胃癌中葡萄糖轉運蛋白1、缺氧誘導因子—1α的表達及臨床意義

摘要：目的 探討葡萄糖轉運蛋白1（glucosetransporter1， Glut1）和缺氧誘導因子-1α（hypoxia inducible factor-1 alpha， HIF-1α）的基因產物的表達及其臨床意義。方法 應用免疫組織化學EnvisionTM二步法檢測120例胃癌和50例癌旁正常胃組織（距癌灶5 cm以上）中Glut1蛋白、HIF-1α的表達。結果 HIF-1α、Glut1在120例胃癌和50例癌旁組織中的陽性表達率分別為70%、69%和16%、18%，差異有統計學意義（P<0.01）。胃癌組織中，HIF-1α的陽性表達與胃癌的臨床分期、組織分型及淋巴結轉移有關（P<0.01）。Glut1的陽性表達與胃癌的臨床分期、組織分型、組織學分級及淋巴結轉移有關（P<0.05）。HIF-1α與Glut1表達程度呈正相關（r1=0.62，P<0.01）。結論 HIF-1α、Glutl的陽性表達可以作為胃癌侵襲轉移潛能的生物學指標，且這些指標的表達對于臨床早期干預治療具有重要的指導意義。

關鍵詞：胃腫瘤；缺氧誘導因子-1；葡萄糖轉運蛋白1；免疫組織化學

（Glut1） protein ，hypoxia-inducible factor-1 alpha in primary gastric carcinoma. Methods The expressions of HIF-1α and Glut1 were immunohistochemically examined in 120cases of primary gastric carcinomas and 50 cases of benign gastric mucosa. Results The positive rates of HIF-1α and Glut1 were 70%、69% and 16%、18% in gastric carcinoma， which were significantly higher than that in benign gastric mucosa（P<0.01）. HIF-1α proteins expressions were closely related to clinical stage， histologicalgrading，histopathologic type， lymph node metastasis（P<0.01）. Glut1 proteins expressions were closely related to clinical stage， histologicalgrading，histopathologic type， lymph node metastasis（P<0.05）. There was a significant correlation between the expression of HIF-1α and Glut1 in gastric carcinoma（r1=0. 0.62，P<0.01）. Conclusion The overexpression of HIF-1α and Glut1 protein may be closely associated with aggressive biological behaviorin gastric carcinoma. Detection of expression of these markers might be useful in the choice of treatment.

Key words：Gastric neoplasms；Hypoxia-inducible factor-1；Glucose transporter1；Immunohistochemistry

胃癌的發病率在我國居各類腫瘤的第1位，每年約有17萬人死于胃癌且每年還有2萬以上的新患者產生，它是一種嚴重威脅人類身心健康的疾病。惡性腫瘤的增殖依靠的是氧氣和營養物質，它的高增殖狀態使組織的缺氧尤為明顯，但是腫瘤細胞可以通過自身調節，克服不良因素，繼續生長。在缺氧的微環境中，HIF-1α和Glutl表達增加，改善腫瘤細胞能量代謝，提高葡萄糖利用及糖代謝，從而為惡性腫瘤提供更多的能量。關于胃癌組織中HIF-lα和Glutl的表達及其與癌細胞增生和臨床病理因素的關系，目前鮮見報道。本研究運用免疫組化技術對胃癌中HIF-1α及Glutl蛋白表達進行探討。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集本院病理科2008年2月～2015年2月診斷為胃癌的存檔組織蠟塊120例，每例均有詳細的臨床資料。120 例標本患者術前均未接受化療和放療。患者手術時年齡53～86歲，平均68.7歲。胃癌臨床分期按2003年國際抗癌聯盟（UICC）頒布的胃癌 TNM 分期標準，I 期及 II 期共51例，III期及IV期69例；高中分化 56例，低分化 64例；組織分型：管狀腺癌38例，黏液腺癌51例，低分化腺癌31例；伴淋巴結轉移 75例，無轉移45例。50 例胃癌癌旁正常組織為距癌灶 5 cm 以上的癌旁胃黏膜組織。

1.2主要試劑和檢測方法 兔抗人Glutl多克隆抗體購自福州邁新公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗體購自武漢博士德公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗體購自北京中杉金橋公司。采用免疫組織化學EnvisionTM二步法檢測Glutl和HIF-1α檢測。

1.3結果判定 染色結果判定： HIF-lα蛋白以胞質或胞核呈棕黃色細顆粒為陽性，Glutl陽性著色分別于胞質或胞膜呈棕黃色，在高倍鏡下（400×）隨機選擇5個視野，每個視野計數200個細胞，共計l000個，HIF-1α 蛋白判斷標準參照 Zhong et al報道[1]：陽性胞數1%～10%為（+）；陽性細胞數11%～50% 為（++）；陽性細胞數>50%為（+++）。Glutl以陽性細胞數0～2%為（-）；2%～50%為低表達（+），≥50%為高表達（++）。

