膀胱尿路上皮癌中缺氧誘導因子-1α、基質金屬蛋白酶-10和-14的表達及相關性

白吉祥 張智慧

(牡丹江醫學院紅旗醫院泌尿外科，黑龍江 牡丹江 157000)

膀胱尿路上皮癌中缺氧誘導因子-1α、基質金屬蛋白酶-10和-14的表達及相關性

白吉祥 張智慧

(牡丹江醫學院紅旗醫院泌尿外科，黑龍江 牡丹江 157000)

目的應用免疫組化(SP)法檢測膀胱尿路上皮癌中缺氧誘導因子(HIF)-1α、基質金屬蛋白酶(MMP)-10和-14表達，探討其臨床意義。方法59例膀胱尿路上皮癌患者為觀察組，常規留取術后蠟塊組織；13例膀胱切除后非腫瘤性的黏膜組織為對照組。采用SP法檢測兩組HIF-1α、MMP-10和-14的表達。結果觀察組HIF-1α、MMP-10和-14表達明顯高于對照組(P<0.05)。觀察組HIF-1α、MMP-10和-14表達與腫瘤分級、脈管侵犯相關；HIF-1α表達與腫瘤增殖和腫瘤最大徑相關。線性相關分析顯示觀察組HIF-1α和MMP-10、-14間呈正相關。結論膀胱尿路上皮癌中HIF-1α、MMP-10和-14表達升高是腫瘤性病變形成的促進因素。HIF-1α對調節細胞外基質的降解可能有一定作用。

膀胱；尿路上皮癌；缺氧誘導因子(HIF)-1α；基質金屬蛋白酶(MMP)-10；MMP-14

尿路上皮癌是膀胱癌中最常見的類型，具有侵襲性生長的特征，病變進展時細胞外基質可以出現明顯變化〔1〕。缺氧誘導因子(HIF)-1α是在低氧條件下由細胞產生的一種核蛋白，具有轉錄活性〔2〕。目前認為HIF-1α可以激活、調控多種缺氧反應的產物，對腫瘤細胞的增殖、侵襲和轉移可能有一定的作用〔3〕。基質金屬蛋白酶(MMPs)家族是細胞外基質的重要構成蛋白，其表達異常對腫瘤的轉移有一定的影響，近年研究其可能受多種細胞因子的調控〔4,5〕。本研究關注膀胱尿路上皮癌中HIF-1α、MMP-10和-14表達，分析其臨床意義及相關性。

1 資料與方法

1.1一般資料 2015年1月至2016年10月牡丹江醫學院紅旗醫院行膀胱尿路上皮癌手術的患者59例為觀察組，其中男30例，女29例，年齡41～79(平均58.3)歲。納入均經病理科醫師再次閱片確診，并符合世界衛生組織(WHO)中的相關標準。排除標準：①合并其他部位惡性腫瘤的患者；②先天性畸形；③合并血液系統疾病。13例膀胱切除后非腫瘤性的黏膜組織為對照組，其中男8例，女5例，年齡42～77(平均56.4)歲。兩組性別、年齡無顯著差異(P>0.05)，具有可比性。

1.2HIF-1α、MMP-10和-14的檢測 術后標本均置于甲醛溶液中固定，固定時間16～24 h，常規取材，脫水、包埋，切片。HIF-1α、MMP-10和-14檢測應用免疫組化(SP)法，二氨基聯苯胺(DAB)顯色，嚴格按說明書操作，做好質量控制工作。

1.3HIF-1α、MMP-10和-14的判斷方法 HIF-1α、MMP-10和-14的顯色部位均為細胞質中，以細胞質中出現淡黃-棕黃-棕褐色為陽性細胞，判讀均經病理醫師閱片，應用Olympus顯微鏡完成。先在低倍鏡下選擇上皮細胞分布集中且染色較為明顯的區域進行觀察，然后在400倍視野下選擇3個區域進行觀察計數，計算陽性率。以<10%定為陰性，以≥10%定為陽性。

