吴 林 薛际航 张占普
内蒙古医科大学附属医院神经外科 内蒙古 呼和浩特 ０１００５０
【摘要】 目的 本研究旨在探讨VEGF、HIF－１α在不同病理级别的脑胶质瘤中的表达情况及二者之间的相关性,阐明其内在机制,以期在胶质瘤的治疗方面获得突破性进展.方法 采用免疫组织化学SABC法检测VEGF、HIF－１α表达蛋白在６４例不同病理分级的胶质瘤及５例正常脑组织中的表达情况.结果 VEGF、HIF－１α在正常脑组织中均无表达;在６４例胶质瘤中,VEGF阳性表达为４５例、占７０．３％,HIF－１α阳性表达为４７例、占７３．４％,I－II级、III级和IV 级间的表达有显著性差异(P＜０．０５).且胶质瘤中VEGF的表达与HIF－１α表达密切相关(rs０．７２０,P＜０．０１).结论 VEGF、HIF－１α表达有一定的相关性,其表达与胶质瘤的恶性程度成正相关,共同在胶质瘤的血管形成过程中起重要作用. 【关键词】 胶质瘤; VEGF; HIF－１α 【中图分类号】R７３９．４【文献标识码】B 【文章编号】１００８－６３１５(２０１５)１２－０３５４－０２
脑胶质瘤是来源于神经上皮的、颅内最常见的恶性肿瘤,约占全部颅内肿瘤的４０％—５０％.其具有血供丰富和侵袭性增殖的生物学特征,血管生成在其生长和侵袭过程中起重要作用.血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)是现在研究较多的促进肿瘤血管生成的物质,VEGF的表达受各种因素调控,缺氧是迄今为止发现的最强的诱导VEGF 表达因素[１－３].缺氧诱导因子１(hypoxiainduciblefactor１,HIF－１)是由HIF－１α、HIF－１β组成的异源二聚体转录因子,其中HIF－１α是专一受氧调节的亚单位,决定了HIF－１的活性.VEGF和HIF－１α在肿瘤的新生血管生长过程中起到非常重要的作用[４、５].
１．１ 实验标本 收集１０年—１３年内蒙古医科大学神附属医院经外科手术切除、且保存完好的６４例脑胶质瘤组织的石蜡标本,所有标本均经病理检查确诊.术前均未行放、化疗,有完整的临床病历资料,其中男性３８例,女性２６例, 年龄１８－６４岁,平均年龄为３８．４２岁.胶质瘤的分类及分级诊断标准参照２０００年WHO 的新标准,包括I－Ⅱ级胶质瘤２６例,其中星形细胞瘤１２例、混合型星形细胞瘤６例、少突胶质细胞瘤５例、室管膜瘤３例;III级胶质瘤１８ 例,其中间变性星形细胞瘤９例、间变性室管膜瘤３例、间变性少突星形细胞瘤６例;Ⅳ级胶质瘤２０例,其中胶质母细胞瘤１４例、髓母细胞瘤４例、胶质肉瘤２ 例.(见表１．１) 另５例作为对照的正常脑组织,均取自神经外科因急性颅脑损伤行内减压术的患者,取材后以１０％福尔马林固定,常规酒精脱水、石蜡包埋,用于免疫组化.
１．２ 主要试剂及方法 兔抗人 HIF－１α(即用型)多克隆抗体及兔抗人 VEGF (即用型)单克隆抗体均购自武汉博士德生物技术有限公司.免疫组化染色试剂盒(SABC)购自武汉博士德生物技术有限公司.采用SABC法检测,按常规步骤进行. １．３ 结果判定方法及标准 HIF－１α阳性表达部位主要在胞核,而VEGF阳性表达部位主要在胞浆,呈棕色或棕黄色颗粒状.随机观察１０个高倍镜视野,按每高倍镜视野阳性细胞数百分比记分:阳性细胞数小于５％为０分;阳性细胞数为５－２５％为１分;阳性细胞数为２６－５０％为２分;阳性细胞数为５１－７５％为３分;阳性细胞数大于７５％为４分.同时按着色强度记分:染色弱,呈淡黄色者记为１分;染色中等,呈黄色者记为２分;染色强,呈棕黄色者记为３ 分.两种记分的乘积决定病例的阳性与否:０分为阴性(－);１－４分为弱阳性(＋),５－８分为中度阳性(＋＋),９－１２分为强阳性(＋＋＋)[６－、７]. 实验中设立阴性和空白对照,以山羊血清代替一抗作为阴性对照、以PBS 代替一抗作为空白对照,结果均为阴性.
