胃癌中葡萄糖转运蛋白1、缺氧诱导因子—1α的表达及临床意义

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摘要：目的 探讨葡萄糖转运蛋白1（glucosetransporter1， Glut1）和缺氧诱导因子-1α（hypoxia inducible factor-1 alpha， HIF-1α）的基因产物的表达及其临床意义。方法 应用免疫组织化学EnvisionTM二步法检测120例胃癌和50例癌旁正常胃组织（距癌灶5 cm以上）中Glut1蛋白、HIF-1α的表达。结果 HIF-1α、Glut1在120例胃癌和50例癌旁组织中的阳性表达率分别为70%、69%和16%、18%，差异有统计学意义（P<0.01）。胃癌组织中，HIF-1α的阳性表达与胃癌的临床分期、组织分型及淋巴结转移有关（P<0.01）。Glut1的阳性表达与胃癌的临床分期、组织分型、组织学分级及淋巴结转移有关（P<0.05）。HIF-1α与Glut1表达程度呈正相关（r1=0.62，P<0.01）。结论 HIF-1α、Glutl的阳性表达可以作为胃癌侵袭转移潜能的生物学指标，且这些指标的表达对于临床早期干预治疗具有重要的指导意义。

关键词：胃肿瘤；缺氧诱导因子-1；葡萄糖转运蛋白1；免疫组织化学

（Glut1） protein ，hypoxia-inducible factor-1 alpha in primary gastric carcinoma. Methods The expressions of HIF-1α and Glut1 were immunohistochemically examined in 120cases of primary gastric carcinomas and 50 cases of benign gastric mucosa. Results The positive rates of HIF-1α and Glut1 were 70%、69% and 16%、18% in gastric carcinoma， which were significantly higher than that in benign gastric mucosa（P<0.01）. HIF-1α proteins expressions were closely related to clinical stage， histologicalgrading，histopathologic type， lymph node metastasis（P<0.01）. Glut1 proteins expressions were closely related to clinical stage， histologicalgrading，histopathologic type， lymph node metastasis（P<0.05）. There was a significant correlation between the expression of HIF-1α and Glut1 in gastric carcinoma（r1=0. 0.62，P<0.01）. Conclusion The overexpression of HIF-1α and Glut1 protein may be closely associated with aggressive biological behaviorin gastric carcinoma. Detection of expression of these markers might be useful in the choice of treatment.

Key words：Gastric neoplasms；Hypoxia-inducible factor-1；Glucose transporter1；Immunohistochemistry

胃癌的发病率在我国居各类肿瘤的第1位，每年约有17万人死于胃癌且每年还有2万以上的新患者产生，它是一种严重威胁人类身心健康的疾病。恶性肿瘤的增殖依靠的是氧气和营养物质，它的高增殖状态使组织的缺氧尤为明显，但是肿瘤细胞可以通过自身调节，克服不良因素，继续生长。在缺氧的微环境中，HIF-1α和Glutl表达增加，改善肿瘤细胞能量代谢，提高葡萄糖利用及糖代谢，从而为恶性肿瘤提供更多的能量。关于胃癌组织中HIF-lα和Glutl的表达及其与癌细胞增生和临床病理因素的关系，目前鲜见报道。本研究运用免疫组化技术对胃癌中HIF-1α及Glutl蛋白表达进行探讨。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集本院病理科2008年2月～2015年2月诊断为胃癌的存档组织蜡块120例，每例均有详细的临床资料。120 例标本患者术前均未接受化疗和放疗。患者手术时年龄53～86岁，平均68.7岁。胃癌临床分期按2003年国际抗癌联盟（UICC）颁布的胃癌 TNM 分期标准，I 期及 II 期共51例，III期及IV期69例；高中分化 56例，低分化 64例；组织分型：管状腺癌38例，黏液腺癌51例，低分化腺癌31例；伴淋巴结转移 75例，无转移45例。50 例胃癌癌旁正常组织为距癌灶 5 cm 以上的癌旁胃黏膜组织。

1.2主要试剂和检测方法 兔抗人Glutl多克隆抗体购自福州迈新公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗体购自武汉博士德公司，兔抗人HIF-1α多克隆抗体购自北京中杉金桥公司。采用免疫组织化学EnvisionTM二步法检测Glutl和HIF-1α检测。

1.3结果判定 染色结果判定： HIF-lα蛋白以胞质或胞核呈棕黄色细颗粒为阳性，Glutl阳性着色分别于胞质或胞膜呈棕黄色，在高倍镜下（400×）随机选择5个视野，每个视野计数200个细胞，共计l000个，HIF-1α 蛋白判断标准参照 Zhong et al报道[1]：阳性胞数1%～10%为（+）；阳性细胞数11%～50% 为（++）；阳性细胞数>50%为（+++）。Glutl以阳性细胞数0～2%为（-）；2%～50%为低表达（+），≥50%为高表达（++）。

