胃腺癌組織中白細胞分化抗原147和Furin的表達對血管生成的作用

才保加 祁玉娟 周 為 王曉龍 馬玉斌 馬曉明

(青海大學(xué)附屬醫(yī)院胃腸外科，青海 西寧 810001)

胃腺癌病變發(fā)生和進展中腫瘤間質(zhì)的血管生成明顯增多，對供應(yīng)營養(yǎng)和氧有重要價值〔1〕。白細胞分化抗原(CD)31是臨床標記血管的重要標志物，對新生血管內(nèi)皮細胞的標記特異性強〔2〕。CD147是免疫球蛋白家族的成員之一，在細胞表面發(fā)揮作用時具有多項生物學(xué)功能〔3,4〕。近來人們關(guān)注CD147在腫瘤中的作用，認為其類似癌基因的作用〔5〕。弗林蛋白酶(Furin)是最早發(fā)現(xiàn)的哺乳動物前體蛋白加工酶，底物非常廣泛，包括多種凝血因子、激素、生長因子和基質(zhì)金屬蛋白酶等〔6〕。近來學(xué)者研究認為Furin的異常表達對腫瘤的發(fā)生和進展有一定關(guān)系〔7〕。本實驗對胃腺癌術(shù)后組織中CD147、Furin和CD31的表達進行檢測，關(guān)注其臨床意義。

1 材料與方法

1.1一般資料 我院診斷為胃腺癌并進行根治手術(shù)的患者95例作為研究組，均經(jīng)病理醫(yī)師確診，并符合WHO中的診斷標準。年齡56～78歲，平均66.8歲；男51例，女44例。術(shù)前均未進行放療和化療。62例不典型增生的胃黏膜組織作為對照組，年齡53～77歲，平均65.4歲；男32例，女30例。收集距腫物邊緣>5 cm的正常胃黏膜組織作為正常對照組，年齡57～76歲，平均64.5歲；男33例，女29例。3組一般臨床資料無差別，具有可比性。

1.23組中CD147、Furin和CD31蛋白的表達 選擇CD147、Furin和CD31的濃縮液，試劑均購自北京博奧森生物技術(shù)公司。正式檢測前進行預(yù)實驗，選擇染色強度最理想、背景最干凈的配比濃度進行正式實驗。CD147、Furin和CD34的檢測應(yīng)用免疫組化二步法，DAB染色。嚴格實驗步驟，嚴格質(zhì)量控制。

1.3CD147、Furin和CD34蛋白表達的判定 CD31以間質(zhì)中血管內(nèi)皮的細胞質(zhì)染成棕黃色為陽性，選擇連續(xù)的內(nèi)皮細胞叢或分支判定為新生血管，選擇10個密度最高的區(qū)域(400倍)進行計數(shù)，取平均值計為微血管密度(MVD)。CD147和Furin均以細胞質(zhì)中染成棕黃色為陽性，均計數(shù)10個400倍上皮細胞集中的區(qū)域，計算陽性率。CD147和Furin以陽性細胞≥5％為陽性，以<5％為陰性。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SAS6.12軟件進行χ2檢驗和線性相關(guān)分析。

2 結(jié) 果

2.1研究組中CD147、Furin和MVD與臨床特征的關(guān)系 研究組中CD147、Furin和MVD的表達均與腫瘤最大徑、浸潤深度、脈管侵犯和淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)。見表1。

表1 研究組中CD147、Furin陽性表達和MVD與臨床特征的關(guān)系〔n(％)〕

2.23組中CD147、Furin和MVD的比較 3組中CD147、Furin的陽性率、MVD值的差別均有統(tǒng)計學(xué)意義。見表2。

2.3研究組中CD147、Furin和MVD相關(guān)性 CD147和MVD(r=0.47,P=0.027 4)、Furin和MVD(r=0.48,P=0.025 0)均具有正相關(guān)性。

