CXCR7與VEGF在結直腸癌組織中的表達及意義

張兆美++++++殷云勤▲++++++劉麗娜++++++席玉+++

[摘要] 目的 探討趨化因子受體7（chemokine receptor 7，CXCR7）和血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）在結直腸癌組織中的表達及其與臨床病理特征的關系。方法 采用免疫組織化學方法檢測73例結直腸癌組織及20例癌旁正常組織CXCR7與VEGF的表達。 結果 （1）CXCR7在癌旁正常組織中的陽性表達率為20.00%，癌組織中的陽性表達率為71.23%，其表達與浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期顯著相關（P＜0.05）。（2）VEGF在癌旁正常組織中的陽性表達率為10.00%，癌組織中的陽性表達率為67.12%，其表達與浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期有顯著相關性（P＜0.05）。（3）Spearman等級相關分析顯示兩者在結直腸癌組織中的表達呈正相關（rs=0.629，P＜0.05）。 結論 CXCR7與VEGF在結直腸癌發(fā)展、侵襲和轉移過程中起重要作用，并可能參與腫瘤血管形成為腫瘤進展提供物質基礎。

[關鍵詞] 結直腸腫瘤；趨化因子受體7；血管內皮生長因子

[中圖分類號] R735.3[文獻標識碼] B[文章編號] 1673-9701（2014）15-0063-04

Expression and significance of CXCR7 and VEGF in colorectal cancer tissues

ZHANG Zhaomei YIN Yunqin LIU Lina XI Yu

Department of Gastroenterology, the First Affiliated Hospital of Shanxi Medical University, Taiyuan 030001, China

[Abstract] Objective To investigate the relationship between the expressions of chemokine receptor 7(CXCR7) and vascular endothelial growth factor(VEGF) in colorectal cancer tissues and their clinic opathological features. Methods Immunohistochemistry was used to detect the expression of CXCR7 and VEGF in 73 cases of colorectal cancer tissues and 20 cases of normal tissues near the cancer. Results (1)CXCR7 expression in normal tissue was 20.00 %, the positive expression in cancer tissues was 71.23% , and its expression in colorectal cancer tissues were correlated closely with the extent of tumor invasive, TNM stages and lymph node metastasis (P <0.05 ). (2)VEGF expression in normal tissue was 10.00 %, the positive expression in cancer tissues was 67.12% , and its expression in colorectal cancer tissues were correlated closely with the extent of tumor invasive, TNM stages and lymph node metastasis (P<0.05). (3)Spearman rank correlation analysis showed that both the expression in colorectal cancer showed a positive correlation (rs = 0.629, P <0.05). Conclusion CXCR7 and VEGF play an important role in the development, invasion and metastasis of colorectal cancer, and may be involved in tumor angiogenesis providing the material basis of tumor progression.

[Key words] Colorectal cancer; Chemokine receptor 7; Vascular endothelial growth factor結直腸癌（colorectal cancer, CRC）是我國常見的消化道惡性腫瘤，其發(fā)病率和死亡率均較高[1]，且近幾年來發(fā)病率呈持續(xù)上升趨勢，因此研究結直腸癌的發(fā)生發(fā)展及尋找新的治療靶點顯得尤為重要。然而以往研究認為，趨化因子 CXCL12（chemokine ligand 12）的唯一受體是趨化因子受體CXCR4（chemokine receptor 4，CXCR4），CXCL12-CXCR4生物軸在腫瘤的增殖、存活、黏附、遷移中起重要作用[2]，然而，最近Burns等[3]在研究中意外發(fā)現(xiàn)，CXCL12尚存在趨化因子受體-CXCR7這一新的受體，CXCR7依賴途徑同樣在腫瘤的不同發(fā)展階段起重要作用。VEGF是腫瘤血管生成過程中作用最強、特異性最高的促血管生長因子，為腫瘤的發(fā)展提供重要物質基礎。本研究應用免疫組化法聯(lián)合檢測CXCR7、VEGF在結直腸癌組織中的表達情況，并分析其與臨床病理特征的關系，旨在探討CXCR7、VEGF可能在結直腸癌發(fā)展過程中的作用，并為尋找結直腸癌治療的新靶點提供實驗室依據(jù)。

