HIF-1α 在食管癌及癌前病變中的表達(dá)及臨床意義

呂學(xué)寧，楊炳銀，宗 君，王昌成（通訊作者）

（1 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬淮安醫(yī)院消化科 江蘇 淮安 223002）

（2 徐州醫(yī)科大學(xué)附屬淮安醫(yī)院病理科 江蘇 淮安 223002）

食管癌（Esophageal cancer）是常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤之一，目前在全球十大發(fā)病率及死亡率腫瘤中排名均位居前列，具有較高的發(fā)病率及死亡率[1]。研究表明，飲酒、吸煙、遺傳、生活習(xí)慣等可能是食管癌發(fā)生的重要危險因素，但食管癌的確切病因機(jī)制尚不明確。而缺氧誘導(dǎo)因子ˉ1α（hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α）是受缺氧環(huán)境調(diào)節(jié)的蛋白，在腫瘤組織缺氧區(qū)域處于高表達(dá)狀態(tài)，促進(jìn)腫瘤新生血管的形成。研究表明，在肺癌、胃癌、結(jié)直腸癌及食管癌中均有高表達(dá)的HIFˉ1α。并且越來越多研究表明HIFˉ1α 可能在許多腫瘤的癌前病變組織中就已發(fā)生高表達(dá)，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展，因此本文通過免疫組化檢測HIFˉ1α 蛋白在正常食管組織、食管癌前病及食管癌組織中的表達(dá)水平，并結(jié)合臨床病理資料進(jìn)行綜合分析，探討HIFˉ1α是否可能參與促進(jìn)食管癌前病變的發(fā)展和食管癌的生長浸潤。

1.資料與方法

1.1 一般資料

標(biāo)本來自徐州醫(yī)科大學(xué)附屬淮安醫(yī)院病理科存檔的2018 年1 月—2020 年1 月行病理活檢、EMR、ESD 以及手術(shù)切除的食管病變石蠟標(biāo)本共120 例，所有切片均經(jīng)病理科核查無誤。其中正常食管組織30 例；食管癌前病變分為低級別和高級別上皮內(nèi)瘤變（低級別上皮內(nèi)瘤變30 例、高級別上皮內(nèi)瘤變30 例）；食管鱗癌60 例。食管癌組織中男性34 例、女性26 例；＜75 歲28 例、≥75 歲32 例；組織學(xué)分級：低分化18 例，中分化28 例，高分化14 例；浸潤程度：T1 ～2 32 例，T3 ～4 28 例；臨床分期：Ⅰ期14 例，Ⅱ期24 例，Ⅲ期22 例；有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移34 例、無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移26 例。接受EMR、ESD 以及手術(shù)治療者術(shù)前均未行放療及化療。

1.2 方法與觀察指標(biāo)

本研究所用的試劑為HIFˉ1α 抗體試劑（兔抗人HIFˉ1α 單克隆抗體、緩沖液）購自北京中衫金橋生物技術(shù)有限公司。

病理標(biāo)本經(jīng)10%中性緩沖福爾馬林固定，常規(guī)脫水，石蠟包埋，4 μm 厚度連續(xù)切片，檢測HIFˉ1α 的表達(dá)。切片按免疫組化SP 法常規(guī)操作技術(shù)進(jìn)行處理，DAB 顯色，蘇木精復(fù)染，常規(guī)脫水，透明，封片。以已知陽性表達(dá)切片作為陽性對照，以PBS 代替一抗作為陰性對照。采用免疫組織化學(xué)半定量分析病理組織中HIFˉ1α 的表達(dá)情況。每張切片在高倍鏡（×200）下隨機(jī)選取3 個具有代表性的視野拍照，使用圖像分析軟件IPP 6.0（image pro plus 6.0）進(jìn)行光密度測量：測量這些區(qū)域的平均光密度（optical density, OD）值，取3個視野測量值的平均值。

1.3 統(tǒng)計分析

采用SPSS 23.0 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，符合正態(tài)分布的計量資料以（± s）表示，組間比較采用單因素方差分析和獨(dú)立樣本t檢驗。P＜0.05 表明差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 HIFˉ1α 蛋白在正常食管組織、低級別上皮內(nèi)瘤變組織、高級別上皮內(nèi)瘤變組織和食管癌組織中的表達(dá)

