HIF-1α與TGF-β蛋白在前列腺癌組織中的表達(dá)及其意義△

郝強(qiáng)，王濤，宗煥濤，周永建，張勇

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院泌尿外科，北京 100050

前列腺癌的發(fā)生能夠?qū)е履行曰颊呱骖A(yù)后的惡化。流行病學(xué)研究顯示，前列腺癌的發(fā)病率具有逐年上升的趨勢(shì)[1]。不同因素均可以促進(jìn)前列腺癌的發(fā)生，影響前列腺上皮細(xì)胞的異常病變。缺氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia inducible factor 1 alpha，HIF-1α）的異常表達(dá)能夠誘導(dǎo)局部缺氧環(huán)境，促進(jìn)腫瘤微環(huán)境的改變，導(dǎo)致高氧化狀態(tài)，促進(jìn)癌細(xì)胞的持續(xù)性增殖[2-4]；轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β（transforming growth factor-beta，TGF-β）作為生長(zhǎng)因子家族成員，在癌細(xì)胞分化障礙、癌細(xì)胞浸潤(rùn)能力的改變及新生血管的形成等方面均具有一定的作用，能夠參與腫瘤臨床分期的進(jìn)展過(guò)程[5]。為了進(jìn)一步評(píng)估HIF-1α與TGF-β蛋白在前列腺癌組織中的表達(dá)及其意義，本研究選取80例前列腺癌組織，探討了相關(guān)指標(biāo)的異常表達(dá)，并揭示了其與患者臨床特征的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2015年9月至2017年9月首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院病理科收集的80例前列腺癌組織（前列腺癌組）、40例正常前列腺組織（對(duì)照組）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①前列腺癌診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)制定的相關(guān)指南[6]；②所有納入的研究標(biāo)本均經(jīng)病理學(xué)檢查證實(shí)；③前列腺患者在獲取組織標(biāo)本前未接受放化療、內(nèi)分泌治療；④納入標(biāo)本的研究對(duì)象的各項(xiàng)資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴有免疫系統(tǒng)疾?。虎陂L(zhǎng)期使用免疫抑制劑、糖皮質(zhì)激素；③合并泌尿系統(tǒng)其他類型腫瘤；④資料不完整，難以進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。前列腺癌組患者，年齡55～83歲，平均（68.2±10.4）歲；高分化19例，中分化34例，低分化27例；臨床分期：Ⅰ期14例，Ⅱ期26例，Ⅲ期28例，Ⅳ期12例。對(duì)照組患者，年齡52～78歲，平均（66.9±12.0）歲。兩組患者年齡比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹥0.05）。

1.2 免疫組化染色方法

所有組織標(biāo)本經(jīng)石蠟包埋后作連續(xù)切片，厚度約為3 mm，采用免疫組化鏈霉卵白素-生物素復(fù)合體法（strep avidin-biotin complex，SABC）染色，二氨基聯(lián)苯胺（Diaminobenzidine，DAB）顯色。HIF-1α蛋白、TGF-β蛋白、PV6000通用型二抗以及免疫組化試劑盒、DAB顯色試劑盒均購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)開發(fā)公司。以陽(yáng)性片及PBS代替一抗分別作為陽(yáng)性及陰性對(duì)照，高倍顯微鏡下觀察相關(guān)蛋白的表達(dá)情況，具體染色步驟嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書進(jìn)行操作。

1.3 結(jié)果判斷

免疫組化結(jié)果判定：HIF-1α與TGF-β蛋白的陽(yáng)性表達(dá)著色于細(xì)胞核及細(xì)胞質(zhì)，呈黃色、棕黃色、褐色。①根據(jù)著色強(qiáng)度：無(wú)色為0分，淡黃色為1分，棕黃色為2分，褐色、黑色為3分；②根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞比例：陽(yáng)性細(xì)胞所占比例≤10%為1分，11%～50%為2分，51%～75%為3分，﹥75%為4分。兩種評(píng)分相乘總分﹤3分為“－”，3～5分為“+”，6～9分為“++”，﹥9分為“+++”；總分﹤3分為陰性，≥3分為陽(yáng)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；以P﹤0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組組織標(biāo)本HIF-1α與TGF-β蛋白的表達(dá)情況

