HIF—1α、VEGF在甲狀腺腫瘤中的表達及其與腫瘤血管生成的關系

[摘要] 目的 探討HIF-1α和VEGF蛋白在甲狀腺腫瘤組織中的表達及其與腫瘤血管生成的關系。 方法 應用免疫組織化學Envision法檢測140例甲狀腺癌組織、50例甲狀腺腺瘤及30例正常甲狀腺組織中HIF-1α和VEGF的表達，并檢測腫瘤微血管密度（MVD），分析HIF-1α和VEGF蛋白的表達與腫瘤血管生成的關系。 結果 甲狀腺癌組織中HIF-1α、VEGF陽性表達和MVD計數均明顯高于正常甲狀腺和甲狀腺腺瘤組織（P < 0.05）。在140例甲狀腺癌組織中，有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外、分化程度高以及AJCC分期高者HIF-1α的表達明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜、分化程度低以及AJCC分期低者（P < 0.05）。有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外以及AJCC分期高者VEGF及MVD計數明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜以及AJCC分期低者（P < 0.05）。甲狀腺癌組織中HIF-1α、VEGF表達及MVD值之間相互兩兩呈顯著正相關（r = 0.605、0.564、0.513，P < 0.05）。 結論 HIF-1α、VEGF和MVD計數可作為輔助甲狀腺腫瘤早期鑒別診斷和預測其甲狀腺癌生物學行為的參考指標。

[關鍵詞] 甲狀腺腫瘤；免疫組織化學；HIF-1α；VEGF；微血管密度

[中圖分類號] R736.1 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2013）20-0073-03

近年來，從分子生物學角度探討甲狀腺良、惡性腫瘤在形成和演變過程的分子機制，并從中尋找輔助診斷甲狀腺癌和預測甲狀腺癌轉移潛力的分子標記物，已成為甲狀腺腫瘤研究領域中的關注點。目前眾多研究已經證實，實體腫瘤的浸潤轉移過程中往往伴有血管內皮細胞增殖與新生血管形成[1，2]。血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）是目前已知針對內皮細胞特異性最高、促腫瘤血管構建作用最強的調節因子。腫瘤微血管密度（MVD）是反映腫瘤微血管形成的一個重要指標。目前大量研究表明，膀胱癌、腸道癌、乳腺癌、前列腺癌、宮頸癌等多種人體實體腫瘤內VEGF與微血管密度存在密切關系，VEGF與MVD已成為腫瘤轉移的預測因子及判斷預后的獨立指標[3-5]。缺氧誘導因子-1（hypoxia inducible factor-1，HIF-1）在多種實體腫瘤中均檢測到高表達，可能參與了腫瘤的浸潤及轉移過程，且對患者預后有重要影響[6]。目前尚未見HIF-1α、VEGF在甲狀腺腫瘤中表達及其與腫瘤血管生成的關系報道。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇2005年8月16日～2010年9月15日東莞石碣醫院和暨南大學附屬第一醫院的甲狀腺腫瘤石蠟組織標本190例和正常甲狀腺組織30例為研究對象，其中甲狀腺癌140例和甲狀腺腺瘤50例。140例甲狀腺癌包括乳頭狀癌45例，濾泡狀癌45例，髓樣癌25例，末分化癌25例。正常甲狀腺組織取自腺瘤切除術旁，并經病理證實為正常甲狀腺組織。

1.2 方法

采用Envision兩步法檢測各型甲狀腺腫瘤組織和正常甲狀腺組織中HIF-1α、VEGF和CD34蛋白的表達，并計數腫瘤微血管。Envision試劑盒、DAB顯色試劑盒以及VEGF、CD34鼠抗人單克隆抗體均購自廣州安必平醫藥科技有限公司，HIF-1α鼠抗人多克隆抗體均購自Bioworld Technology公司。腫瘤微血管密度（MVD）值采用Weidner等計數法，HIF-1α和VEGF陽性表達：腫瘤細胞核或細胞漿內有棕色或淡棕色顆粒。計數陽性細胞占腫瘤細胞總數百分比：陽性細胞<10%為陰性，10%～25%為（+），26%～50%為（++），>50%為（+++）。

1.3 統計學方法

應用SPSS 13.0版統計學軟件，計數資料運用χ2檢驗，采用Spearman等級相關分析HIF-1α、VEGF蛋白及MVD計數的相關性。

2 結果

2.1 HIF-1α、VEGF蛋白及MVD計數在各型甲狀腺腫瘤組織和正常甲狀腺組織中的表達比較

甲狀腺癌組織中HIF-1α（圖1）、VEGF（圖2）陽性表達和MVD計數均明顯高于正常甲狀腺和甲狀腺腺瘤組織（P < 0.05），而正常甲狀腺組織與甲狀腺腺瘤組織間HIF-1α、VEGF蛋白表達及MVD計數比較，差異無統計學意義（P > 0.05），乳頭狀癌、濾泡狀癌、髓樣癌、未分化癌的HIF-1α、VEGF陽性表達和MVD計數比較，差異無統計學意義（P > 0.05），見表1。

