Notch1信號通路與宮頸癌血管生成擬態(tài)的相關(guān)性

方虹 周忠明 李云君 魯林

[摘要] 目的 探究Notch1信號通路與宮頸癌血管生成擬態(tài)（VM）的相關(guān)性。 方法 收集2012年1月～2015年12月于湖北省中醫(yī)院行手術(shù)治療的68例宮頸癌患者的石蠟切片為宮頸癌組，另選擇27例因子宮肌瘤行手術(shù)治療患者的正常宮頸切片作對照組。CD31免疫組化法和過碘酸-雪夫氏（PAS）反應(yīng)檢測VM形成情況。免疫組化法檢測Jagged1、Notch1和Hes1表達(dá)情況。分析VM與Jagged1、Notch1和Hes1的相關(guān)性。分析VM、Jagged1、Notch1和Hes1與患者臨床病理參數(shù)和術(shù)后預(yù)后的關(guān)系。 結(jié)果 Jagged1、Notch1和Hes1在宮頸癌組中的陽性表達(dá)率均顯著高于對照組（P < 0.01）。VM僅存在于宮頸癌組織中，且陽性率約39.7%。Jagged1與宮頸癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)（P < 0.05）。Notch1與腫瘤大小及組織分化有關(guān)（P < 0.01）。Hes1與患者的臨床病理參數(shù)均無關(guān)（P > 0.05）。VM與腫瘤大小及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移有關(guān)（P < 0.01）。VM與Jagged1、Notch1的表達(dá)呈正相關(guān)（r = 0.283、0.304，均P < 0.05）。VM是宮頸癌術(shù)后預(yù)后的獨立危險因素（HR = 2.21，95%CI：1.85～2.64，P < 0.05）。 結(jié)論 宮頸癌VM形成預(yù)示著患者不良的術(shù)后預(yù)后。宮頸癌組織中表達(dá)上調(diào)的Jagged1-Notch1信號通路可能參與促VM形成。未來針對Notch1通路的靶點治療有望抗宮頸癌VM形成以及改善患者的預(yù)后。

[關(guān)鍵詞] 宮頸癌;血管生成擬態(tài);Notch1信號通路;免疫組化

[中圖分類號] R737.33? ? ? ? ? [文獻標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）07（c）-0088-05

The correlation between Notch1 signaling pathway and vasculogenic mimicry in cervical cancer

FANG Hong1? ?ZHOU Zhongming1? ?LI Yunjun1? ?LU Lin2

1.Department of Gynecology， Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine， Hubei Province， Wuhan? 430000， China; 2.Department of Osteology， Wuhan Hospital of Traditional Chinese Medicine， Hubei Province， Wuhan? 430000， China

[Abstract] Objective To explore the correlation between Notch1 signaling pathway and vasculogenic mimicry （VM） in cervical cancer. Methods Paraffin sections were collected from 68 cervical cancer patients who underwent surgical treatment in Hubei Provincial Hospital of Traditional Chinese Medicine between January 2012 and December 2015 as cervical cancer group. Paraffin sections of normal cervix were also collected from 27 patients who were surgically treated for uterine leiomyoma as control group. CD31 immunohistochemistry and periodic acid-Schiff （PAS） reaction were performed to detect VM formation. IHC was performed to detect Jagged1， Notch1 and Hes1 expression. The correlations of VM with Jagged1， Notch1 and Hes1 were analyzed. The correlations of VM， Jagged1， Notch1 and Hes1 with patients′ clinic-pathological features and postoperative prognosis were analyzed. Results The positive expression rates of Jagged1， Notch1 and Hes1 in cervical cancer group were significantly higher than those in control group （P < 0.05）. VM was only in cervical cancer tissues， with the positive expression rate of 39.7%. Jagged1 was associated with lymph node metastasis of cervical cancer （P < 0.05）. Notch1 was associated with tumor size and tissue differentiation （P < 0.01）. Hes1 was not associated with any clinic-pathological parameters of patients （P > 0.05）. VM was associated with tumor size and lymph node metastasis （P < 0.01）. VM was positively correlated with Jagged1 and Notch1 expression （r = 0.283， 0.304， all P < 0.05）. VM was an independent risk factor for postoperative prognosis of cervical cancer patients （HR = 2.21， 95%CI： 1.85-2.64， P < 0.05）. Conclusion VM formation in cervical cancer predicts patients′ poor postoperative prognosis. The up-regulated Jagged1/Notch1 signaling pathway in cervical cancer might be involved in promoting VM formation. In the future， targeted Notch1 pathway treatment might be expected to prevent VM formation in cervical cancer and improve patients′ prognosis.

