喉鱗狀細胞癌組織中缺氧誘導因子-1和人表皮生長因子受體2的表達

巴云鵬，張 曉，宋瑞彪

鄭州大學第一附屬醫院耳鼻咽喉科 鄭州 450052

缺氧是實體瘤的普遍特征，缺氧不僅使腫瘤自身更具侵襲性，且能使腫瘤細胞增強對放化療的抵抗，從而降低其療效。缺氧誘導因子-1(hypoxia inducible factor-1，HIF-1)是機體適應缺氧的關鍵轉錄調節因子。人表皮生長因子受體2(human epidermal growth factor receptor-2，HER-2)是HERs家族的第2個成員，是一種具有酪氨酸激酶(tyrosine protein kinase，TPK)活性的跨膜受體糖蛋白，在細胞的信號轉導中起主要作用。作者觀察了喉鱗狀細胞癌(喉鱗癌)組織中HIF-1和HER-2蛋白的表達及其與臨床病理因素之間的關系，探討二者在喉鱗癌發生發展中的作用及相互關系，為進一步研究喉鱗癌可能的發生機制及新的治療方案奠定基礎。

1 材料與方法

1.1材料選取鄭州大學第一附屬醫院耳鼻咽喉科2008年8月至2010年8月接受手術治療且均經病理檢查確診的78例喉鱗癌標本，其中，男73例，女5例，年齡41～84歲；病理分級：高分化49例，中、低分化29例；臨床分期：Ⅰ、Ⅱ期35例，Ⅲ、Ⅳ期43例；發生頸淋巴結轉移19例。另選取距癌旁切緣至少2 cm的正常黏膜組織23例，其中男20例，女3例，年齡45～84歲。所有病例術前均未行放、化療及其他相關治療，臨床病歷資料完整。

1.2喉鱗癌組織中HIF-1和HER-2蛋白檢測采用免疫組織化學SP染色，嚴格按試劑盒操作說明書進行。兔抗人HIF-1多克隆抗體(使用時按1100稀釋)和兔抗人HER-2多克隆抗體(使用時按1100稀釋)購自美國Santa Cruz公司，SP9001免疫組化試劑盒和DAB顯色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術工程有限公司。用試劑公司提供的已知陽性切片作陽性對照，PBS代替一抗作陰性對照。結果判定：HIF-1蛋白以細胞質中有棕黃色或棕褐色顆粒為陽性表達，HER-2蛋白以細胞質和細胞膜中有棕黃色或棕褐色顆粒為陽性表達。每張切片隨機選5個高倍視野，計數陽性細胞，陽性細胞百分比<1%為陰性，≥1%為陽性。

1.3統計學處理應用SPSS 13.0 處理數據。采用χ2檢驗比較喉鱗癌組織和癌旁正常組織以及不同病理指標的喉鱗癌組織中2種蛋白表達的差異，采用Pearson列聯系數分析喉鱗癌組織中2種蛋白表達的關聯性，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1喉鱗癌組織和癌旁正常組織中HIF-1、HER-2蛋白的表達情況見圖1、表1。

2.2HIF-1及HER-2的表達與喉鱗癌患者臨床病理指標的關系見表2。

圖1 喉鱗癌組織(A)和癌旁正常組織(B)中HIF-1、HER-2蛋白的表達(SP，×400)

表1 喉鱗癌組織和癌旁正常組織中HIF-1、HER-2蛋白的表達 例(%)

表2 HIF-1及HER-2的表達與喉鱗癌患者臨床病理指標的關系 例(%)

