缺氧誘導因子－1α在膀胱癌中的表達及意義

李然偉，任 明，張 明，溫都蘇，劉祿成

（吉林大學第二醫院 泌尿外科，吉林 長春130041）

（ChinJLabDiagn，2013，17：1037）

缺氧誘導因子－1α（hypoxia－inducible factor 1 alpha，HIF－1α）由Semenza等［1］于1992年在缺氧誘導的細胞核的提取物中發現。在正常情況下處失活狀態，在低氧條件下開始表達，且隨缺氧時間延長而增加，成為促進腫瘤發展和轉移的正調節因子［2］。甚至有報道認為，針對HIF－1α用藥不但能抑制腫瘤生長，還可增強腫瘤細胞對化療的敏感性［3，4］。本研究旨在探討HIF－1α在膀胱移行細胞癌中的表達和臨床意義。

1 材料與方法

1.1 一般材料 2009年3月至2012年3月本院泌尿外科手術切除并經病理組織學證實的膀胱移行細胞癌標本30例，術前均未接受腫瘤相關治療并采用同一種術式。另取15例距離腫瘤組織邊緣10 cm以外的正常膀胱組織，將新鮮標本用生理鹽水沖洗干凈后置－80℃液氮罐備用。免疫組織化學染色和濃縮型二氨基聯苯胺（DAB）試劑盒購自北京中杉金橋公司，人HIF－1α單克隆抗體購自Epitomics公司。

1.2 標本染色與結果判定 采用免疫組織化學鏈霉菌抗生物素蛋白——過氧化酶（SP）法常規染色，用磷酸鹽緩沖液（PBS）代替抗陰性對照，細胞著色者為陽性細胞。根據著色細胞數和著色程度進行綜合評判。HIF－1α蛋白著色定位在細胞膜或細胞核，呈黃褐色。著色細胞計數：連數3個高倍視野無著色細胞時為陰性（－），著色但染色淺時為陽性（＋）；著色且深時為強陽性（＋＋＋）；介于兩者之間時為中度陽性（＋＋）。

1.3 統計學方法 應用SPSS16.0軟件進行統計學處理，計數資料用例數及百分率表示，組間比較用χ2檢驗，P＜0.05為有統計學意義。

2 結果

2.1 膀胱癌組織、正常膀胱組織中HIF－1α陽性表達率的比較

HIF－1α在30例膀胱癌組織中23例（76.7%）呈陽性表達，而15例正常膀胱組織中僅1例陽性表達。HIF－1α在膀胱癌組織中的表達顯著高于膀胱正常組織，差異有統計學意義（P＜0.01）。

2.2 HIF－1α在膀胱癌組織不同病理分級中的表達差異 如表1所示，在不同病理分級中HIF－1α的陽性表達程度不同，組間差異比較：雖G1和G2相比，差異不具有統計學意義（P＞0.05），但G1和G3對比，差異具有統計學意義（P＜0.05）。比較結果提示，隨著分級增高，即惡性程度上升，其陽性表達率和陽性表達程度增強。

表1 HIF－1α在30例膀胱癌組織不同病理分級中的表達情況

3 討論

膀胱癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，闡明膀胱癌的發生、發展和復發機制及其影響因素是目前腫瘤研究的重要課題。很多基礎和臨床研究已證明，膀胱癌的生長轉移是一個十分復雜的多基因，多因素參與的過程，明確相關基因的作用，研究其發生、發展機制，篩選膀胱癌生物學標志物并構建瞄準其靶位治療的基因制劑對于明確機制，遏制生長，改進治療有著極其重要的意義。研究認為HIF－1α在多種惡性腫瘤組織中過表達，并被證實其既能促進腫瘤生長也與化療耐藥和患者不良預后有關［5，6］。已成為當前腫瘤基礎理論研究和臨床實際治療研究的熱點之一。