１．４ 统计学分析 数据应用SPSS１０．０统计软件包进行统计学处理.组间比较应用x２检验,HIF－１α与VEGF蛋白两者关系用spearman等级相关分析, 以P ＜０．０５为有统计学意义. ２ 结果２．１ VEGF在胶质瘤中的表达情况 VEGF在５例正常脑组织中均无阳性表达,在６４例胶质瘤中４５例表达阳性,占７０．３％,I－II级、III级和IV 级间的表达有显著性差异(P＜０．０５).如表２．１. ２．２ HIF－１α在胶质瘤中的表达情况 HIF－１α在正常脑组织中无阳性表达,在６４例胶质瘤中４７例表达阳性,占７３．４％ .I－II级、III级和IV 级间的表达有显著性差异(P＜０．０５).如表２．
３ 讨论３．１ VEGF在脑胶质瘤中的表达及意义 我们的研究结果表明:低恶度胶质瘤中VFGF在血管的免疫染色较弱而主要在肿瘤细胞上表达;而高恶度胶质瘤中VEGF主要在肿瘤血管表达,肿瘤细胞上也可见到表达.此外VFGF表达在高恶度胶质瘤临近坏死区域的肿瘤细胞中明显增多,而在肿瘤周围临近正常脑组织则表达明显下降,说明组织缺氧可诱导VFGF 表达[８,９].我们认为:在正常脑组织中,不存在新生血管的形成,所以不存在VEGF蛋白的表达, 同时也不存在HIF－１α的表达.在胶质瘤组织中,随着胶质瘤病理级别的升高,新生血管的形成在肿瘤内逐渐增加,VEGF的表达也随之明显升高.VEGF是目前认为最直接参与诱导肿瘤血管形成的因子之一,它一方面诱导和激活血管内皮细胞的有丝分裂,直接刺激血管形成;另一方面,又诱导内皮细胞增加表达尿激酶和基质金属蛋白酶,降解细胞外基质,为肿瘤提供浸润扩散的通道[１０－１２].肿瘤的生长依赖于新生血管的形成,肿瘤细胞恶性度越高,其产生促血管生成因子的能力越强,丰富的血管生成带来更多养分,滋养肿瘤细胞,促进肿瘤更进一步生长,是其快速生长的和转移的基础,是其恶性的根源,血管生成的多少与生成的速度是决定肿瘤恶性程度的一个方面[１３－１５].
３．２ HIF－１α在脑胶质瘤中的表达及意义 在肿瘤发生过程中,其增生速度超过血管生成的速度而造成局部缺氧,肿瘤细胞适应缺氧环境所采取的策略是提高糖酵解速率和形成多血管体系.HIF－１α是惟一的氧调节亚单位,它决定HIF－１的活性.HIF－１α的表达和胶质瘤的病理级别具有正相关性,随着胶质瘤病理级别的增加,HIF－１α的表达水平逐渐升高.研究结果都表明HIF－１α在胶质瘤的恶性进展中起到关键作用,它作为肿瘤微环境中的一个至关重要的调节因子,在促进肿瘤血管生成和肿瘤的侵袭性方面起中心作用[１６,１７].
３．３ HIF－１α与VEGF的相互关系 通过我们的实验再一次证实HIF－１α与VEGF在脑胶质瘤中的表达密切相关,不同病理级别胶质瘤中HIF－１α和VEGF的表达不同,并随肿瘤病理级别的升高,其表达也明显增强. 就肿瘤血管生成方面来说,其机制可能为随着肿瘤的不断生长、体积增大,血供不足发生缺氧坏死,诱导HIF－１α过度表达,而HIF－１α在肿瘤中能增强其下游靶基因VEGF基因的表达,VEGF进而作用于存在于血管内皮细胞表面的VEGFR１和VEGFR２,从而激活了一系列的缺血转导通路,诱导新生血管的生成[１８．１９].
血管生成与肿瘤生长有非常密切的关系,是肿瘤生长、浸润和转移的重要因素,针对血管生成的抗肿瘤治疗正成为国际上的研究热点,对肿瘤血管生成因子及其间相互作用的进一步深入研究显得尤为重要.HIF－１α,VEGF在许多肿瘤中过度表达,与肿瘤血管生成、肿瘤细胞的增殖、凋亡等过程密切相关,尤其HIF－１α是相对较新的促血管生长因子的上游调控因子,这就为抗血管生成的探索提供了更好的机会[２０].
４ 结论在正常脑组织中不存在VEGF、HIF－１α蛋白的表达,VEGF、HIF－１α蛋白的表达水平与胶质瘤病理分级具有相关性,随着胶质瘤级别的升高,VEGF、HIF－１α蛋白表达明显升高.HIF－１α的表达与VEGF的表达具有相关性, 随着HIF－１α的表达升高,VEGF的表达也明显升高.HIF－１α、VEGF具有叠加或协同作用,它们的共同表达预示脑胶质瘤的恶性程度更高.联合检测HIF－１α和VEGF的表达对判断脑胶质瘤的恶性潜能和预后具有重要的参考价值.为临床上进一步了解脑胶质瘤的生物学行为、判断预后及综合治疗提供帮助.