前列腺癌組中HIF-1α蛋白、TGF-β蛋白陽(yáng)性表達(dá)率分別為71.25%（57/80）、65.00%（52/80），均高于對(duì)照組的 5.00%（2/40）、17.50%（7/40），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（χ2=46.830、24.073，P﹤0.05）。（表1、表2）。

表1 兩組標(biāo)本HIF-1α蛋白的表達(dá)情況

表2 兩組標(biāo)本TGF-β蛋白的表達(dá)情況

2.2 HIF-1α與TGF-β蛋白在前列腺癌組織中的表達(dá)及其與患者臨床特征的關(guān)系

前列腺特異性抗原（prostate specific antigen，PSA）≥4 ng/ml、Gleason評(píng)分≥7分、臨床分期為Ⅲ+Ⅳ期、發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的前列腺癌患者組織中HIF-1α蛋白陽(yáng)性表達(dá)率高于PSA﹤4 ng/ml、Gleason評(píng)分﹤7分、臨床分期為Ⅰ+Ⅱ期、未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。臨床分期為Ⅲ+Ⅳ期、組織學(xué)低分化、發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的前列腺癌患者組織中TGF-β蛋白陽(yáng)性表達(dá)率高于臨床分期為Ⅰ+Ⅱ期、組織學(xué)高分化和中分化、未發(fā)生骨轉(zhuǎn)移的患者，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P﹤0.05）。（表3）

3 討論

遺傳、易感基因的攜帶、環(huán)境因素及激素受體水平的相關(guān)改變，能夠促進(jìn)前列腺移行上皮細(xì)胞在增殖、凋亡抑制、低分化障礙等生物學(xué)特征方面的異常改變，導(dǎo)致癌細(xì)胞的早期發(fā)生及腫瘤病灶的后期擴(kuò)散[6]。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究顯示，基因調(diào)控或者分子生物學(xué)水平的改變是促進(jìn)前列腺癌發(fā)生的又一重要因素。分子譜相關(guān)水平的波動(dòng)能夠影響癌細(xì)胞的癌基因轉(zhuǎn)錄水平，增強(qiáng)癌細(xì)胞周期的調(diào)控，促進(jìn)免疫逃逸，抑制機(jī)體的T淋巴細(xì)胞免疫反應(yīng)等，進(jìn)而協(xié)助腫瘤的浸潤(rùn)或者轉(zhuǎn)移[7-8]。本文對(duì)于HIF-1α及TGF-β蛋白與前列腺癌病情關(guān)系的研究，能夠?yàn)榕R床上前列腺癌的診療及預(yù)后評(píng)估提供理論基礎(chǔ)。

缺氧環(huán)境的改變是促進(jìn)癌細(xì)胞增殖調(diào)控異常的重要因素，HIF-1α作為缺氧誘導(dǎo)因子家族成員，對(duì)于局部環(huán)境中缺氧環(huán)境下線粒體的損傷、ATP能量利用障礙或氧化自由基的傳遞障礙等過(guò)程均可起到一定的作用[9]。HIF-1α還能夠影響腫瘤細(xì)胞DNA的擴(kuò)增速度，促進(jìn)癌細(xì)胞核異型的增加和癌細(xì)胞內(nèi)多種信號(hào)通路如AKT和MAPK的激活，增加癌細(xì)胞惡性病變的風(fēng)險(xiǎn)[10-11]。TGF-β能夠干預(yù)腫瘤上皮病灶組織的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，從而促進(jìn)癌細(xì)胞的臨床分期的進(jìn)展或遠(yuǎn)處器官的轉(zhuǎn)移。TGF-β對(duì)于新生血管內(nèi)皮的協(xié)同刺激作用，能夠促進(jìn)腫瘤病灶新生血管的形成，提高局部血流灌注水平，為癌病灶組織增殖提供條件[12]。部分研究揭示了TGF-β或者HIF-1α在消化道腫瘤、婦科惡性腫瘤中的表達(dá)情況，但在泌尿系統(tǒng)腫瘤如前列腺癌中的分析研究不足。

