VEGF、HIF-1α、COX-2在非小細胞肺癌中的表達及意義

石國一，劉玉玲，王　敏(.河北省贊皇縣醫院外科，河北 贊皇 0530；.河北省贊皇縣醫院內鏡室，河北 贊皇 0530)

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·論著·

VEGF、HIF-1α、COX-2在非小細胞肺癌中的表達及意義

石國一1，劉玉玲2，王敏1(1.河北省贊皇縣醫院外科，河北 贊皇 051230；2.河北省贊皇縣醫院內鏡室，河北 贊皇 051230)

[摘要]目的探討血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、缺氧誘導因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及環氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)在非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)中的表達及與臨床病理的關系。方法采用免疫組織化學方法檢測89例NSCLC組織和17例正常肺組織(對照組)VEGF、HIF-1α及COX-2的表達情況，并分析其臨床病理意義。結果VEGF、HIF-1α、COX-2在NSCLC中的陽性表達率分別為71.9%、47.2%、57.3%，分別顯著高于對照組陽性表達率29.4%(P=0.001)、17.6%(P=0.024)、23.5%(P=0.011)。有淋巴結轉移的患者較無淋巴結轉移的患者VEGF、HIF-1α和COX-2的表達陽性率高(P<0.05)；在TNM分期中，Ⅲ+Ⅳ期的患者較Ⅰ+Ⅱ期患者VEGF、HIF-1α表達陽性率高(P<0.05)。結論VEGF、HIF-1α及COX-2在NSCLC組織中的表達顯著增高，提示三者在NSCLC的發生中發揮重要作用。

[關鍵詞]癌，非小細胞肺；血管內皮生長因子類；缺氧誘導因子1

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2016.03.003

肺癌是我國常見的惡性腫瘤之一，發病率及病死率逐年上升。非小細胞肺癌(non-small cell lung cancer，NSCLC)占肺癌的80%左右[1]，其發生發展機制是目前研究的熱點。血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是已知最重要的血管生成促進因子之一，與許多腫瘤密切相關[2]。缺氧誘導因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)可以促進腫瘤組織生長，并對VEGF具有調節作用[3]。環氧合酶2(cyclooxygenase-2,COX-2)在多種腫瘤中的表達與VEGF密切相關。鑒于此，本研究采用免疫組織化學方法檢測89例NSCLC患者腫瘤標本中VEGF、HIF-1α、COX-2的表達，并分析其與臨床病理特征的關系。

1資料與方法

1.1標本收集收集2010年3月—2014年3月河北省贊皇縣人民醫院外科NSCLC福爾馬林固定石蠟包埋組織89例，男性56例，女性33例，年齡42～78歲，平均(58.4±6.1)歲，其中腺癌49例，鱗癌40例。隨機選取同時手術的正常肺組織17例作為對照組，男性11例，女性6例，年齡48～72歲，平均(56.2±7.2)歲。病理切片由2位高年資病理醫生復診。2組性別、年齡差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2檢驗試劑VEGF鼠抗人單克隆抗體、HIF-1α鼠抗人單克隆抗體、COX-2兔抗人單克隆抗體、鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連接法(sptreptavidin-perosidasease,SP)免疫組織化學試劑盒以及二氨基聯苯胺(diaminobenzidine,DAB)顯色試劑盒均購自福州邁新生物技術開發公司。

1.3免疫組織化學檢測切片常規脫蠟至水，3% H2O2室溫孵育15 min去除內源性過氧化物酶活性，然后選用枸櫞酸鹽緩沖液高壓抗原修復，室溫自然冷卻。滴加血清封閉液室溫15 min后，直接加一抗(VEGF：1∶100；HIF-1α：1∶100；COX-2：1∶100)于切片上，濕盒內4℃冰箱過夜。PBS沖洗5 min 3次，按照SP試劑盒說明書操作。DAB顯色，蘇木精復染，中性樹膠封片。用0.01 mol/L PBS代替一抗作為陰性對照，其余步驟同上。

1.4結果判斷以細胞質或細胞核內出現棕黃色顆粒或棕黃色團塊為陽性細胞。根據陽性細胞百分比制定如下判定標準：COX-2染色位于細胞漿，腫瘤細胞數>10%為陽性；VEGF陽性染色位于細胞漿，腫瘤細胞染色數>25% 為陽性；HIF-1α染色位于細胞核，腫瘤細胞數>10%為陽性。

1.5統計學方法應用SPSS 21.0統計軟件進行數據分析，計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1VEGF、HIF-1α、COX-2在NSCLC中的表達VEGF、COX-2免疫組織化學染色以細胞漿內出現棕黃色顆粒為陽性，HIF-1α染色以細胞核內出現棕黃色顆粒為陽性(圖1)。VEGF在NSCLC腫瘤組織中陽性表達率明顯高于對照組(P=0.001)；HIF-1α在NSCLC腫瘤組織中陽性表達率明顯高于對照組(P=0.024)；COX-2在NSCLC腫瘤組織中陽性表達率明顯高于對照組(P=0.011)。見表1。

表1　VEGF、HIF-1α、COX-2在NSCLC組織中的表達

圖1VEGF、HIF-1α及COX-2在NSCLC組織中的表達 (IHC ×400)

A.對照組中VEGF的表達；B.腺癌中VEGF的表達；C.鱗狀細胞癌中VEGF的表達；D.對照組中HIF-1α的表達；E.腺癌中HIF-1α的表達；F.鱗狀細胞癌中HIF-1α的表達；G.對照組中COX-2的表達；H.腺癌中COX-2的表達；I.鱗狀細胞癌中COX-2的表達