3 討論

持續(xù)性的血管形成是公認(rèn)的惡性腫瘤的標(biāo)志性特征之一[10]。研究表明，當(dāng)前腫瘤的血液供應(yīng)模式主要有內(nèi)皮依賴性的微血管、嵌合體血管和VM這3種方式[11-12]?？鼓[瘤血管生成治療是當(dāng)前腫瘤治療的重要話題。在過去十多年里，基于抗腫瘤血管生成為目標(biāo)的藥物如恩度（重組人血管內(nèi)皮抑制素）、貝伐珠單抗（血管內(nèi)皮生長因子抑制劑）等在抑制腫瘤增殖和轉(zhuǎn)移等方面取得了可喜的成就[13-15]。但后來研究發(fā)現(xiàn)，多種腫瘤如肺癌、乳腺癌、宮頸癌等往往都會在抗內(nèi)皮性血管生成治療后產(chǎn)生耐藥性，最終仍不能避免腫瘤的演進[16-18]。于是不依賴于內(nèi)皮細(xì)胞的腫瘤血液供應(yīng)模式VM開始越來越受到人們的關(guān)注。VM是由腫瘤細(xì)胞通過高度模仿內(nèi)皮細(xì)胞所圍成的小管狀結(jié)構(gòu)，因此可能對于傳統(tǒng)的抗血管生成治療并無反應(yīng)，VM可能是腫瘤對于傳統(tǒng)的抗內(nèi)皮性血管生成治療發(fā)生耐藥的重要機制[4]。因此，揭示促進腫瘤VM形成的分子機制對于未來開發(fā)出抗腫瘤VM形成的治療方案具有重要意義。

國外研究表明，缺氧誘導(dǎo)因子（HIFs）在VM形成的過程中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用[19]。激活的HIFs可上調(diào)VE-cadherin、EphA2和ERK1/2等多種信號分子，從而導(dǎo)致基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）和層黏連蛋白5γ2的分泌和釋放，最終導(dǎo)致腫瘤組織內(nèi)基質(zhì)重塑，形成VM結(jié)構(gòu)[20]。目前缺氧相關(guān)信號通路在VM形成中的作用已被大量證實，但卻很少有研究來探究調(diào)控生長、發(fā)育和分化的Notch1通路是否在VM的形成中發(fā)揮作用。Notch1是Notch通路中最主要的受體，在與上游的配體Jagged1結(jié)合后，能特異性地激活下游的Hes1轉(zhuǎn)錄因子活化蛋白，從而啟動一系列級聯(lián)式信號反應(yīng)，調(diào)控人體的多個生物學(xué)過程[21]。樓朝霞等[22]在宮頸癌中觀察到Notch1基因和蛋白會過表達(dá)，提示Notch1可能參與了宮頸癌的發(fā)生。本研究結(jié)果亦顯示，宮頸癌組織中Notch1的陽性率明顯高于正常宮頸組織。且我們還發(fā)現(xiàn)，Notch1表達(dá)陽性的宮頸癌分化程度往往更低，腫瘤往往更大，說明Notch1還可能促進宮頸癌的進展，這類宮頸癌的惡性程度更高。此外，本研究還檢測了Notch1的常見上、下游信號分子Jagged1、Hes1表達(dá)，發(fā)現(xiàn)Jagged1和Hes1在宮頸癌組織中也存在過表達(dá)的情況，說明異常的Jagged1-Notch1- Hes1通路參與了宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展。

VM陽性的宮頸癌腫瘤更大，可能與VM提供給了腫瘤更為豐富的血液和氧氣供應(yīng)有關(guān)。VM的形成與Jagged1和Notch1的表達(dá)呈正相關(guān)關(guān)系，卻與Hes1蛋白的表達(dá)無關(guān)。由此推測，過表達(dá)的Jagged1-Notch1信號通路還是參與了VM的形成，但該通路可能并不是通過下游的Hes1分子來發(fā)揮效應(yīng)。Jagged1-Notch1下游應(yīng)該還存在著其他分子來傳遞促VM信號，因此，十分值得在未來的研究中進一步闡明。在預(yù)后分析中，發(fā)現(xiàn)Jagged1、Notch1和VM均與宮頸癌患者較差的術(shù)后生存有關(guān)。但在隨后的多因素分析中，僅VM表現(xiàn)出了獨立的預(yù)后預(yù)測能力。該現(xiàn)象的機制可能為VM陽性宮頸癌患者更容易發(fā)生術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移，從而縮短了患者的生存期[23-24]。

總之，Jagged1-Notch1-Hes1通路可能參與宮頸癌的發(fā)生。異常表達(dá)的Jagged1-Notch1可能是宮頸癌中促VM形成的新機制。VM是宮頸癌患者術(shù)后不良預(yù)后的獨立風(fēng)險因素。本研究為闡明VM的形成機制提供了新思路，未來針對于Notch1信號通路的靶點治療可能成為延緩宮頸癌VM形成的重要措施。

[參考文獻]

[1]? Bray F，F(xiàn)erlay J，Soerjomataram I，et al. Global cancer statistics 2018：GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries [J]. CA Cancer J Clin，2018，68（6）：394-424.