組織細胞正常時，HIF－1α處于失活狀態。當細胞增殖處于低氧狀態時，HIF－1α轉運到核內，促進細胞增殖，加速腫瘤生長，且隨缺氧時間延長其轉錄，翻譯水平呈指數增加［7］。我們在30例膀胱癌組織的23例中檢測到HIF－1α高表達，其活性增強與膀胱癌的生長和惡性度相關。這與在其他惡性腫瘤中HIF－1α的過表達激活了的血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）基因加速癌細胞血管生成的生物學行為，使腫瘤細胞很快適應缺氧微環境，促進腫瘤生長的文獻報道一致［8］。

本研究的30例膀胱癌組織中HIF－1α陽性表達率為76.7%，高于15例正常膀胱組織，并且膀胱癌細胞中HIF－1α的表達陽性強度G3級顯著高于G1級，說明HIF－1α的過表達在膀胱癌的發生、發展，以及惡性度和預后至關重要。Liao等［9］通過體外實驗證實，膀胱癌細胞中HIF－1α過表達可誘導VEGF的高水平表達。VEGF是活性最強、特異性最高的促血管生成因子，而血管生成在腫瘤生長和轉移中有重要作用。HIF－1α間接促血管形成的作用最終會加速腫瘤細胞轉移和腫瘤的侵襲性。在大鼠卵巢癌動物模型的研究中發現，HIF－1α過表達加速腫瘤的侵襲性，并增加轉移率，而通過反義HIF－1α抑制其活性則可大大延緩腫瘤侵襲時間，降低轉移機會。提示基因制劑抑制HIF－1α表達來治療腫瘤值得期待。

本文作者通過免疫組織化學技術檢測膀胱癌組織和膀胱正常組織中HIF－1α蛋白表達，結果顯示HIF－1α在膀胱癌組織的表達率明顯高于膀胱正常組織（P＜0.01），且隨著癌細胞病理分級的增加其表達水平上升，說明HIF－1α可作為判斷膀胱生長轉移和患者預后的重要指標之一，這為進一步研究HIF－1α在膀胱癌發生、發展機制中的作用和靶向HIF－1α治療臨床膀胱癌提供了一定參考和實驗依據。

［1］Semenza GL，Wang GL.A nuclear factor induced by hypoxia via de novo protein synthesis binds to the human erythropoietin gene enhancer at a site required for transcriptional activation［J］.Mol Cell Biol，1992，12（12）：5447.

［2］Adams JM，Difazio LT，Rolandelli RH，et al.HIF－1：a key mediator in hypoxia［J］.Acta Physiol Hung，2009，96：19.

［3］Liu F，Wang P，Jiang X，et al.Antisense hypoxia－inducible factor alpha gene therapy enhances the therapeutic efficacy of doxorubicin to combat hepatocellular carcinoma［J］.Cancer Sci，2010，99（10）：2055.

［4］Chai CY，Chen WT，Huang WC，et al.Hypoxia－inducible factor－1 alpha expression correlates with focal macrophage infiltration，angiogenesis and unfavourable prognosis in urothelial carcinoma［J］.J Clin Pathol，2011，61（5）：658.

［5］Blouw B，Song H，Tihan T，et al.The hypoxia response of tumor is dependent on their microenvironment［J］.Cancer Cell，2009，4：133.

［6］Oh SH，Woo JK，Jin Q，et al.Identification of novel antiangiogenic anticancer activities of deguelin targeting hypoxia－inducible factor－1alpha［J］.Int J Cancer，2010，122（1）：5.

［7］Liu W，Shen SM，Zhao XY，et al.Targeted genes and interacting proteins of hypoxia inducible factor－1［J］.Int J Biochem Mol Biol，2012，3：165.

［8］Dang DT，Chun SY，Burkitt K，et al.Hypoxia－inducible factor－1 target genes as indicators of tumor vessel response to vascular endothelial growth factor inhibi－tion［J］.Cancer Res，2009，68（6）：1872.

［9］Liao D，Corle C，Seagroves TN，et al.Hypoxia－inducible factor－1alpha is a key regulator of metastasis in a transgenic model of cancer initiation and progression［J］.Cancer Research，2010，67：563.