HIF-1α、MMP-9在胃腺癌組織中的表達(dá)及臨床意義

沈 雷 張 鵬 孫石柱 徐 浩 張彧婷 田國忠

1.齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院解剖教研室，黑龍江齊齊哈爾 161006；2.佳木斯大學(xué)解剖教研室，黑龍江佳木斯 154007

胃癌是臨床上常見的惡性腫瘤，一般認(rèn)為對(duì)其發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移與病變組織缺氧的耐受性和新生血管的形成有密切相關(guān)性。 據(jù)資料顯示，，缺氧誘導(dǎo)因子-1α( hypoxia inducible factor-1, HIF-1α)對(duì)腫瘤細(xì)胞的自身調(diào)節(jié)和促進(jìn)腫瘤細(xì)胞浸潤、轉(zhuǎn)移機(jī)制中起到主要的調(diào)節(jié)作用，特別是在缺氧環(huán)境中呈多基因表達(dá)。 而腫瘤惡性轉(zhuǎn)化、生長和轉(zhuǎn)移多是因血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移并侵入其他細(xì)胞外基質(zhì)中，從而引起分裂形成新生血管，到達(dá)遠(yuǎn)處器官增殖。 近年來，有學(xué)者研究認(rèn)為金屬蛋白酶類的基質(zhì)金屬蛋白酶-9 (matrix metallop roteinase-9,MMP-9) 可對(duì)腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞外基質(zhì)起到降解，促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞的遷移與侵襲[1]。 為探討H IF、MMP-9 在胃腺癌轉(zhuǎn)移機(jī)制中的作用及與腫瘤分期的關(guān)系，本研究選擇2004年5月—2007年2月在該院進(jìn)行手術(shù)切除63 例患者應(yīng)用免疫組織化學(xué)方法檢測，分析其在胃腺癌癌區(qū)組織、癌旁區(qū)組織、手術(shù)切緣區(qū)及正常組織各區(qū)域HIF-1α、MMP-9 蛋白的表達(dá)與關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院第三附屬醫(yī)院行手術(shù)切除后病理確診為胃腺癌標(biāo)本63 例為研究對(duì)象，其中男38 例，女24 例，年齡34～77 歲，平均55.5 歲（均知情同意），所有患者術(shù)前均未接受化療，發(fā)生轉(zhuǎn)移50 例，其中淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移27 例，肝臟轉(zhuǎn)移23 例；組織學(xué)分級(jí)：Ⅰ級(jí)17 例，Ⅱ級(jí)25 例，Ⅲ級(jí)21 例。 每例患者均取癌組織、癌旁組織（距腫瘤邊緣1～2 cm）、手術(shù)切緣正常組織（距腫瘤邊緣＞8cm）各一塊進(jìn)行分析。

1.2 方法

手術(shù)標(biāo)本采用常規(guī)甲醛固定，術(shù)后24 h 內(nèi)取材，采用免疫組化S-P 法分別檢測癌區(qū)、癌旁區(qū)和切緣正常組織區(qū)MMP-9及HIF-1α，一抗用兔抗人MMP-9 單克隆抗體、兔抗人HIF-1α 單克隆抗體，二抗是HRP 標(biāo)記的羊抗兔IgG。 DAB 顯色，以PBS 緩沖液代替一抗作為陰性對(duì)照。

1.3 結(jié)果判斷

以HIF-1α 陽性細(xì)胞＜10%為陰性表達(dá)，陽性細(xì)胞＞10%為陽性表達(dá)[2]，為棕黃色顆粒，在胞質(zhì)內(nèi)。MMP-9 檢測每例取3 個(gè)高倍鏡視野，每個(gè)高倍視野計(jì)數(shù)100 個(gè)細(xì)胞，以鏡下細(xì)胞漿和細(xì)胞膜出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞。參照Sehgal[3]的標(biāo)準(zhǔn)，HIF-1α、MMP-9陽性細(xì)胞＜10%為陰性，10%～30%為低表達(dá)，＞30%為高表達(dá)。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法

根據(jù)數(shù)據(jù)類型分別采用χ2檢驗(yàn)，t 檢驗(yàn)和方差分析。

2 結(jié)果

2.1 胃腺癌各組織中MMP-9 表達(dá)

經(jīng)比較，胃腺癌癌區(qū)組織中癌細(xì)胞和癌區(qū)、癌旁區(qū)、切緣正常組織區(qū)均呈現(xiàn)有MMP-9 表達(dá)，癌區(qū)組織中MMP-9 高表達(dá)顯著高于癌旁區(qū)（P＜0.01），癌旁區(qū)組織中MMP-9 低表達(dá)明顯高于切緣區(qū)（P＜0.01）,見表1。

表1 胃腺癌各組織中MMP-9 表達(dá)（n=63）

2.2 胃腺癌各組織中HIF-1α 表達(dá)

患者胃腺癌切緣區(qū)正常組織的HIF-1α 表達(dá)均為陰性；Ⅰ、Ⅱ級(jí)胃腺癌病例中HIF-1α 表達(dá)呈陽性27 例（64.3%）；Ⅲ級(jí)病例HIF-1α 表達(dá)陽性18 例（85.7%），組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），見表2。