1.4統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件進行χ2檢驗，線性相關分析。

2 結 果

2.1兩組HIF-1α、MMP-10和-14陽性率的比較 兩組HIF-1α、MMP-10和-14的陽性率差異顯著(P<0.05)。見表1。

表1 兩組HIF-1α、MMP-10和-14陽性率的比較〔n(%)〕

2.2觀察組不同臨床特征中HIF-1α、MMP-10和-14表達的差異 HIF-1α、MMP-10和-14表達與腫瘤分級、脈管侵犯相關。HIF-1α表達與腫瘤最大徑和增殖指數相關。見表2。

2.3觀察組HIF-1α、MMP-10和-14表達相關性 HIF-1α和MMP-10(r=0.46,P=0.046)、和MMP-14(r=0.45,P=0.045)呈正相關。

表2 觀察組不同臨床特征中HIF-1α、MMP-10和-14表達差異〔n(%)〕

3 討 論

膀胱癌類型和嚴重程度依賴于腫瘤部位和擴散范圍，多數患者存在鏡下血尿。腫瘤較大時可以減少膀胱容量形成尿頻的表現，部分患者可以引發膀胱刺激征，如尿急、尿頻、排尿困難等〔6〕。HIF-1α在缺氧誘導的肝癌癌細胞株中發現，研究表明它能與紅細胞生成素增強子結合，調控缺氧反應性基因的轉錄〔7,8〕。HIF-1α是HIF-1生物活性中心主要的氧調節亞基〔9〕。研究顯示HIF-1α中存在著氧依賴降解區域，在富氧環境下此區域能調控HIF-1α沿泛素-蛋白酶小體通路降解。缺氧環境時HIF-1α在細胞質內聚集〔10〕。缺氧反應基因可以與HIF-1α結合后激活目的基因轉錄，提高表達產物產量，發揮生物學功能〔11〕。HIF-1α在較多的惡性腫瘤中表達升高，參與腫瘤細胞的糖酵解途徑〔12〕。MMP-10和MMP-14可以降解基底膜和細胞外基質〔13〕。腫瘤細胞在周圍鄰近組織浸潤及播散時腫瘤細胞基底膜被破壞或溶解，基底膜的成分和支架是Ⅳ型膠原，其對維持基底膜結構的完整性有重要作用〔14〕。MMP-10和MMP-14對Ⅳ型膠原有較好的降解作用，其結構破壞或缺失后可使腫瘤細胞轉移的通道打開，為轉移提供必要基礎〔15〕。

本研究提示膀胱尿路上皮癌病變發生時HIF-1α、MMP-10和-14 3種蛋白異常表達，使上皮細胞出現惡性的轉變和異型性增生，同時出現腫瘤性增殖失調。本文提示HIF-1α、MMP-10和-14高表達時可以引起腫瘤的級別升高，細胞的異型性更加明顯，惡性程度升高；同時可以引起腫瘤細胞對脈管進行累犯，使腫瘤細胞易于侵入脈管中，伴隨著血液和淋巴液的流動，易于播散到其他部位，形成轉移灶。本文結果提示HIF-1α高表達時細胞生長活躍，腫瘤生長旺盛，細胞的分裂能力增強，腫瘤體積增大。本文提示HIF-1α、MMP-10和-14均具有血管生成的作用，三者高表達可能對血管內皮的生長和管腔形成有一定影響〔16,17〕，三者對血管生成的作用也可能與對血管內皮生長因子的調節有關〔18,19〕，這可能是三者協同作用的機制之一。HIF-1α在發揮癌基因樣作用的同時，還對MMP-10和-14的分泌有重要促進作用，因此HIF-1α在促進腫瘤生長和分化時，還對腫瘤轉移有一定影響，HIF-1α高表達使腫瘤細胞分泌MMP-10和-14的量增多，細胞外基質降解、基底膜溶液，尿路上皮癌細胞容易突破基底膜向周圍播散，此時腫瘤細胞處于活躍狀態，遷移能力增強，腫瘤的惡性生物學行為增強。但是關于三者的具體對腫瘤調節機制有待更多實驗證實。

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〔2017-05-07修回〕

(編輯 苑云杰)

R737

A

1005-9202(2017)18-4575-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.066

張智慧(1984-)，男，碩士，主治醫師，主要從事勃起功能障礙研究。

白吉祥(1983-)，男，碩士，主治醫師，主要從事膀胱腫瘤成因研究。