表1 HIF-1α、VEGF蛋白的表達及MVD計數的比較

2.2 HIF-1α、VEGF表達及MVD值與甲狀腺癌臨床病理特征的相關性

在140例甲狀腺癌組織中，有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外、分化程度高以及AJCC分期高者HIF-1α的表達明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜、分化程度低以及AJCC分期低者（P < 0.05）。有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外以及AJCC分期高者VEGF及MVD計數明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜以及AJCC分期低者（P < 0.05）。見表2。

2.3 甲狀腺癌組織中HIF-1α、VEGF表達及MVD值的相關性

甲狀腺癌組織中HIF-1α、VEGF表達及MVD值之間相互兩兩呈顯著正相關（r = 0.605、0.564、0.513，P < 0.05）。

3 討論

研究已經證明，大部分惡性腫瘤組織尤其是實性腫瘤組織中均由于惡性增殖而普通存在相對缺氧物理微環境特征，并對缺氧狀態作出復雜的應激反應，分泌多種因子參與缺氧的調控[7]。其中缺氧相關轉錄因子HIF-1α的研究比較多見，尤其對其在腫瘤浸潤轉移過程中的作用機制一直是研究熱門[8]。目前尚少見HIF-1α蛋白在甲狀腺腫瘤中表達及其臨床意義的報道。本研究結果顯示，甲狀腺癌組織中HIF-1α陽性表達明顯高于正常甲狀腺和甲狀腺腺瘤組織（P < 0.05），而正常甲狀腺組織與甲狀腺腺瘤組織間比較，差異無統計學意義（P > 0.05）。提示HIF-1α的表達上調在甲狀腺癌發生早期階段中扮演著重要的轉錄和調節角色：伴隨腫瘤細胞持續惡性增殖、環境缺氧程度加重，HIF-1α表達隨之增高，調節腫瘤細胞適應缺氧的環境，以維持腫瘤細胞進一步異常增殖。本研究結果進一步發現，在140例甲狀腺癌組織中，有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外、分化程度高以及AJCC分期高者HIF-1α的表達明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜、分化程度低以及AJCC分期低者（P < 0.05）。提示HIF-1α可作為反映甲狀腺癌浸潤和轉移的重要標記物。

新生血管的發生是惡性腫瘤的發生進展過程中的必要條件，其中有許多細胞因子參與調節腫瘤新生血管的生成過程。VEGF是重要的促血管生成因子，也是最強力的血管生成誘發劑，存在于腫瘤細胞細胞核或細胞漿中，能通過旁分泌功能作用，刺激血管內皮細胞增殖和遷移，并為腫瘤細胞的生長和血管形成過程提供最佳微環境，促進腫瘤新生血管生成[9]。腫瘤組織中新生血管系統分布是不均衡的，目前多數認為MVD是觀察腫瘤微血管形成過程的最有效指標之一，特異性最高[10]。本組研究結果發現甲狀腺癌組織中VEGF陽性表達和MVD計數均明顯高于正常甲狀腺和甲狀腺腺瘤組織（P < 0.05），而正常甲狀腺組織與甲狀腺腺瘤組織間比較，差異無統計學意義（P > 0.05），證明VEGF表達上調及MVD計數增多與甲狀腺癌的發生密切相關，可能是甲狀腺癌形成過程中的機制之一。VEGF表達異常增高，新生血管形成隨之增多，滿足腫瘤細胞異常增殖生長、惡變過程的需求。提示VEGF表達檢測和MVD計數可作為早期診斷甲狀腺癌的輔助參考指標。在140例甲狀腺癌組織中，有頸部淋巴結轉移、浸潤達包膜或包膜外以AJCC分期高者VEGF及MVD計數明顯高于無頸部淋巴結轉移、未突破包膜及AJCC分期低者（P < 0.05）。提示VEGF表達升高和MVD計數增多提高了甲狀腺癌的浸潤轉移能力，可作為腫瘤惡性浸潤轉移進展的標志。

本研究分析了甲狀腺癌組織中HIF-1α、VEGF表達及MVD計數的相關性，結果顯示HIF-1α、VEGF表達及MVD值之間相互兩兩呈顯著正相關（r = 0.605、0.564、0.513，P < 0.05）。推測HIF-1α參與腫瘤細胞侵襲轉移的過程可能與其上調VEGF的表達、促進腫瘤血管的形成有關。但兩者的協同作用機制還需要深入的研究探討，相信隨著研究的不斷深入，HIF-1α、VEGF表達及MVD計數將成為甲狀腺癌早期診斷的分子標記物，也將為靶向分子治療開辟新的思路。

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（收稿日期：2013-04-15）