本次研究發(fā)現(xiàn)，在前列腺癌病灶組織中可以發(fā)現(xiàn)TGF-β或HIF-1α的異常高表達(dá)，其表達(dá)趨勢(shì)的改變提示二者均可能參與到前列腺癌的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中，TGF-β或者HIF-1α的高表達(dá)能夠通過(guò)下列幾個(gè)方面的因素，促進(jìn)前列腺癌患者的臨床特征、癌細(xì)胞生物學(xué)特征等的改變：①TGF-β的高表達(dá)能夠促進(jìn)癌細(xì)胞變形能力的改變，增加癌細(xì)胞對(duì)于鄰近正常前列腺上皮組織的浸潤(rùn)過(guò)程；②HIF-1α的高表達(dá)能夠誘導(dǎo)局部過(guò)度激活的白細(xì)胞介素-6（interleukin-6，IL-6）或者白細(xì)胞介素-10（interleukin-10，IL-10）等，促進(jìn)炎癥或者氧化應(yīng)激反應(yīng)對(duì)腫瘤細(xì)胞持續(xù)性促增殖作用。李丹丹等[13]和劉杰文等[14]在探討前列腺癌患者臨床預(yù)后的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在病死率較高或臨床治療敏感性較差的人群中，TGF-β或HIF-1α的陽(yáng)性表達(dá)率可明顯上升，平均上升15%、10%以上。在探討相關(guān)指標(biāo)與前列腺癌患者臨床特征關(guān)系的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，HIF-1α與PSA水平升高、Gleason評(píng)分增高、臨床分期增高、發(fā)生骨轉(zhuǎn)移有關(guān)，提示HIF-1α的異常表達(dá)能夠影響腫瘤的擴(kuò)散、轉(zhuǎn)移、組織學(xué)分型的惡化，這主要考慮與HIF-1α對(duì)于癌細(xì)胞排列極性的紊亂、增加癌細(xì)胞免疫逃逸、促進(jìn)癌細(xì)胞擴(kuò)散等過(guò)程有關(guān)。其中，HIF-1α及TGF-β蛋白與前列腺癌骨轉(zhuǎn)移的發(fā)生具有密切的關(guān)系，提示二者的陽(yáng)性表達(dá)可能作為臨床上預(yù)測(cè)腫瘤骨轉(zhuǎn)移的重要依據(jù)，其作用機(jī)制考慮可能與HIF-1α及TGF-β蛋白的異常表達(dá)使前列腺癌細(xì)胞對(duì)于脊柱骨質(zhì)細(xì)胞、骨間質(zhì)細(xì)胞的浸潤(rùn)及黏附能力增加有關(guān)。HIF-1α及PSA水平同樣存在一定的關(guān)系，PSA是臨床上應(yīng)用于前列腺癌診斷及臨床預(yù)后的重要參考指標(biāo)，提示HIF-1α與前列腺癌關(guān)系密切，其機(jī)制主要與HIF-1α促進(jìn)破碎的癌細(xì)胞過(guò)度釋放PSA有關(guān)，同時(shí)也與HIF-1α促進(jìn)了囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)體外分泌PSA的作用增強(qiáng)有關(guān)。而TGF-β蛋白與前列腺癌的病理學(xué)特征同樣存在一定的關(guān)系，但并未發(fā)現(xiàn)TGF-β蛋白表達(dá)與PSA表達(dá)的關(guān)系，但仍然不排除TGF-β蛋白作為評(píng)估前列腺癌患者病情的重要參考價(jià)值。

表3 HIF-1α與TGF-β蛋白在前列腺癌組織中的表達(dá)及其與患者臨床特征的關(guān)系[n（%）]

本次研究的創(chuàng)新性在于探討了HIF-1α與PSA水平的關(guān)系。前列腺癌組織中的HIF-1α蛋白、TGF-β蛋白陽(yáng)性表達(dá)率升高，并且與前列腺癌的病理學(xué)特征具有一定的關(guān)系。

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