2.3 胃腺癌中HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)的關(guān)系

結(jié)果顯示胃腺癌中HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)密切相關(guān)，見表3。

表2 胃腺癌各組織中HIF-1α 表達(dá)[n(%)]

表3 胃腺癌中HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)的關(guān)系

在HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)與胃腺癌臨床病例特征的關(guān)系分析（表4），在胃腺癌中，組織學(xué)病理分級(jí)的增加與臨床分期的進(jìn)展和淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移呈正相關(guān)性，HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)也隨著臨床分期進(jìn)展和淋巴轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移陽性率逐漸上升， 差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.01），而HIF-1α、MMP-9 表達(dá)與腫瘤大小經(jīng)比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表4。

3 討論

目前，隨著各種不良因素的影響，胃癌的發(fā)生率逐漸呈不斷上升趨勢。 各種因子與基因表達(dá)在胃癌發(fā)展、轉(zhuǎn)移中也起著極其重要的作用。 HIF-1α 是存在于人體內(nèi)的一種異源二聚體核轉(zhuǎn)錄因子，有學(xué)者認(rèn)為，HIF-1α 在大多數(shù)實(shí)體癌中呈過度表達(dá)性[4]。特別是在一些癌前病變和腫瘤早期發(fā)生的組織中可呈過度表達(dá)，HIF-1α 可作為確定腫瘤侵襲性的標(biāo)志物之一[5]。 經(jīng)該組研究結(jié)果顯示，胃腺癌癌區(qū)組織中HIF-1α 表達(dá)顯著高于癌旁區(qū)、切緣區(qū)，表明HIF-1α 在胃腺腺癌癌變中起一定作用，與臨床相關(guān)報(bào)道相符。 同時(shí), HIF-1α 表達(dá)可隨著腫瘤分期的增加而升高,提示其對(duì)腫瘤的進(jìn)展、轉(zhuǎn)移起到一定的表達(dá)作用。 HIF-1α 對(duì)臨床晚期、低分化、有腹水的胃腺癌中陽性表達(dá)較高，表示腫瘤往往導(dǎo)致組織的血液供應(yīng)不足而發(fā)生缺血壞死，從而誘導(dǎo)HIF-1α 呈陽性表達(dá)。

另一方面，腫瘤的生發(fā)、發(fā)展、侵襲、轉(zhuǎn)移是一個(gè)長時(shí)間、多步驟、多階段的復(fù)雜變化過程。 細(xì)胞外基質(zhì)的降解，腫瘤血管形成是引發(fā)腫瘤細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵因素。據(jù)報(bào)道，MMP-9 在多種腫瘤中表達(dá)增高，而且腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移有關(guān)[6]。 MMP-9 能有效降解結(jié)締組織及細(xì)胞外基質(zhì)成分， 從而在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[7]。 該組研究結(jié)果中MMP-9 在胃癌標(biāo)本的3 個(gè)病區(qū)中表達(dá)的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，癌區(qū)組織中有淋巴結(jié)、肝臟轉(zhuǎn)移者M(jìn)MP-9高表達(dá)率明顯高于無轉(zhuǎn)移者，表明MMP-9 的過度表達(dá)對(duì)胃腺癌轉(zhuǎn)移起重要作用。 由于癌細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞分泌MMP-9 降解細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜，使癌細(xì)胞易于穿過細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜，侵入淋巴管及血管，有利于成纖維細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞等遷移并在其中生長，促進(jìn)形成新生血管，腫瘤的血道轉(zhuǎn)移提供條件，這些都提示MMP-9 高表達(dá)與胃癌具有高侵襲、高轉(zhuǎn)移能力有關(guān)。

表4 胃腺癌臨床病例特征與HIF-1α、MMP-9 蛋白表達(dá)的關(guān)系[n(%)]

綜上所述，在胃腺癌中HIF-1α、MMP-9 的表達(dá)對(duì)疾病的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移中有著密切的相互作用。一方面HIF-1α 能使腫瘤耐受缺氧環(huán)境，刺激腫瘤血管生成；另一方面，癌細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞分泌MMP-9 通過降解細(xì)胞外基質(zhì)和基底膜，促進(jìn)腫瘤的侵襲轉(zhuǎn)移，而且MMP-9 也可以促進(jìn)腫瘤組織中新生血管的形成，增強(qiáng)了腫瘤侵襲能力和轉(zhuǎn)移能力。 從而造成HIF-1α、MMP-9 在胃腺癌侵襲、 轉(zhuǎn)移和血管生成中的雙重作用。 通過抑制HIF-1α、MMP-9 活性抗胃癌血管生成， 從而抑制胃癌的生長和轉(zhuǎn)移具有重要意義，可以預(yù)見，以HIF-1α、MMP-9 為靶點(diǎn)的治療將為胃腺癌的治療開辟一條新的途徑，有重要的臨床價(jià)值。

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