2.3喉鱗癌組織中HIF-1、HER-2蛋白表達的關聯性分析見表3。

表3 喉鱗癌組織中HIF-1、HER-2蛋白表達的關聯性 例

rP=0.385，P<0.001。

3 討論

HIF-1是腫瘤細胞在缺氧條件下進行代謝調控的關鍵因子。HIF-1包括HIF-1α和HIF-1β兩個亞單位，HIF-1α是HIF-1的氧敏感成分，決定HIF-1的活性。目前已經發現包括促紅細胞生成素、碳酸酐酶9、血紅素加氧酶、血管內皮生長因子、葡萄糖載體蛋白1等[1]在內的60余種HIF-1的靶基因，這些基因的蛋白產物涉及新生血管生成、能量代謝、紅細胞生成、細胞增殖和存活、抗凋亡、血管重塑以及血管舒縮反應等功能。HIF-1調控的這些基因均以不同方式參與了腫瘤細胞對缺氧的適應過程，發揮了促進腫瘤的血管生成、促進癌細胞侵襲和轉移、影響癌細胞生存或凋亡等作用。該研究結果顯示，HIF-1蛋白在喉鱗癌組織中過度表達，提示HIF-1與喉鱗癌的發生有關。Aebersold等[2]運用免疫組化的方法檢測98例喉鱗癌患者癌組織HIF-1α的表達水平，發現HIF-1α表達的高低與腫瘤組織學分級、淋巴結轉移有關。該研究結果顯示HIF-1在晚期、分化差和有淋巴結轉移的喉鱗癌組織中表達升高，提示HIF-1為晚期喉鱗癌的高表達因子，針對HIF-1的靶向治療可望為晚期喉鱗癌患者提供新的治療方案。

原癌基因HER-2是HERs的第2個成員，在細胞的信號轉導中發揮重要作用，是細胞生長、分化及存活的重要調節者[3]。在人類腫瘤中，HER-2在乳癌、肺腺癌、原發性腎細胞癌、卵巢癌組織中都有高表達，是患者預后不良的指征[4-6]。HER-2單體無生物活性，當與其他受體和配體結合后，激發細胞內的信號級聯反應，導致下游信號分子途徑的激活，主要包括促有絲分裂原活化蛋白激酶途徑及磷酸肌醇-3激酶(phosphoinositide-3 kinase，PI-3K)/絲-蘇氨酸激酶(Akt)途徑的激活并促進細胞的有絲分裂[7]。Li等[7]的研究認為在HER-2過度表達的腫瘤中其可與HER-3形成異二聚體并可激活PI-3K/Akt途徑，活化的Akt與HIF-1β相互作用，增強HIF-1的表達，提示HER-2是通過激活PI-3K/Akt信號途徑增強HIF-1的表達，進而影響腫瘤的生長增殖。該研究結果顯示，喉鱗癌組織中HER-2的表達高于癌旁正常組織，提示HER-2的高表達與喉鱗癌的發生有關。此外，該研究還發現淋巴結轉移組中HER-2的表達升高，HER-2的分化程度越低，其陽性表達越高，與呂克文等[8]的研究結果一致，且HER-2的表達隨臨床分期增加而增高，說明HER-2的高表達是喉鱗癌發生發展過程中的晚期事件，針對HER-2的靶向治療有望為晚期喉鱗癌患者提供新的治療策略。

Liu等[9]研究認為HER-2通過PI-3K/Akt途徑促進HIF-1的穩定和增強其表達活性，但是它并不直接結合并使HIF-1磷酸化，可能通過位于Akt和HIF-1之間的中介物，即哺乳動物雷帕霉素靶蛋白的調節，促進HIF-1的穩定和表達。該研究關聯性分析的結果亦顯示在喉鱗癌組織中HER-2和HIF-1的表達呈正關聯，提示二者在喉鱗癌的發生發展中起協同作用，聯合檢測二者對喉鱗癌預后的判定和臨床治療有一定的臨床指導意義。

綜上所述，喉鱗癌組織中HIF-1和HER-2蛋白異常高表達，二者可能在喉鱗癌的發生、分化和轉移中起協同作用。HIF-1和HER-2有可能成為喉鱗癌治療的分子標靶。

[1]陳林.轉基因小鼠技術與HIF-1α功能的研究[J].國外醫學：生理、病理科學與臨床分冊，2004，24(2)：132

[2]Aebersold DM，Burri P，Beer KT，et al.Expression of hypoxia-inducible factor-1alpha：a novel predictive and prognostic parameter in the radiotherapy of oropharyngeal cancer[J].Cancer Res，2001，61(7)：2911

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[8]呂克文，靜廣平，金寶忠，等.HER-2/neu及β-catenin在涎腺粘液表皮樣癌中的表達及意義[J].臨床口腔醫學雜志，2009，25(9)：530

[9]Liu M，Howes A，Lesperance J.Antitumor activity of rapamycin in a transgenic mouse model of ErbB2-dependent human breast cancer[J].Cancer Res，2005，65(12)：5325