HIF-1α、CAIX在胃癌組織中的表達及意義

周林艷 萬美珍 袁 焱 岳靈萍

實體腫瘤的生長、浸潤和轉(zhuǎn)移與缺氧密切相關(guān)，并且缺氧限制了非手術(shù)治療的成功率，使腫瘤細胞更能耐受化療、放療等治療手段[1]。碳酸酐酶CAIX是近來發(fā)現(xiàn)的1個重要的檢測細胞缺氧的指標。越來越多的資料顯示其表達升高與腫瘤的發(fā)展和預后相關(guān),是腫瘤相關(guān)基因[2]。我們對84例胃癌組織中HIF-1α和CAIX的表達進行檢測，并分析與其臨床病理特征的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 研究資料

收集1998年～2005年我院手術(shù)切除的胃癌組織標本84例，經(jīng)10%甲醛固定后常規(guī)石蠟包埋3 μm厚連續(xù)切片。84例胃癌組織按組織學分級，未或低分化型25例，中或高分化型59例。按浸潤深度分級，浸潤至黏膜或黏膜下24例，浸潤至肌層或漿膜下37例，穿透漿膜層23例。有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移43例，無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移41例。腫瘤直徑≤5 cm有34例，>5 cm有50例。其中男性46例，女性38例。年齡39～82歲，<60歲44例，≥60歲40例。

1.2 主要試劑

鼠抗人HIF-1α、CAIX單克隆抗體及其它相關(guān)試劑購于福州邁新公司。

1.3 檢測方法

采用免疫組織化學SP法。石蠟包埋的組織4μm連續(xù)切片；二甲苯脫蠟，乙醇梯度水化；3%過氧化物消除內(nèi)源性過氧化物酶；EDTA修復；正常羊血清室溫下封閉；加入既用型一抗(鼠抗人HIF-1α單抗，鼠抗人CAIX單抗)4℃冰箱過夜；PBS清洗，加入二抗,DAB顯色，蘇木精對比染色，中性樹膠封片。

1.4 結(jié)果判斷

由病理科?？漆t(yī)生獨立閱片，對照HE染色確定腫瘤細胞區(qū)域，于顯微鏡下觀察，HIF-1α表達結(jié)果按照腫瘤細胞的染色比例分級。以伴或不伴胞質(zhì)染色的細胞核染色為陽性計數(shù)標準[3]。未著色為(-)；核染色<1% (+)；核染色1%～10%伴或不伴胞質(zhì)弱染色(++)；核染色 11%～50%伴或不伴明顯的胞質(zhì)染色(+++)；核染色 >50% 伴或不伴強烈的胞質(zhì)染色(++++)；前3個等級為陰性表達，后兩個等級為陽性表達。CAIX陽性定位于細胞膜，陽性表達根據(jù)表達的細胞數(shù)(0～100%)和表達強度(無表達為0，弱表達為1，中等表達為2，強表達為3)來計算的，兩者相乘范圍為0～300，≥150為陽性表達[4]。

1.5 統(tǒng)計學處理

應用SAS8.0軟件統(tǒng)計分析，進行配對χ2檢驗及Fishers確切檢驗，檢驗水準為雙側(cè)P<0.05。

2 結(jié)果

2.1 胃癌組織與癌旁組織中CAIX表達情況

84例胃癌組織中，CAIX陽性表達率為76.2%(64/84)。癌旁內(nèi)正常胃組織中其陽性表達率為26.0%(22/84)。癌組織中CAIX陽性率顯著高于癌旁組織(P<0.05)。

2.2 CAIX表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系(表1)

有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移胃癌組織中CAIX陽性率明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移胃癌組織(P<0.05)；浸潤至肌層或漿膜下、穿透漿膜層癌組織中CAIX陽性率明顯高于浸潤至黏膜或黏膜下癌組織(P<0.05)，穿透漿膜層癌組織中CAIX陽性率明顯高于浸潤至肌層或漿膜下癌組織(P<0.05)；未或低分化與中或高分化癌組織中CAIX陽性率比較無差異(P>0.05)；腫瘤直徑≤5 cm與>5 cm癌組織中CAIX陽性率比較有差異(P<0.05)；男性與女性患者CAIX陽性率比較無差異(P>0.05)；<60歲與≥60歲患者CAIX陽性率比較無明顯差異(P>0.05)。

2.3 HIF-1α表達與胃癌臨床病理特征的關(guān)系

有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移癌組織中HIF-1α陽性率明顯高于無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移胃癌組織(P<0.05)；浸潤至肌層或漿膜下、穿透漿膜層癌組織中HIF-1α陽性率明顯高于浸潤至黏膜或黏膜下癌組織(P<0.05)，穿透漿膜層癌組織中HIF-1α陽性率明顯高于浸潤至肌層或漿膜下癌組織(P<0.05)；未或低分化與中或高分化癌組織HIF-1α陽性率比較無差異(P>0.05)；腫瘤直徑≤5 cm與>5 cm癌組織中HIF-1α陽性表達率比較無差異(P>0.05)；男性與女性患者HIF-1α陽性表達率比較無差異(P>0.05)；<60歲與≥60歲患者HIF-1α陽性表達率比較無明顯差異(P>0.05),見表1。

