肝細胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表達與療效的相關(guān)性研究

戴峰，張秀明，陳駿，朱西琪，胡亮

(1.東南大學(xué)附屬南京第二醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210003； 2.江蘇省腫瘤醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210009； 3.東南大學(xué)附屬南京第二醫(yī)院 肝膽外科，江蘇 南京 210003)

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·論 著·

肝細胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表達與療效的相關(guān)性研究

戴峰1，張秀明2，陳駿2，朱西琪1，胡亮3

(1.東南大學(xué)附屬南京第二醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210003； 2.江蘇省腫瘤醫(yī)院 放射科，江蘇 南京 210009； 3.東南大學(xué)附屬南京第二醫(yī)院 肝膽外科，江蘇 南京 210003)

目的:探討肝細胞肝癌(HCC)經(jīng)肝動脈栓塞(TAE)治療前后血清乏氧誘導(dǎo)因子- 1α(HIF- 1α)、血管內(nèi)皮生成因子(VEGF)的表達及其與療效的相關(guān)性。方法:2015年1月至2015年12月首診HCC并行TAE 36例，分別在TAE前1 d、TAE后3 d和1個月采集血清并行酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)測定血清HIF- 1α和VEGF。根據(jù)TAE治療后1個月復(fù)查療效結(jié)果，將HCC患者分為完全緩解組與部分緩解+疾病穩(wěn)定+進展組。結(jié)果:TAE前1 d血清HIF- 1α和VEGF值分別為(136.56±69.36)和(287.83±125.74)ρg·ml-1，TAE后3 d分別為(325.15±36.21)和(395.17±98.36)ρg·ml-1，均顯著高于TAE治療前(P<0.05)。TAE后1個月，完全緩解組血清HIF- 1α和VEGF值均低于部分緩解+疾病穩(wěn)定+進展組(P<0.05)。血清HIF- 1α、VEGF表達與療效呈正相關(guān)(r=0.69，P<0.05)。結(jié)論:HCC患者TAE后短期內(nèi)血清HIF- 1α與VEGF均呈高表達，TAE后1個月血清HIF- 1α及VEGF表達與療效呈正相關(guān)。

肝細胞肝癌； 經(jīng)肝動脈栓塞術(shù)； 乏氧誘導(dǎo)因子- 1α； 血管內(nèi)皮生長因子

肝細胞肝癌(hepatocellular carcinoma，HCC)占原發(fā)性肝癌的85%，是致死率位居第三的惡性腫瘤[1]。由于起病隱匿，僅有10%～15%的HCC患者能早期確診，給予積極的外科切除、肝移植等根治性治療[2]。90%的HCC組織由肝動脈供血滋養(yǎng)，因此通過滋養(yǎng)動脈注入栓塞劑誘導(dǎo)腫瘤組織缺氧壞死的肝動脈栓塞術(shù)(transcatheterarterial embolization，TAE)被廣泛應(yīng)用于臨床治療，其能有效抑制腫瘤生長，并提高HCC患者的生存率[3]。

然而TAE術(shù)后的高復(fù)發(fā)率和轉(zhuǎn)移率常常影響HCC患者中長期療效，其最主要原因是栓塞后缺氧所誘導(dǎo)的腫瘤血管生成。乏氧誘導(dǎo)因子- 1α(hypoxia inducible factor- 1α，HIF- 1α)作為腫瘤乏氧微環(huán)境狀態(tài)下重要的轉(zhuǎn)錄因子，調(diào)控多種缺氧反應(yīng)元件，其中最主要的是腫瘤血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)[4]。Virmani等[5]研究發(fā)現(xiàn)，VX2兔TAE后殘存腫瘤組織內(nèi)HIF- 1α和VEGF蛋白表達水平明顯高于正常對照組，證實HIF- 1α通過調(diào)控VEGF轉(zhuǎn)錄促使腫瘤血管生成。本研究擬觀測HCC患者TAE治療前后血清HIF- 1α、VEGF的表達水平及其與療效的相關(guān)性，分析HIF- 1α和VEGF是否可以作為HCC患者TAE療效評估的預(yù)測因子。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