Figure 1The expression of VEGF，HIF-1α and COX-2 in NSCLC(IHC ×400)2.2VEGF、HIF-1α、COX-2表達與臨床病理特征的關系在NSCLC中，有淋巴結轉移的患者較無淋巴結轉移的患者VEGF、HIF-1α和COX-2的表達陽性率高(P<0.05)；在TNM分期中，Ⅲ+Ⅳ期的患者較Ⅰ+Ⅱ期患者VEGF、HIF-1α表達陽性率高(P<0.05)，COX-2陽性率表達在Ⅰ+Ⅱ期與Ⅲ+Ⅳ期患者之間差異無統計學意義(P>0.05)；而在不同年齡、性別、病理類型和分化程度患者之間VEGF、HIF-1α和COX-2的表達陽性率差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2　VEGF、HIF-1α、COX-2表達與NSCLC臨床病理特征的關系

3討論

VEGF是一種內皮細胞特異性致分裂原，與其受體結合后，可特異性促進內皮細胞分裂增殖，促進血管生成，增加血管的通透性，有助于腫瘤侵襲轉移，是目前誘導腫瘤血管形成特異性最高的血管生長因子之一[4]。本研究結果顯示，NSCLC患者VEGF表達明顯增高，且有淋巴結轉移及TNM分期Ⅲ+Ⅳ期的患者VEGF表達陽性率高。提示VEGF可能參與NSCLC的發病，同時具有一定預后判斷意義。

HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β組成的異源二聚體，其中HIF-1α是主要的氧調節亞基。有研究表明，HIF-1α是一種重要的轉錄因子，可在缺氧狀態下對包括VEGF在內的多種基因發揮調節作用，有利于腫瘤的生存及轉移等[5]。以往研究發現在NSCLC組織中，腫瘤迅速增殖引起的局部缺氧或抑癌基因突變均可使腫瘤組織中HIF-1α蛋白的表達增多[6]。本研究結果顯示，HIF-1α在NSCLC腫瘤組織中的表達明顯高于正常組織，且有淋巴結轉移的患者其陽性表達率明顯升高。提示HIF-1α在NSCLC發生中發揮重要作用，可能成為判斷NSCLC惡性程度的指標。

COX-2是花生四烯酸代謝過程中的限速酶，在細胞因子、致癌劑、癌基因等的作用下可迅速表達，與腫瘤發生發展及預后密切相關[7]。COX-2選擇性抑制劑塞來昔布可抑制多種腫瘤細胞增殖，與其他藥物具有協同抗腫瘤細胞作用[8]，在腫瘤的化學預防與治療中具有潛在的應用價值。本研究結果顯示，有淋巴結轉移的患者NSCLC腫瘤組織中COX-2陽性表達明顯增高。提示COX-2表達可能具有一定判斷預后價值。

有研究顯示，VEGF、HIF-1α、COX-2在某些腫瘤中的表達具有相關性，推測三者在腫瘤發生發展中可能具有協同作用[9-11]。最近研究發現，用shRNA抑制COX-2基因表達可顯著降低VEGF-C mRNA的合成，并影響其蛋白水平[9]。而且，在子宮頸癌細胞中，COX-2抑制劑可通過抑制VEGF-C的表達影響細胞的侵襲轉移[10]。de Francesco等[11]研究認為，HIF-1α信號通路參與乳腺癌細胞中VEGF的表達，影響細胞增殖。而COX-2抑制劑塞來昔布可明顯抑制急性早幼粒細胞白血病細胞株NB4中VEGF、HIF-1α的表達。

綜上所述，在NSCLC腫瘤組織中，VEGF、HIF-1α、COX-2表達均發生變化，提示三者參與了該腫瘤的發生發展，而且VEGF、HIF-1α、COX-2之間可能存在協同關系，但需進一步深入研究。

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(本文編輯：許卓文)

Expressions of VEGF, HIF-1α and COX-2 in non-small-cell lung cancer

SHI Guo-yi1, LIU Yu-ling2, WANG Min1

(1.Department of Surgery, the People′s Hospital of Zanhuang County, Hebei Province,Zanhuang 051230, China;2.Department of Endoscopy Room, the People′s Hospital of Zanhuang County, Hebei Province,Zanhuang 051230,China )

[Abstract]ObjectiveTo study the expressions and clinicopathological relationship of vascular endothelial growth factor(VEGF), hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α) and cyclooxygenase-2(COX-2) in tissues of non-small-cell lung cancer(NSCLC). MethodsEighty-nine samples of non-small-cell lung cancer and 17 cases of normal lung tissue were involved in this study, and the expressions of VEGF, HIF-1α and COX-2 were detected using immunohistochemistry(IHC). ResultsThe positive rates of VEGF, HIF-1α and COX-2 expressions were 71.9%, 47.2%, 57.3% in NSCLC, which is significantly higher than those in the control group respectively(29.4%, P=0.001; 17.6%, P=0.024; 23.5%, P=0.011). Notably, the expressions of VEGF, HIF-1α and COX-2 were higher in cases with lymphatic metastasis than in negative lymphatic metastasis(P<0.05). Moreover, the samples at Ⅲ+Ⅳ stage showed significantly higher expressions of VEGF and HIF-1α than that at Ⅰ+Ⅱ stage(P<0.05). ConclusionThe expressions of VEGF, HIF-1α and COX-2 were higher in NSCLC, indicating that the three antigens played important roles in NSCLC development.

[Key words]carcinoma, non-small-cell lung； vascular endothelial growth factors；hypoxia-inducible factor 1

[中圖分類號]R730.26

[文獻標志碼]A

[文章編號]1007-3205(2016)03-0256-04

[作者簡介]石國一(1974-)，男， 河北贊皇人，河北省贊皇縣醫院主治醫師，醫學學士，從事外科疾病診治研究。

[收稿日期]2015-05-13；[修回日期]2015-06-26