1資料與方法

1.1臨床資料

收集山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院2010年1月~2011年12月病理診斷明確、經手術治療的原發(fā)結直腸癌患者石蠟標本73例，所有患者術前均未接受放療、化療或其他針對腫瘤的治療，且均未合并其他嚴重消化道疾病。其中男27例，女46例；年齡37~82歲，＜60歲28例，≥60歲45例；按腫瘤分化程度分組，低分化及未分化12例，中高分化61例；按腫瘤浸潤深度分組，T1+T2組共23例，T3+T4組共50例；按淋巴結轉移分組，無淋巴結轉移42例，有淋巴結轉移31例；按TNM 分期分組，Ⅰ+Ⅱ期42例，Ⅲ+Ⅳ期31例。癌旁組織20例，取自上述結直腸癌標本腫塊邊緣距腫塊≥5 cm的正常結直腸組織石蠟標本，均經病理證實該部分組織無癌浸潤。

1.2試劑

兔抗人CXCR7多克隆抗體（bs-2555R），購自北京博奧森生物技術有限公司；兔抗人VEGF單克隆抗體（EP1176Y）為即用型，購自北京中杉金橋生物技術有限公司；SABC-POD試劑盒（SA1022），購自武漢博士德生物公司。

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1.3實驗方法

所有病例均經病理證實符合實驗條件，經常規(guī)石蠟包埋，每個蠟塊行4 μm厚連續(xù)切片4張，采用免疫組化SABC法，一張用于HE染色， 一張用于PBS代替一抗做陰性對照，其余兩張分別用于CXCR7、VEGF檢測。

1.4結果判定

由2名對患者臨床資料不知情的我院權威病理科醫(yī)生同時進行結果判定。CXCR7與VEGF表達陽性判定標準：腫瘤細胞胞質和（或）胞膜及毛細血管內皮細胞內出現(xiàn)淡黃色至棕褐色染色為陽性細胞，隨機選取5個高倍鏡視野（×200）進行判讀。每張切片陽性細胞的染色強度按無著色、淡黃色、棕黃色、棕褐色分別計0、1、2、3分，再按陽性細胞面積比計分：無陽性細胞為0分，≤25%為1分，26%~50%為2分，＞50%為3分。然后根據(jù)兩項之和判斷結果：≤2分為（－），3分為（＋），4分為（＋＋），5~6分為（＋＋＋）。

1.5統(tǒng)計學分析

采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計學分析，計數(shù)資料用樣本率表示，采用χ2檢驗，各指標相關分析采用Spearman等級相關，α＝0.05為顯著性檢驗水準。

2 結果

2.1 CXCR7在癌旁正常結直腸組織、結直腸癌組織中的表達

癌細胞胞質為CXCR7陽性表達的主要部位，部分細胞膜及毛細血管內皮細胞也可見表達。結果顯示：CXCR7在癌旁正常結直腸組織、結直腸癌組織中均有表達，但是表達程度不同，在兩種組織中的陽性表達率分別為20.00%、71.23%，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1，封三圖6、7。

表1 癌旁正常組織和結直腸癌組織CXCR7與VEGF的表達

2.2 VEGF在癌旁正常結直腸組織、結直腸癌組織中的表達

癌旁正常組織中，細胞無著色或少量表達；結直腸癌組織中，VEGF主要表達于胞質及部分胞膜和毛細血管內皮細胞中，呈淡黃色黃色至棕褐色。在兩種組織中，陽性表達率分別為10.00%、67.12%，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表1，封三圖8、9。

2.3結直腸癌組織中CXCR7、VEGF表達及與臨床病理特征的關系

腫瘤浸潤深度中，兩者表達陽性率T3+T4組明顯高于T1+T2組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；有淋巴結轉移組兩者表達陽性率明顯高于無淋巴結轉移組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；TNM 分期組中，Ⅲ+Ⅳ期組兩者表達陽性率明顯高于Ⅰ+Ⅱ期組，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。在細胞分化程度、患者性別、年齡方面，兩者表達陽性率差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表2。

2.4 CXCR7與VEGF表達的相關性分析

CXCR7陽性表達52例（CXCR7陽性46例，陰性6例），陰性表達21例（VEGF陽性3例， 陰性18例），Spearman等級相關分析顯示， CXCR7與VEGF表達呈正相關（rs=0.629，P＜0.01），見表3。