收集2015年1月至2015年12月東南大學(xué)附屬第二醫(yī)院介入放射科首診HCC行TAE治療患者36例，男27例，女9例，年齡31～78歲，中位年齡47.6歲，所有HCC患者臨床診斷標(biāo)準(zhǔn)符合原發(fā)性肝癌診療規(guī)范2011版。臨床影像學(xué)檢查腫瘤平均直徑(5.36±3.72)cm(直徑范圍2.3～13.6 cm)。肝功能儲備Child- Pugh A級28例(77.8%)，B級8例(22.2%)。按世界衛(wèi)生組織實體瘤近期療法評分(即TAE治療后隨訪腫瘤體積和血清甲胎蛋白指標(biāo))分為：完全緩解(complete response，CR)、部分緩解(partial response，PR)、疾病穩(wěn)定(stable disease，SD)和疾病進展(progressive disease，PD)。所有患者簽署了知情同意書，并獲得東南大學(xué)附屬第二醫(yī)院倫理委員會同意。

1.2 TAE操作步驟

在數(shù)字減影血管DSA造影機(Angiostar Plus，Siemens，Germany)監(jiān)視下，行股動脈Seldinger穿刺插管，分別選擇至腹腔干和腸系膜上動脈造影，觀察肝臟內(nèi)HCC病灶供血情況。然后引入2.7 F微導(dǎo)管(Progreat，Terumo，Japan)超選至病灶供血動脈，造影證實后給予超液化碘化油(Ultra- Fludie，Guerbet，F(xiàn)rance)4～20 ml和300～500 μm栓塞微球(Biosphere，USA)，超液化碘化油劑量根據(jù)腫瘤最大徑≤4 cm者注入4 ml、4～8 cm 者按每增大1 cm增加1 ml、9～10 cm者注入10～15 ml、>10 cm者注入15～20 ml，微球栓塞以肝動脈3級分支血流緩慢時停止注入。

1.3 血清HIF- 1α和VEGF檢測

(1) 儀器和試劑：ELX- 800酶標(biāo)儀(美國寶特科技公司)；HIF- 1α和VEGF試劑盒(上海西塘生物科技有限公司)。(2) 實驗方法：分別于TAE術(shù)前1 d、術(shù)后3 d 和1個月采集外周靜脈血，分離血清置于-70 ℃冰箱中保存。最后按照試劑盒說明書行血清HIF- 1α和VEGF酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)定量測定。

1.4 TAE術(shù)后隨訪

TAE術(shù)后1個月所有患者都獲得血清HIF- 1α、VEGF和上腹部增強CT復(fù)查資料。增強CT提示病灶周圍或肝實質(zhì)內(nèi)存在強化染色改變，即提示腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 17.0分析軟件對所得計量資料進行統(tǒng)計分析，每組計量資料首先經(jīng)正態(tài)性檢驗：(1) 應(yīng)用t檢驗比較各時間點血清HIF- 1α和VEGF值；(2) 應(yīng)用Pearson分析血清HIF- 1α與VEGF的相關(guān)性；(3) 應(yīng)用Spearman分析血清HIF- 1α、VEGF與HCC臨床特征的相關(guān)性。所有統(tǒng)計參數(shù)以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

TAE治療后3 d，HCC患者血清HIF- 1α和VEGF表達值較TAE治療前1天呈明顯上升趨勢(P<0.05)。TAE后1個月評估HCC患者近期療效，CR 8例，PR 9例，SD 12例，PD 7例。8例CR患者血清HIF- 1α及VEGF值較28例PR+SD+PD患者明顯降低(P<0.05)。 見表1。

血清HIF- 1α與VEGF具有顯著的正相關(guān)性(r=0.69，P<0.05)。同時分析臨床特征發(fā)現(xiàn)，血清HIF- 1α值與門靜脈癌栓(r=0.50，P<0.05)及遠端轉(zhuǎn)移(r=0.46，P<0.05)有相關(guān)性，血清VEGF值也與門靜脈癌栓(r=0.45，P<0.05)及遠端轉(zhuǎn)移(r=0.37，P<0.05)有相關(guān)性。