参考文献[１] 刘诚,唐维平．HIF－１α和VEGF与肿瘤病理的关系[J]．实用临床医学,[ ２００６,７(５):１５４－１５６． ２] FolkmanJ．AngiogenesisinCancerVascular,rheumatoidandotherdisＧ[ ease[J]．NatMed,１９９５,１(３):２７－３１． ３] JohanssonM,BrannstromT,Bergenhaim AT,etal．Spatialexpression[ of VEGF－Ainhumanglioma[J]．Neurooncol,２００２,５９(１):１－６． ４] 唐鹏,郭乔楠,姜军．肿瘤组织缺氧诱导VEGF表达的分子机制[J]．现代生物医学进展,２００７,７(３):４４３－４４８． [５] MentleinR,ForstreuterF,MehdornHM,etal．FunctionalsignificanceofVascularEndothelialGrowthFactorreceptorexpressiononhumangliＧ[ omacells[J]．JNeurooncol,２００４,６７(１－２):９－１８． ６] 王东林,王艳芬,施公胜,等．胶质瘤中hTERT、VEGF表达及其与肿瘤血管形成的关系[J]．临床与实验病理学杂志,２００７,２３(２):１７８－１８１．[７] MoellerBJ,CaoY,LiCY,etal．RadiationactivatesHIF－１toregulatevascularradiosensitivityintumors:Roleofreoxygenationfreeradicals,[ andstressgranules[J]．Cancerce１１,２００４,５(５):４２９－４４１． ８] HuangH,Held－FeintJ,BnhlR,etal．ExpressionofVEGFanditsreＧ[ ceptorsindifferentbraintumors[J]．NeurolRes,２００５,４:３７１－３７７． ９] 王建祯,浦佩玉,黄强．人脑胶质瘤血管内皮生长因子和血小板细胞粘附分子表达及意义[J]．脑与神经疾病杂志,２００７,１５(１):１６－１８． [１０] WellmannS,Guschmann M,GrietheW,etal．ActivationoftheHIFpathwayinchildhoodALL,prognosticimplicationsofVEGF[J]．LeukeＧ[ mia,２００４,１８(５):９２６－９３３． １１] 马占龙,邓红．VEGF及其促肿瘤血管形成作用的研究进展[J]．江苏医药,２００４,３０(１):５０－５１． [１２] SemenzaGL．Intratumoralhypoxia,radiationresistance,andHIF－１ [J]．CancerCell,２００４,５:４０５－４０６． [１３] 张锐,常义．脑胶质瘤细胞中HIF－１α的表达及其与细胞调亡、增殖关系[J]．临床神经外科杂志,２００５,２(４):１５３－１５６． [１４] PnghCW,RatcaifePJ．Regulationofangiogenesisbyhyposia:roleof[ theHIFsystem [J]．NatMed,２００３,９:６７７－６８４． １５] KuwaiT,KitadaiY,TankaS,etal．Expressionofhypoxiainduciblefactor１ alpha is associated with tumor vascularizaton in human[ colorectalcarcinoma[J]．IntJcancer,２００３,１０５(２):１７６－１８１． １６] KungAL,ZabludoffSD,FranceDS,eta１．Sma１１moleculeblockadeoft[ranscriptionalcoactivationofthehypoxia－induciblefactorpathway [ J]．CancerCe１１,２００４,６(１):３３－４３． １７] DaiS,HuangML,HsuCY,etal．Inhibitionofhypoxiainduciblefactorlacausesoxygen－independentcytotoxicityandinducesp５３independentapoptosisinglioblastomacells[J]．IntJRadiatOncolyBiolPhys,２００３,[ ５５(４):１０２７－１０３６． １８] ZagzagD,Nomura M,FriedlanderDR,etal．Geldanamycininhibitsmigrationofgliomacellsinvitro:apotentialroleforhypoxia－induciblefactor(HIF－１alpha)ingliomacellinvasion [J]．CellPhysiol,２００３;[ １９６(２):３９４－４０２． １９] 秦华平,熊光仲．脑胶质瘤中缺氧诱导因子－１α的表达及与肿瘤分级的相关性[J]．中华神经医学杂志,２００５,４(４):３８４－３５４． [２０] 饶娅敏,陈同钰．HIF－１α、COX２、VEGF 与胶质瘤[J]．现代肿瘤学,２００６,１４(２):１４５－１４７．
论文作者:吴林 薛际航 张占普
论文发表刊物:《中国综合临床》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/3/2
标签：肿瘤论文; 血管论文; 胶质瘤论文; 细胞论文; 阳性论文; 病理论文; 诱导论文; 《中国综合临床》2015年12月供稿论文;