表3 結直腸癌中CXCR7和VEGF的關系

3 討論

趨化因子受體是一類介導趨化因子行使功能的由GTP蛋白偶連的跨膜受體（GPCR） ，其與相應配體結合后，在炎癥、干細胞運動、心臟與神經發(fā)育、母-胎免疫調節(jié)、血管形成、HIV感染等方面發(fā)揮著重要作用[3-5]。越來越多的證據(jù)表明，趨化因子與其受體相結合后與腫瘤生物學關系密切，CXCR7就是其中一例。

CXCR7作為CXCL12的新發(fā)現(xiàn)高親和力受體，關于其作用機制，有學者指出，可能參與上調TGF-β1（transforming growth factor-β1）的表達，而TGF-β1的表達可誘導上皮細胞向間葉細胞轉化，或者 CXCR7可能與同一配體的CXCR4形成功能性異源二聚體，增強其共同配體-CXCL12誘導的信號轉導，并激活AKT信號轉導通路，進而影響腫瘤的發(fā)生發(fā)展[6,7]。Meijer等[8]報道，腫瘤細胞中CXCR7的表達能提高細胞的生長、存活、黏附、侵襲能力，通過抗凋亡作用間接促進腫瘤細胞的增殖、分化，在動物模型上可促進裸鼠移植瘤的生長[3,8]。Miao等[9]在一項實驗研究中也發(fā)現(xiàn)，CXCR7的高表達對乳腺癌和肺癌細胞的生長及血管生成起明顯促進作用，同時可促進乳腺癌細胞發(fā)生肺轉移。Hao等[10]也發(fā)現(xiàn)，膀胱癌中CXCR7的過表達在促進腫瘤血管的形成方面扮演著重要角色。大量研究表明， CXCR7與CXCL12形成的受配體系統(tǒng)，參與腫瘤細胞的增殖、存活、抗凋亡、黏附、侵襲、轉移和血管生成等過程，在腫瘤的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，且隨惡性腫瘤侵襲性的增加而表達量也相應增多，但在正常組織標本中少表達或不表達，這些發(fā)現(xiàn)都提示CXCR7與腫瘤的發(fā)展有密切關系。本研究中，CXCR7高表達于結直腸癌細胞的胞質及部分胞膜、毛細血管內皮細胞，在癌組織中的陽性表達率高于正常癌旁組織，且其表達與腫瘤的浸潤深度、淋巴結轉移及TNM分期有關，說明CXCR7可能參與了結直腸癌的發(fā)展、浸潤和轉移，從而影響其生物學行為。

侵襲和轉移是惡性腫瘤的重要特征，也是腫瘤治療失敗的主要原因，威脅患者長期生存，而在這個過程中，血管生成不論在起始還是終末階段都發(fā)揮著重要作用。血管內皮生長因子VEGF是腫瘤血管生成過程中特異性最高、作用最強的促血管生長因子。與相應受體結合后，在體內外均可刺激血管內皮細胞的增殖、新生血管的形成，為腫瘤的浸潤轉移提供物質基礎[11]。大量研究證實，其廣泛表達于胃癌、食管癌、乳腺癌、肺癌、腎癌等各類腫瘤細胞及腫瘤相關脈管系統(tǒng)。本研究中，VEGF在癌組織的陽性表達率高于正常癌旁組織，且主要定位于腫瘤細胞的胞質、胞膜及部分血管內皮細胞，同時我們還發(fā)現(xiàn)，VEGF的表達與腫瘤的浸潤深度、淋巴結轉移及TNM分期有關，提示VEGF 的高表達參與結直腸癌的發(fā)展、浸潤和轉移，這可能與VEGF刺激腫瘤血管的形成有關，與劉文靜等[12]認為VEGF參與腫瘤發(fā)展及血管生成的觀點相一致。