表1 HCC患者TAE前后血清HIF- 1α和VEGF表達情況比較 pg·ml-1

a HIF- 1α值與TAE前1 d比較，P<0.05； b VEGF值與TAE前1 d比較，P<0.05； c HIF- 1α值與CR者比較，P<0.05； d VEGF值與CR者比較，P<0.05

3 討 論

栓塞治療的目的即阻斷供應(yīng)實體腫瘤的滋養(yǎng)動脈，從而使腫瘤缺血缺氧導(dǎo)致壞死。而研究發(fā)現(xiàn)，不完全栓塞、腫瘤滋養(yǎng)血管復(fù)雜和多側(cè)支循環(huán)等因素可造成腫瘤壞死不徹底，使腫瘤局部呈缺氧微環(huán)境狀態(tài)。HIF- 1是細胞應(yīng)對缺氧微環(huán)境狀態(tài)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子，由HIF- 1α和HIF- 1β兩個亞基構(gòu)成。在缺氧微環(huán)境狀態(tài)下，功能性的HIF- 1α與血管生成因子(如VEGF)等缺氧反應(yīng)元件結(jié)合并激活其功能參與血管生成。因此，HIF- 1α在維持腫瘤細胞的新陳代謝、腫瘤血管生成、腫瘤組織的侵襲性和轉(zhuǎn)移增殖等方面具有重要作用[6- 7]。Rhee等[8]通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，TAE后殘存腫瘤局部缺氧微環(huán)境導(dǎo)致HIF- 1α蛋白表達，同時誘導(dǎo)腫瘤血管生成和VEGF表達，是限制TAE療效的重要因素。本研究通過觀察HCC患者TAE術(shù)前后血清HIF- 1α值發(fā)現(xiàn)，治療后3 d血清HIF- 1α明顯升高，表明腫瘤組織滋養(yǎng)血管栓塞引起缺氧微環(huán)境的形成。盡管缺氧對腫瘤細胞和正常細胞具有抑制和凋亡作用，但由于腫瘤細胞所具有的生物學(xué)和遺傳學(xué)特征往往使其在缺氧環(huán)境中能夠存活，并刺激腫瘤血管快速生成，使其更具侵襲和增殖的特性。TAE術(shù)后CR患者1個月后血清HIF- 1α水平明顯低于PR+SD+PD患者，表明完全栓塞和(或)缺乏側(cè)支循環(huán)的徹底栓塞能夠達到腫瘤組織的完全壞死，使缺氧微環(huán)境狀態(tài)喪失，而失去誘導(dǎo)腫瘤血管生成的通道。而那些不完全栓塞和(或)滋養(yǎng)血管豐富的HCC患者，HIF- 1α能誘導(dǎo)腫瘤血管生成和侵襲的發(fā)生。因此，HIF- 1α作為TAE治療前后的重要觀察指標(biāo),能夠有效地判斷HCC的治療效果和疾病進展程度。

同時，VEGF作為刺激血管內(nèi)皮細胞生長和增殖的重要因子，具有促進腫瘤血管內(nèi)皮細胞分裂、增殖及誘導(dǎo)血管形成等功能。研究表明惡性腫瘤患者血清中VEGF含量與腫瘤進展以及轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[9]，與本研究遠端轉(zhuǎn)移的HCC患者的血清HIF- 1α及VEGF表達水平明顯增高相符。Sergio等[10]證實了TACE后血清VEGF顯著增高并影響患者的生存和預(yù)后。而HIF- 1α則是早期激活VEGF轉(zhuǎn)錄表達和促進VEGF mRNA穩(wěn)定性的關(guān)鍵因子。本研究發(fā)現(xiàn)，HIF- 1α和VEGF具有良好的正相關(guān)性，同時在TAE術(shù)后3 d兩者均明顯升高，均表明腫瘤局部組織缺氧誘導(dǎo)產(chǎn)生的HIF- 1α是重要的VEGF上游調(diào)控因素，是腫瘤血管生成和侵襲轉(zhuǎn)移的重要指標(biāo)。而存在門靜脈癌栓和遠端轉(zhuǎn)移HCC患者1個月后血清HIF- 1α和VEGF水平與CR患者比較明顯增高，均提示預(yù)后不佳。門靜脈癌栓形成和腫瘤遠端轉(zhuǎn)移決定腫瘤的生長狀態(tài)和生長速度，由于HIF- 1α和VEGF在缺氧微環(huán)境狀態(tài)下過度表達，從而更加促進腫瘤細胞侵犯和轉(zhuǎn)移。本研究還發(fā)現(xiàn)，腫瘤的體積可能也會造成局部HIF- 1α和VEGF過表達，即由于實體腫瘤在生長過程中，其中心或遠離血管的組織更易形成局部乏氧微環(huán)境。盡管本研究發(fā)現(xiàn)腫瘤大于5 cm患者血清HIF- 1α和VEGF值高于腫瘤小于5 cm 患者，但是作為一項HCC的臨床特征，其與血清HIF- 1α期VEGF不具有相關(guān)性，可能是由于我們定義的腫瘤直徑和其它臨床特征因素的干擾。