[2]? Lv Q，Wu K，Liu F，et al. Interleukin-17A and heparanase promote angiogenesis and cell proliferation and invasion in cervical cancer [J]. Int J Oncol，2018，53（4）：1809-1817.

[3]? 胡湘麟，周鐵軍.宮頸鱗癌組織中促紅細(xì)胞生成素及其受體蛋白表達(dá)、微血管密度變化[J].山東醫(yī)藥，2016，56（35）：51-54.

[4]? Qiao L，Liang N，Zhang J，et al. Advanced research on vasculogenic mimicry in cancer [J]. J Cell Mol Med，2015，19（2）：315-326.

[5]? Zhang J，Qiao L，Liang N，et al. Vasculogenic mimicry and tumor metastasis [J]. J Buon，2016，21（3）：533-541.

[6]? 歐潔，王順超，吳紅艷.腫瘤血管生成擬態(tài)形成的機制[J].中國組織化學(xué)與細(xì)胞化學(xué)雜志，2018，27（5）：487-491，495.

[7]? Li L，Tang P，Li S，et al. Notch signaling pathway networks in cancer metastasis：a new target for cancer therapy [J]. Med Oncol，2017，34（10）：180.

[8]? 洪日，戚基萍，吳鶴.Notch信號通路在血管生成方面的作用[J].醫(yī)學(xué)綜述，2017，23（21）：4189-4193.

[9]? Bridges E，Oon CE，Harris A. Notch regulation of tumor angiogenesis [J]. Future Oncol，2011，7（4）：569-588.

[10]? Hanahan D，Weinberg RA. The hallmarks of cancer [J]. Cell，2000，100（1）：57-70.

[11]? Yang Z，Sun B，Zhao X，et al. Erythropoietin and erythropoietin receptor in hepatocellular carcinoma：correlation with vasculogenic mimicry and poor prognosis [J]. Int J Clin Exp Pathol，2015，8（4）：4033-4043.

[12]? Viallard C，Larrivée B. Tumor angiogenesis and vascular normalization：alternative therapeutic targets [J]. Angiogenesis，2017，20（4）：409-426.

[13]? Ramjiawan RR，Griffioen AW，Duda DG. Anti-angiogenesis for cancer revisited：is there a role for combinations with immunotherapy？ [J]. Angiogenesis，2017，20（2）：185-204.

[14]? Peng F，Chen M. Antiangiogenic therapy：a novel approach to overcome tumor hypoxia [J]. Chin J Cancer， 2010，29（8）：715-720.

[15]? 陳志勇，陳珍，丘金花，等.貝伐珠單抗聯(lián)合mFOLFOX6方案治療晚期結(jié)腸癌的臨床效果及對血清CEA的影響[J].中國醫(yī)藥科學(xué)，2017，7（10）：11-14.

[16]? Huang Y，Carbone DP. Mechanisms of and strategies for overcoming resistance to anti-vascular endothelial growth factor therapy in non-small cell lung cancer [J]. Biochim Biophys Acta，2015，1855（2）：193-201.

[17]? Frentzas S，Simoneau E，Bridgeman VL，et al. Vessel cooption mediates resistance to anti-angiogenic therapy in liver metastases [J]. Nat Med，2016，22（11）：1294-1302.

[18]? Bizzarri N，Ghirardi V，Alessandri F，et al. Bevacizumab for the treatment of cervical cancer [J]. Expert Opin Biol Ther，2016，16（3）：407-419.

[19]? Hashimoto T，Shibasaki F. Hypoxia-inducible factor as an angiogenic master switch [J]. Front Pediatr，2015，3：33.

[20]? Du J，Sun B，Zhao X，et al. Hypoxia promotes vasculogenic mimicry formation by inducing epithelial-mesenchymal transition in ovarian carcinoma [J]. Gynecologic Oncol，2014，133（3）：575-583.

[21]? Chen G，Qiu Y，Sun L，et al. The jagged-2/notch-1/hes-1 pathway is involved in intestinal epithelium regeneration after intestinal ischemia-reperfusion injury [J]. PLoS One，2013，8（10）：e76274.

[22]? 樓朝霞，梅麗娜，杜英，等.Notch1基因在宮頸癌組織中的表達(dá)及臨床意義[J].浙江臨床醫(yī)學(xué)，2017，19（2）：231-232，235.

[23]? 陳瑜，王振國，李爭.血管生成擬態(tài)與子宮頸癌的研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2017，25（10）：1667-1670.

[24]? Yang JP，Liao YD，Mai DM，et al. Tumor vasculogenic mimicry predicts poor prognosis in cancer patients：a meta-analysis [J]. Angiogenesis，2016，19（2）：191-200.