2.4 HIF-1α表達與CAIX表達的相關(guān)性

HIF-1α表達與CAIX表達有明顯相關(guān)性，P<0.05，見表2。

3 討論

CAIX是具有高活性碳酸酐酶，最早發(fā)現(xiàn)是在與人乳腺癌細胞聯(lián)合培養(yǎng)的人宮頸癌的Hela細胞系中，并認為是具有腫瘤相關(guān)基因產(chǎn)物的特點。它是由酸性氨基酸組成的跨膜蛋白。分布于細胞膜和細胞核。近來發(fā)現(xiàn)CAIX是缺氧誘導因子HIF-1的1個新的靶基因，這對于認識腫瘤組織微環(huán)境缺氧所引起的一系列變化及評價CAIX在腫瘤的診斷與治療中的作用具有很大意義。

CAIX蛋白在正常人上消化道中有表達，通常定位于有高增殖能力的上皮細胞中，提示它具有調(diào)節(jié)細胞增殖的作用[5]。我們的研究中，癌旁組織中CAIX的表達為26%，主要定位于胃小凹上皮細胞基底側(cè)質(zhì)膜面，這類細胞具有較強的增生能力。近來有研究[6]顯示，活體腫瘤細胞中的碳酸酐酶可以使瘤細胞外PH下降，從而使胞內(nèi)PH保持穩(wěn)定，因此細胞能耐受缺氧。此外PH降低有利于腫瘤外基質(zhì)降解，有助于腫瘤細胞的遷徒和轉(zhuǎn)移。在我們研究中，通過對84例胃癌組織的檢測，CAIX在胃癌組織中的表達率為64%，并與腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移有關(guān)，腫瘤浸潤程度越深、有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移及腫瘤組織越大，CAIX陽性率越高。同樣結(jié)果在結(jié)腸癌研究中也有提示。這一結(jié)果提示CAIX表達陽性的腫瘤細胞更具有生長、浸潤轉(zhuǎn)移的優(yōu)勢。Chen等[7]也發(fā)現(xiàn)CAIX的表達與腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移相關(guān)。從而我們可以通過評估CAIX表達來預測胃癌的預后情況，并通過靶向治療抑制其表達從而抑制其侵襲生長的能力。CAIX表達與預后的關(guān)系也見于許多其他惡性腫瘤中。Hussain等[8]研究也提示CAIX表達與乳腺癌的不良預后相關(guān)。Kon-no等[9]發(fā)現(xiàn)CAIX表達與腫瘤進展相關(guān)，提示CAIX表達的肺腺癌的預后不好，另外許多學者在肺癌、腦膠質(zhì)細胞癌、宮頸癌等腫瘤中也發(fā)現(xiàn)CAIX表達與其不良預后及其進展相關(guān)。 實驗中，我們發(fā)現(xiàn)CAIX的表達與腫瘤大小有明顯相關(guān)性，這可能與缺氧引起腫瘤中血管生成，支持腫瘤的生長有關(guān)，但這需要更多實驗來證實。

表1 HIF-1α和CAIX表達與胃癌臨床病理因素的關(guān)系(例，%)

表2 HIF-1α表達與CAIX表達的關(guān)系

另外，我們發(fā)現(xiàn)胃癌組織中CAIX表達與HIF-表達具有明顯相關(guān)性?，F(xiàn)在研究認為CAIX是HIF-1α的靶基因，受HIF-1α表達的調(diào)控。在我們的實驗中，CAIX監(jiān)測腫瘤細胞的缺氧程度，正常細胞與腫瘤細胞的表達存在顯著差異，即在正常生長狀態(tài)下，CAIX的表達并不發(fā)揮其影響細胞侵襲力的功能，而在缺氧環(huán)境下，CAIX表達增加，通過與其它一系列蛋白包括HIF-1α的相互作用，才發(fā)揮其功能，進一步說明在胃癌組織中，缺氧引起HIF-1α及其下游基因CAIX、VEGF的表達增加，從而共同參與胃癌的進展。但Driessen等[10]則認為CAIX是可以作為胃癌預后的獨立判斷指標的。

因此，CAIX是胃癌缺氧、侵襲和轉(zhuǎn)移的重要標志，是重要的預后指標。同時CAIX表達陽性對于選擇缺氧治療和生物還原物治療有指導意義，為腫瘤治療提供新思路，應用其抑制劑抑制其侵襲力，并增強化療藥的療效。

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