1.4統計學處理 應用 SPSS 19.0 軟件包作統計學處理分析，不同組間資料比較采用χ2檢驗，參數間的相關性用Spearman等級相關分析，以 P<0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 HIF-1α和Glutl在胃癌及癌旁組織中的表達 HIF-1α蛋白表達在胞質或胞核（圖1）， Glutl蛋白表達在胞質和/或胞膜（圖2），HIF-1α、Glutl在胃癌組織中的表達明顯高于癌旁組織，差異具有統計學意義（P<0.01），見表1。

2.2 Glut在低分化組陽性表達顯著高于高-中分化（P<0.05），HIF-1α、Glutl在Ⅲ期+Ⅳ期的陽性表達顯著高于I期+Ⅱ期（P<0.01），在淋巴結轉移組的表達明顯高于無淋巴結轉移組（P<0.01），在黏液細胞癌的表達明顯高于管狀腺癌 （P<0.05），見表2。

3 討論

相對缺氧是腫瘤惡性增殖中的普遍現象，HIF-1可激活缺氧反應基因轉錄DNA結合蛋白，是由缺氧誘導產生。它由HIF-lα和HIF-1β亞基所構成，HIF-1α是氧調節亞基又是活性亞基，決定了HIF-1的活性。最近，國內外研究發現腸癌、卵巢癌等腫瘤中HIF-lα的表達呈陽性，且在癌前病變組織可檢測到HIF-1α。在缺氧環境下，HIF-1α被絕大多數的惡性腫瘤細胞檢測到[2]。本實驗結果顯示，黏液細胞癌中HIF-1α表達率遠遠高于管狀腺癌；淋巴結轉移組的表達率顯著高于無轉移組；Ⅲ-Ⅳ期的陽性表達率明顯高于I～Ⅱ期，提示H1F-1α在胃癌侵襲轉移進展過程中起一定的促進作用。

惡性腫瘤增殖活躍，細胞存在異常增殖，因此葡萄糖攝取率明顯增加。至今有關腫瘤細胞糖代謝率升高的分子機制尚未明確，Glut-1表達的增加可能是糖代謝率增高的一個機制。與正常組織相比，惡性腫瘤對葡萄糖的攝取及代謝均處于高狀態。Glut1受多種因素的正常調節，表達異常促使糖吸收增加，成為癌細胞利用葡萄糖增多的途徑之一。在惡性腫瘤組織中，腦、食管、肺等陽性表達率均達到半數以上[3]。本研究結果表明，黏液腺癌的Glutl陽性表達率遠遠高于管狀腺癌；淋巴轉移組的陽性表達率也高于無淋巴轉移組；陽性表達率隨臨床分期增高而增高，其差異具有明顯統計學意義，與Kawamura等[4]的研究結果吻合，顯示胃癌的增殖、侵襲、轉移及不良預后與Glutl的高表達有著密切關系。

胃癌是一種常見的消化系統惡性腫瘤，其高轉移、高侵襲是致使患者死亡的主要原因[5]。缺氧組織中，HIF-lα上調Glutl的表達，增加糖轉運，適應癌腫組織的能量代謝需要，本研究發現胃癌組織HIF-1α與Glutl均呈高表達， HIF-1α分別與Glutl呈正相關性，與胃癌的發生、發展緊密相連，提示：Glutl、HIF- 1α表達與癌細胞增殖指數密切相關，二者具有協同作用，在胃癌的進展、浸潤、轉移等過程中發揮著促進作用，可作為評估胃癌侵襲、轉移能力的指標。

參考文獻：

[1]Zhong H，De Matzo AM，Laushner E，et a1.Overexpression of hypoxi-a-inducible factor 1 alpha in common human cancetz and their metasta-sea[J].Cancer Res，1999，59（22）：5830-5835.

[2]Zhong H，Mabjeesh N J，Willard M T，et a1.Nuclear expression of hypoxia inducible factor l protein is heterogeneous in human mali91lant cells under normoxic condition[J].Cancer Lett，2002，181 （2）：233-238.

[3]Ravazoula P，Batistatou A，Metra C，et a1.Immunhistochemical expression of glucose transporter Ghtl and cyclin D1 in breast careinomas cell negative lymph nodes[J].Eur J Gynaeeol Oncol，2003，24（6）：544-546.

[4]Kawamura T，Kusakabe T，Sugino T，et a1.Expression of glucose transporter-1 in human gastric carcinoma：association with tumor asgressiveness，metastasis，and patient survival[J].Cancer，2001，92 （3）：634-641.

[5]徐凌，殷建華，朱秀，等.胃癌相關基因Serp inel的RTLAMP快速檢測法[J].安徽醫科大學學報，2007，42（6）：695.

編輯/周蕓霏