本研究也存在不足之處，如僅僅探討了血清HIF- 1α和VEGF指標(biāo)，而多種炎癥細胞因子也參與TAE治療后血管生成，其有待于以后進一步研究?？傊?，血清HIF- 1α與VEGF在TAE治療后短期內(nèi)明顯升高，反映栓塞后缺氧微環(huán)境對殘余腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移具有重要意義。同時，血清HIF- 1α及VEGF表達與療效呈正相關(guān)，能有效評估HCC患者TAE的療效。

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Expression of HIF- 1α and VEGF in hepatocellular carcinoma before and after transcatheter arterial embolization:a clinical study

DAI Feng1，ZHANG Xiu- ming2，CHEN Jun2，ZHU Xi- qi1，HU Liang3

(1.Department of Radiology，Nanjing Second Hospial Affiliated to Southeast University，Nanjing 210003，China；2.DepartmentofRadiology，JiangsuProvincialTumorHospital，Nanjing210009，China； 3.DepartmentofHepatobiliarySurgery，NanjingSecondHospitalAffiliatedtoSoutheastUniversity，Nanjing210003，China)

Objective： To investigate the expression levels of hypoxia inducible factor- 1 alpha(HIF- 1α) and vascular endothelial growth factor(VEGF) before and after transcatheter arterial embolization(TAE) in hepatocellular carcinoma(HCC)， and their correlations with therapeutic effects. Methods: Thirty- six consecutive patients fulfilling diagnostic criteria for HCC undergoing TAE from January 2015 to December 2015 were enrolled into this clinical study. The serum HIF- 1α and VEGF levels of all patients were analyzed using enzyme- linked immunosorbent assay(ELISA) 1 day before- TAE， and 3 days， 1 month after- TAE. All patients were divided into complete response(CR) and partial response(PR)， stable disease(SD)， progressive disease(PD)groups according to the therapeutic efficacy after one month. Results: The expression levels of serum HIF- 1α and VEGF in HCC patients were(136.56±69.36) and(287.83±125.74)ρg·ml-1before TAE respectively. Three days after TAE， both serum HIF- 1α(325.15±36.21) and VEGF levels(395.17±98.36)ρg·ml-1reached the peak values， and were higher than those before TAE(P<0.05). The levels of HIF- 1αand VEGF in CR group after one month were significantly lower than those in PR+SD+PD group(P<0.05). The level of serum HIF- 1α was positively correlated with serum VEGF level(r=0.69，P<0.05). Conclusion: The serum levels of HIF- 1α and VEGF were in high expression in short time after TAE in HCC. The expression of HIF- 1α and VEGF was positively correlated with clinical effects．

hepatocellular carcinoma； transcatheter arterial embolization； hypoxia inducible factor- 1 alpha； vascular endothelial growth factor

2016- 02- 13

2016- 03- 15

南京市衛(wèi)生科技發(fā)展一般項目(YKK14156)；江蘇省腫瘤醫(yī)院面上項目(ZM201504)

戴峰(1976-)，男，江蘇連云港人，主治醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士。E- mail：13851560575@163.com

戴峰，張秀明，陳駿，等.肝細胞肝癌TAE前后血清HIF- 1α、VEGF表達與療效的相關(guān)性研究[J].東南大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2016，35(4)：537- 540．

R735.7

A

1671- 6264(2016)04- 0537- 04

10.3969/j.issn.1671- 6264.2016.04.015