表2 3組中CD147、Furin陽性表達和MVD比較〔n(％)〕

3 討 論

胃腺癌的生長及進展與血管生成相關(guān)，此時腫瘤中癌基因和血管生成對促進腫瘤進展有重要價值〔8〕。CD31是臨床病理中最常用的血管內(nèi)皮細胞標志物，其標記的特異性強，尤其是對腫瘤新生的內(nèi)皮細胞更明顯。血管的生成使機體可以為腫瘤細胞提供更加豐富的營養(yǎng)和氧氣，腫瘤的營養(yǎng)豐富，氧供豐富，腫瘤生成和代謝快，侵襲能力增加，轉(zhuǎn)移潛能增強〔9〕。CD147是作為一種基質(zhì)金屬蛋白酶的誘導(dǎo)劑而發(fā)現(xiàn)的，是一種細胞表面的黏附分子，介導(dǎo)多種生物學(xué)功能〔10,11〕。研究認為CD147具有調(diào)節(jié)單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白的活性，對免疫應(yīng)答、生殖等生理過程均有一定的調(diào)節(jié)作用，在此過程中可以直接影響上皮細胞的功能〔12,13〕。CD147與腫瘤的進展密切相關(guān)，可通過增加透明質(zhì)烷的分泌量來促進腫瘤細胞的增長，通過誘導(dǎo)血管內(nèi)皮生長因子的產(chǎn)生來促進腫瘤間質(zhì)的血管新生〔14〕。CD147可以影響腫瘤的微環(huán)境，導(dǎo)致腫瘤細胞向臨床浸潤及向遠處進行轉(zhuǎn)移〔15〕。Furin在機體中的功能也具有多樣性，如參與多肽與蛋白質(zhì)激素的合成與分泌、膜受體的成熟過程及血漿蛋白前體的激活等〔16,17〕。近來研究顯示Furin可以調(diào)節(jié)細胞的惡性轉(zhuǎn)化及過程，同時加速腫瘤細胞的侵襲和播散，在此過程中，針對血管生成的作用更為引人關(guān)注〔18,19〕。

本研究結(jié)果提示CD147和Furin在腫瘤癌變過程中發(fā)揮明顯的促進作用，同時MVD也隨著腫瘤的惡變逐漸增多。CD147、Furin不僅是促進胃腺癌發(fā)生的重要因子，也是促進腫瘤血管生成的重要因子。CD147的跨膜區(qū)域具有亮氨酸拉鏈的結(jié)構(gòu)特點，跨膜區(qū)域含有3個亮氨酸和1個苯丙氨酸，在細胞膜的疏水性環(huán)境中，電荷氨基酸是一個不穩(wěn)定因素〔20〕，這提示CD147的跨膜區(qū)域可能會通過與其他蛋白相互作用引起蛋白的不穩(wěn)定，CD31正是此種結(jié)構(gòu)蛋白中的一員，二者易發(fā)生作用，影響腫瘤的間質(zhì)結(jié)構(gòu)。Furin可以引起腫瘤細胞分泌多種血管生成信號，腫瘤血管可以由周圍正常組織的固有血管向腫瘤組織內(nèi)部延伸而成〔21〕，也可以通過內(nèi)皮細胞前體細胞分化后形成內(nèi)皮依賴性血管〔22〕，此時血管生成，腫瘤細胞生長加速，腫瘤體積增大。因此Furin對胃腺癌的調(diào)節(jié)作用更明顯。也有觀點認為CD147對血管生成的作用可能對VEGF的影響更直接〔23〕，因此CD147可能促進腫瘤局部VEGF升高，進而VEGF誘導(dǎo)CD31陽性的血管生成，形成級聯(lián)性反應(yīng)。本文提示CD147、CD31、MVD三者均與腫瘤的進展有關(guān)。因此三者可能對判斷預(yù)后有一定價值。

4 參考文獻

1Deguchi T,Shikano T,Kasuya H,etal.Combination of the tumor angiogenesis inhibitor bevacizumab and intratumoral oncolytic herpes virus injections as a treatment strategy for human gastric cancers〔J〕.Hepatogastroenterology,2012；59(118): 1844-50.

2Li M,Gu Y,Zhang Z,etal.Vasculogenic mimicry: a new prognostic sign of gastric adenocarcinoma〔J〕.Pathol Oncol Res,2010;16(2): 259-66.

3Yang H,Zou W,Chen B.Overexpression of CD147 in ovarian cancer is initiated by the hypoxic microenvironment〔J〕.Cell Biol Int,2013；37(10): 1139-42.

4Yang H,Chen B.CD147 in ovarian and other cancers〔J〕.Int J Gynecol Cancer,2013；23(1): 2-8.

5Li H,Wei M,Li S,etal.Increased CD147 and MMP-9 expression in the normal rat brain after gamma irradiation〔J〕.J Radiat Res,2013;54(1):27-35.

