朱鳳池 戚 峰 鞏發(fā)才 季 兵 劉 彤
區(qū)域性淋巴轉移是大腸癌最常見的轉移途徑,伴有淋巴結轉移的大腸癌患者5年生存率遠低于無淋巴結轉移者[1]。多種因素影響大腸癌淋巴結轉移過程,其中血管內皮生長因子(VEGF)-C具有重要作用,低氧誘導因子(HIF-1)、信號轉導和轉錄活化因子(STAT3)可作為啟動子的主要轉錄因子誘導VEGF。本研究旨在探討HIF-1α和STAT3在大腸癌淋巴轉移中的作用,為尋找新的大腸癌分子靶點提供理論參考。
1.1 研究對象 收集我院2008年4月—2009年3月經(jīng)病理證實為大腸癌的標本60例,男32例,女28例,年齡43~80歲,平均年齡(67±2)歲,術前均未進行任何治療。腺癌52例,黏液腺癌8例;高分化15例,中分化33例,低分化12例。浸潤深度:T1+T2 4例,T3 47例,T4 9例;淋巴結轉移31例;Dukes分期:A+B期29例,C期22例,D期9例。每例標本均采集大腸癌組織(T組)和遠癌切端腸組織黏膜(N組),采集標本分別于-80℃冷凍保存和浸泡于10%福爾馬林備用。
1.2 方法
1.2.1 目標基因mRNA水平檢測 采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(PCR)檢測HIF-1α、STAT3和VEGF-C的基因轉錄,包括提取細胞總RNA并純化,合成cDNA第一鏈,利用PCR方法擴增模板cDNA,回收DNA片段制作標準曲線。根據(jù)標準曲線標本中各自的拷貝數(shù),用GAPDH作為內參對HIF-1α、STAT3和VEGF-C進行校正。每個樣本標本均重復測量3次,取其平均值。PCR引物序列見表1。
表1 PCR引物序列
1.2.2 目標基因蛋白表達水平檢測 取標本石蠟切片常規(guī)脫蠟水化后,于pH 6.0枸櫞酸鹽緩沖液中微波加熱作抗原修復,用PBS緩沖液代替一抗作陰性對照,進行免疫組化檢測。采用免疫組化鏈霉親和素-生物素-過氧化物酶復合物法(SABC法)分別檢測HIF-1α、STAT3和VEGF-C的蛋白表達水平,一抗分別為兔抗人的HIF-1α、STAT3及VEGF-C多克隆抗體。
1.2.3 免疫組化結果判斷 HIF-1α和VEGF-C結果參考Zhong等[2]的方法,HIF-1α陽性細胞數(shù)<1%為陰性,陽性細胞數(shù)≥1%為陽性。VEGF-C陽性細胞數(shù)<25%為陰性,陽性細胞數(shù)≥25%定為陽性。STAT3結果判定參照Saito等[3]綜合計分法,0~2分為陰性,≥3分為陽性。
1.2.4 淋巴管密度(LVD)計算 以小鼠抗人podoplanin單克隆抗體標記大腸癌微淋巴管,檢測微淋巴管密度。按照Wei?dner等[4]報道的方法,先在低倍鏡(×40)下掃視整個視野的腫瘤區(qū)域,選擇其中的4個淋巴管密集區(qū),然后在高倍鏡(×200)下計數(shù)微淋巴管數(shù),取其平均值作為該例標本的LVD值。
1.3 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件包進行數(shù)據(jù)分析處理,計量資料以±s表示,組間比較采用獨立樣本t檢驗,計數(shù)資料采用卡方檢驗,相關性采用Spearman秩相關檢驗和R×C表分類資料的關聯(lián)性分析,檢驗水準為α=0.05。
2.1 HIF-1α、STAT3和VEGF-C表達與遠癌切端及淋巴結轉移的比較 T組中HIF-1α、STAT3和VEGF-C分子的mRNA轉錄水平及蛋白表達陽性比例高于N組,淋巴結轉移患者HIF-1α、STAT3和VEGF-C分子表達高于無淋巴結轉移患者,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2、圖1。
表2 HIF-1α、STAT3和VEGF-C分子表達與遠癌切端及淋巴結轉移的關系
2.2HIF-1α、STAT3與VEGF-C的mRNA表達相關性 HIF-1α和STAT3與VEGF-C mRNA轉錄水平均呈正相關(rs分別為0.873和0.982,均P<0.05)。
2.3 HIF-1α、STAT3與VEGF-C的蛋白表達相關性 HIF-1α和STAT3陽性組的VEGF-C表達明顯高于陰性組的表達,呈正相關(均P<0.05),見表3。
表3 HIF-1α、STAT3與VEGF-C蛋白表達水平的關系
2.4 有無淋巴結轉移患者LVD比較 淋巴結轉移患者LVD為19.81±7.36,高于無淋巴結轉移患者的15.49±5.76,差異有統(tǒng)計學意義(t=2.521,P<0.05)。
淋巴結轉移是大腸癌常見的轉移途徑,本實驗研究了在大腸癌淋巴結轉移中起重要作用的HIF-1α、STAT3和VEGF-C分子。Royston等[5]認為,VEGF-C的過度表達增加了腫瘤內及腫瘤邊緣淋巴管的表面積,利于癌細胞轉移。隨著原發(fā)腫物的發(fā)展,淋巴管截面平均面積增多,促使癌細胞更容易進入淋巴管而轉移,提示淋巴管新生在大腸癌轉移起重要作用。因此,VEGF-C在大腸癌癌變過程中起一定的促進作用。
淋巴管生成可發(fā)生在炎癥、腫瘤等的病理過程。Gao等[6]研究發(fā)現(xiàn),淋巴管生成是主動介導腫瘤轉移的。腫瘤早期常發(fā)生淋巴結轉移,提示淋巴管在腫瘤轉移過程中起重要作用。本研究顯示,大腸癌組織淋巴結陽性標本中LVD明顯升高,提示微淋巴管生成與大腸癌淋巴結轉移密切相關。
HIF-1α是缺氧條件下廣泛存在于哺乳動物及人體的一種轉錄因子。惡性腫瘤生長過程,由于組織增生過快造成局部嚴重缺氧和供能與耗能之間不平衡。HIF-1α能通過誘導VEGF-C和糖酵解相關酶的表達,增加供血、供能,表明HIF-1α與腫瘤發(fā)生發(fā)展密切相關。本研究亦顯示,HIF-1α與VEGF-C的表達存在正相關性,提示腫瘤迅速增殖引起組織缺血缺氧,誘導HIF-1α的表達,促進腫瘤淋巴管的生成。
STAT3是EGFR、IL26/JAK、Src等多個致癌性酪氨酸激酶信號通道匯聚的焦點,在多種腫瘤細胞中均發(fā)現(xiàn)持續(xù)性過度激活。STAT3的表達可以調控該轉錄因子參與的多種異常的腫瘤信號途徑:如抗凋亡基因Bcl-xl、Bcl-2,細胞周期控制基因C-fos等的表達,從而誘導腫瘤細胞增殖,阻斷細胞凋亡[7]。因此,STAT3基因被公認為是重要的癌基因之一。Niu等[8]研究發(fā)現(xiàn)STAT3可以直接結合VEGF基因的啟動子,從而調控VEGF的表達。本研究發(fā)現(xiàn),STAT3與VEGF-C的表達存在相關性。因此,阻斷STAT3信號通路可以阻斷有多種信號途徑介導的腫瘤淋巴管生成,阻止腫瘤的生長和轉移。STAT3是一個抑制腫瘤VEGF表達和淋巴管生成的有效靶點。
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