1.4统计学处理 应用 SPSS 19.0 软件包作统计学处理分析，不同组间资料比较采用χ2检验，参数间的相关性用Spearman等级相关分析，以 P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HIF-1α和Glutl在胃癌及癌旁组织中的表达 HIF-1α蛋白表达在胞质或胞核（图1）， Glutl蛋白表达在胞质和/或胞膜（图2），HIF-1α、Glutl在胃癌组织中的表达明显高于癌旁组织，差异具有统计学意义（P<0.01），见表1。

2.2 Glut在低分化组阳性表达显著高于高-中分化（P<0.05），HIF-1α、Glutl在Ⅲ期+Ⅳ期的阳性表达显著高于I期+Ⅱ期（P<0.01），在淋巴结转移组的表达明显高于无淋巴结转移组（P<0.01），在黏液细胞癌的表达明显高于管状腺癌 （P<0.05），见表2。

3 讨论

相对缺氧是肿瘤恶性增殖中的普遍现象，HIF-1可激活缺氧反应基因转录DNA结合蛋白，是由缺氧诱导产生。它由HIF-lα和HIF-1β亚基所构成，HIF-1α是氧调节亚基又是活性亚基，决定了HIF-1的活性。最近，国内外研究发现肠癌、卵巢癌等肿瘤中HIF-lα的表达呈阳性，且在癌前病变组织可检测到HIF-1α。在缺氧环境下，HIF-1α被绝大多数的恶性肿瘤细胞检测到[2]。本实验结果显示，黏液细胞癌中HIF-1α表达率远远高于管状腺癌；淋巴结转移组的表达率显著高于无转移组；Ⅲ-Ⅳ期的阳性表达率明显高于I～Ⅱ期，提示H1F-1α在胃癌侵袭转移进展过程中起一定的促进作用。

恶性肿瘤增殖活跃，细胞存在异常增殖，因此葡萄糖摄取率明显增加。至今有关肿瘤细胞糖代谢率升高的分子机制尚未明确，Glut-1表达的增加可能是糖代谢率增高的一个机制。与正常组织相比，恶性肿瘤对葡萄糖的摄取及代谢均处于高状态。Glut1受多种因素的正常调节，表达异常促使糖吸收增加，成为癌细胞利用葡萄糖增多的途径之一。在恶性肿瘤组织中，脑、食管、肺等阳性表达率均达到半数以上[3]。本研究结果表明，黏液腺癌的Glutl阳性表达率远远高于管状腺癌；淋巴转移组的阳性表达率也高于无淋巴转移组；阳性表达率随临床分期增高而增高，其差异具有明显统计学意义，与Kawamura等[4]的研究结果吻合，显示胃癌的增殖、侵袭、转移及不良预后与Glutl的高表达有着密切关系。

胃癌是一种常见的消化系统恶性肿瘤，其高转移、高侵袭是致使患者死亡的主要原因[5]。缺氧组织中，HIF-lα上调Glutl的表达，增加糖转运，适应癌肿组织的能量代谢需要，本研究发现胃癌组织HIF-1α与Glutl均呈高表达， HIF-1α分别与Glutl呈正相关性，与胃癌的发生、发展紧密相连，提示：Glutl、HIF- 1α表达与癌细胞增殖指数密切相关，二者具有协同作用，在胃癌的进展、浸润、转移等过程中发挥着促进作用，可作为评估胃癌侵袭、转移能力的指标。

参考文献：

[1]Zhong H，De Matzo AM，Laushner E，et a1.Overexpression of hypoxi-a-inducible factor 1 alpha in common human cancetz and their metasta-sea[J].Cancer Res，1999，59（22）：5830-5835.

[2]Zhong H，Mabjeesh N J，Willard M T，et a1.Nuclear expression of hypoxia inducible factor l protein is heterogeneous in human mali91lant cells under normoxic condition[J].Cancer Lett，2002，181 （2）：233-238.

[3]Ravazoula P，Batistatou A，Metra C，et a1.Immunhistochemical expression of glucose transporter Ghtl and cyclin D1 in breast careinomas cell negative lymph nodes[J].Eur J Gynaeeol Oncol，2003，24（6）：544-546.

[4]Kawamura T，Kusakabe T，Sugino T，et a1.Expression of glucose transporter-1 in human gastric carcinoma：association with tumor asgressiveness，metastasis，and patient survival[J].Cancer，2001，92 （3）：634-641.

[5]徐凌，殷建华，朱秀，等.胃癌相关基因Serp inel的RTLAMP快速检测法[J].安徽医科大学学报，2007，42（6）：695.

编辑/周芸霏