6Bassi DE,Mahloogi H,Al-Saleem L,etal.Elevated furin expression in aggressive human head and neck tumors and tumor cell lines〔J〕.Mol Carcinog,2001;31(4): 224-32.

7Rozanov DV,Deryugina EI,Ratnikov BI,etal.Mutation analysis of membrane type-1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP).The role of the cytoplasmic tail Cys(574),the active site Glu(240),and furin cleavage motifs in oligomerization,processing,and self-proteolysis of MT1-MMP expressed in breast carcinoma cells〔J〕.J Biol Chem,2001;276(28): 25705-14.

8Yamac D,Ayyildiz T,Coskun U,etal.Cyclooxygenase-2 expression and its association with angiogenesis,Helicobacter pylori,and clinicopathologic characteristics of gastric carcinoma〔J〕.Pathol Res Pract,2008;204(8): 527-36.

9Juttner S,Wissmann C,Jons T,etal.Vascular endothelial growth factor-D and its receptor VEGFR-3: two novel independent prognostic markers in gastric adenocarcinoma〔J〕.J Clin Oncol,2006;24(2): 228-40.

10Wang CH,Yao H,Chen LN,etal.CD147 induces angiogenesis through a vascular endothelial growth factor and hypoxia-inducible transcription factor 1α-mediated pathway in rheumatoid arthritis〔J〕.Arthritis Rheum,2012;64(6): 1818-27.

11Weidle UH,Scheuer W,Eggle D,etal.Cancer-related issues of CD147〔J〕.Cancer Genomics Proteomics,2010;7(3): 157-69.

12Zheng HC,Wang W,Xu XY,etal.Up-regulated EMMPRIN/CD147 protein expression might play a role in colorectal carcinogenesis and its subsequent progression without an alteration of its glycosylation and mRNA level〔J〕.J Cancer Res Clin Oncol,2011；137(4): 585-96.

13Qu X,Yang W,Jiang M,etal.CD147 expression in pituitary adenomas and its significance for clinical outcome〔J〕.Hum Pathol,2010;41(8):1165-71.

14Bougatef F,Quemener C,Kellouche S,etal.EMMPRIN promotes angiogenesis through hypoxia-inducible factor-2alpha-mediated regulation of soluble VEGF isoforms and their receptor VEGFR-2〔J〕.Blood,2009;114(27): 5547-56.

15Voigt H,Vetter-Kauczok CS,Schrama D,etal.CD147 impacts angiogenesis and metastasis formation〔J〕.Cancer Invest,2009;27(3):329-33.

16Anders L,Mertins P,Lammich S,etal.Furin-,ADAM 10-,and gamma-secretase-mediated cleavage of a receptor tyrosine phosphatase and regulation of beta-catenin's transcriptional activity〔J〕.Mol Cell Biol,2006;26(10): 3917-34.

17Lopez de,Cicco R,Bassi DE,etal.Human carcinoma cell growth and invasiveness is impaired by the propeptide of the ubiquitous proprotein convertase furin〔J〕.Cancer Res,2005;65(10): 4162-71.

18Lopez de Cicco R,Watson JC,Bassi DE,etal.Simultaneous expression of furin and vascular endothelial growth factor in human oral tongue squamous cell carcinoma progression〔J〕.Clin Cancer Res,2004;10(13): 4480-8.

19Lopez de Cicco R,Bassi DE,Page R,etal.Furin expression in squamous cell carcinomas of the oral cavity and other sites evaluated by tissue microarray technology〔J〕.Acta Odontol Latinoam,2002;15(1-2):29-37.

20Han ZD,Bi XC,Qin WJ,etal.CD147 expression indicates unfavourable prognosis in prostate cancer〔J〕.Pathol Oncol Res,2009;15(3):369-74.

21Siegfried G,Basak A,Cromlish JA,etal.The secretory proprotein convertases furin,PC5 and PC7 activate VEGF-C to induce tumorigenesis〔J〕.J Clin Invest,2003;111(11): 1723-32.

22Bassi DE,Mahloogi H,Lopez De Cicco R,etal.Increased furin activity enhances the malignant phenotype of human head and neck cancer cells〔J〕.Am J Pathol,2003;162(2): 439-47.

23Fu J,Fu J,Chen X,etal.CD147 and VEGF co-expression predicts prognosis in patients with acute myeloid leukemia〔J〕.Jpn J Clin Oncol,2010;40(11): 1046-52.