關于CXCR7與VEGF兩者之間的相互作用，早在前幾年的研究中Wang等[6]就發(fā)現(xiàn)，前列腺癌中CXCR7的過度表達可使癌細胞分泌更多的VEGF，相應地降低CXCR7的表達也會減少VEGF的分泌量，這兩者之間的協(xié)同作用可能是通過激活AKT和ERK信號通路實現(xiàn)的。Miao等[9]也發(fā)現(xiàn)：在斑馬魚中敲除CXCR7基因導致了一個猶如VEGF敲除的現(xiàn)象，表現(xiàn)為主要血管缺陷。Zheng等[13]發(fā)現(xiàn)在肝癌細胞中也發(fā)現(xiàn)，有效沉默CXCR7的表達后，SMMC-7721細胞的黏附、侵襲、VEGF分泌的能力減弱，體外血管生成能力減弱，這些結果說明CXCR7 可能在肝癌細胞的遠處轉移中起重要作用，同時也發(fā)現(xiàn)VEGF刺激能夠上調CXCR7的表達，且上調的 CXCR7 是具有功能的，提示CXCR7、VEGF可能是協(xié)同作用促進腫瘤發(fā)展的。本實驗研究中，經比較CXCR7與VEGF兩者具有相關性（rs=0.629，P＜0.01），均高表達于癌細胞的胞質及部分胞膜、血管內皮細胞，且與浸潤深度、淋巴結轉移及TNM 分期有關。這些證據(jù)表明，CXCR7涉及腫瘤的發(fā)展及血管形成可能是通過調控VEGF的表達或者兩者之間的協(xié)同作用實現(xiàn)的，對結直腸癌的進展有重要意義，并為尋找腫瘤治療的新靶點提供了理論依據(jù)。

本研究主要探討了CXCR7與VEGF可能在結直腸癌進展中的作用，并可能通過某一共同通路協(xié)同參與腫瘤血管生成，為結直腸癌的有效治療開闊了前景。在未來研究中，我們將繼續(xù)探討兩者之間的相互作用機制，為結直腸癌的預后判斷及治療提供更有力的實驗證據(jù)。

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[參考文獻]

[1]Pourhoseingholi MA. Increased burden of colorectal cancer in Asia[J]. World J Gastrointest Oncol，2012，4（4）：68-70.

[2]O'Hayre M，Salanga CL，Handel TM，et al. Chemokines and cancer：migration，intracellular signalling and intercellular communication in the microenvironment[J]. Biochem J，2008，409（3）：635-649.

[3]Burns JM，Summers BC，Wang Y，et al. A novel chemokine receptor for SDF-1 and I-TAC involved in cell survival，cell adhesion，and tumor development[J]. J Exp Med，2006， 203（9）：2201-2213.

[4]Duda DG，Kozin SV，Kirkpatrick ND，et al. CXCL12（SDF 1alpha）- CXCR4/CXCR7 pathway inhibition：An emerging sensitizer for anticancer therapies[J]. Clin Cancer Res，2011，17（8）： 2074-2080.

[5]周雯慧，任亮，劉越，等. 趨化因子受體 CXCR7 在人早孕期滋養(yǎng)細胞和蛻膜基質細胞的表達[J]. 中華臨床醫(yī)師雜志，2013，7（4）：1436-1440.

[6]Wang J，Shiozawa Y，Wang J，et al. The role of CXCR7/RDC1 as a chemokine receptor for CXCL12/SDF-1 in prostate cancer[J]. J Biol Chem，2008，283（7）：4283-4294.

[7]Sierro F，Biben C，Martínez-Muoz L，et al. Disrupted cardiac development but normal hematopoiesis in mice deficient in the second CXCL12/SDF-1 receptor，CXCR7[J]. Proc Natl Acad Sci USA，2007，104（37）：14759-14764.

[8]Meijer J，Ogink J，Roos E. Effect of the chemokine receptor CXCR7 on proliferation of carcinoma cells in vitro and in vivo[J]. Br J Cancer，2008，99（9）：1493-1501.

[9]Miao Z，Luker KE，Summers BC，et al. CXCR7（RDC1）promotes breast and lung tumor growth in vivo and is expressed on tumor-associated vasculature[J]. Proc Natl Acad Sci U S A，2007，104（40）：15735-15740.

[10]Mingang Hao，Jianghua Zheng，Kailin Hou，et al. Role of chemokine receptor CXCR7 in bladder cancer progression[J]. Biochemical Pharmacology，2012，84（2）：204-214.

[11]Chen JC，Chang YW，Hong CC，et al. The role of the VEGF-C/VEGFRs axis in tumor progression and therapy[J]. Int J Mol Sci，2012，14（1）：88-107.

[12]劉文靜，馬杰，李克，等. 大腸癌組織c-Met和VEGF表達及其與微血管密度關系的初步研究[J]. 中華腫瘤防治雜志，2012，19（15）：1159-1161.

[13]Zheng K，Li HY，Su XL，et al. Chemokine receptor CXCR7 regulate the invasion， angiogenesis and tumor growth of human hepatocellular carcinoma cells[J]. J Exp Clin Cancer Res，2010，29（1）：31.

（收稿日期：2014-01-02）

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