FM，et al.GLUT-1 and CAIX as intrinsic markers of hypoxia in bladder cancer:relationoship with vasculaity and proliferation as predictors of outcomes of ARCON［J］.BR JCancer，2003，89(10):1290-1297.