HIFˉ1α 蛋白在食管組織中陽性染色定位于細(xì)胞核和細(xì)胞漿，呈棕黃色顆粒（圖1AˉD）。HIFˉ1α 蛋白在正常食管組織、低級別瘤變、高級別瘤變、食管癌中表達(dá)的平均光密度分別為（0.022±0.013）、（0.108±0.090）、（0.160±0.097）、（0.210±0.115），HIFˉ1α 蛋白在正常食管組織中幾乎不表達(dá)，在癌前病變中已發(fā)生過表達(dá)，且隨著食管病變的逐漸進(jìn)展HIFˉ1α 平均光密度逐漸增加，組間兩兩比較具有差異統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

圖1 HIFˉ1a 蛋白在正常食管組織（A）、低級別上皮內(nèi)瘤變（B）、高級別上皮內(nèi)瘤變（C）、食管癌（D）組織中表達(dá)的免疫組化圖

表1 不同食管病變組織中HIFˉ1α 表達(dá)水平的比較（± s）

表1 不同食管病變組織中HIFˉ1α 表達(dá)水平的比較（± s）

注：a 與正常食管組織組比較，P ＜0.01；b 與低級別瘤變組比較，P ＜0.05；c 與低級別瘤變組比較，P ＜0.05；d 與高級別瘤變組比較，P ＜0.05。

組別 例數(shù) HIFˉ1α正常食管組織 30 0.022±0.013低級別上皮內(nèi)瘤變 30 0.108±0.090a高級別上皮內(nèi)瘤變 30 0.160±0.097ab食管癌 60 0.210±0.115acd

2.2 HIFˉ1α 蛋白表達(dá)與食管癌臨床病理特征的關(guān)系

在食管癌組織中，HIFˉ1α 蛋白在不同性別、不同年齡范圍、不同分化程度組織中表達(dá)無顯著差異（P＞0.05）。在不同浸潤深度、不同病理分期、有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移中，HIFˉ1α 蛋白表達(dá)有顯著差異（P＜0.05），HIFˉ1α 蛋白的表達(dá)隨著臨床分期的進(jìn)展、組織浸潤程度的增加及發(fā)生淋巴結(jié)的轉(zhuǎn)移呈上升趨勢，見表2。

表2 HIFˉ1α 蛋白表達(dá)與食管癌臨床病理特征的關(guān)系（± s）

表2 HIFˉ1α 蛋白表達(dá)與食管癌臨床病理特征的關(guān)系（± s）

病理因素 例數(shù) HIFˉ1α P性別 男 34 0.211±0.116 0.950女 26 0.208±0.118年齡 ≤75 28 0.215±0.127 0.830＞75 32 0.206±0.107分化程度 低分化 18 0.239±0.118 0.840中分化 28 0.193±0.104高分化 14 0.207±0.140浸潤深度 T1ˉ2 32 0.147±0.114 ＜0.01 T3ˉ4 28 0.282±0.061分期 Ⅰ 14 0.046±0.042＜0.01Ⅱ 24 0.202±0.042Ⅲ 22 0.324±0.044有無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移 有 34 0.144±0.093 ＜0.01無 26 0.296±0.078

3.討論

隨著越來越多腫瘤微環(huán)境的相關(guān)研究，HIFˉ1α 在調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞適應(yīng)缺氧環(huán)境并促進(jìn)新生血管形成等方面的作用被越來越被大家認(rèn)可，HIFˉ1α 可通過不同途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞因子表達(dá)，如：調(diào)節(jié)MAPK 信號通路，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞血管生成、糖代謝等，使腫瘤細(xì)胞適應(yīng)新的微環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)腫瘤發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移。大量研究表明，在許多癌組織和轉(zhuǎn)移灶中均有過表達(dá)的HIFˉ1α，其也參與了腫瘤在發(fā)展，如：甲狀腺癌、乳腺癌、宮頸癌、肺癌、結(jié)直腸癌等等[2ˉ4]，并且HIFˉ1α 基因的敲除或者抑制HIFˉ1α 表達(dá)或活性可以使得腫瘤生長明顯減慢。而在食管癌中HIFˉ1α 也被證明參與了腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移，并且影響食管癌患者的預(yù)后。不僅如此越來越多研究表明HIFˉ1α 在許多癌前病變期就已進(jìn)行了高表達(dá)，參與腫瘤早期的發(fā)生發(fā)展，如：食管上皮內(nèi)瘤變、宮頸上皮內(nèi)瘤變以及胃癌、結(jié)腸癌等癌前病變組織，均在提示在腫瘤形成更早期就已經(jīng)出現(xiàn)HIFˉ1α 的高表達(dá)。

在本研究中發(fā)現(xiàn)，食管癌前病變組織和食管癌組織中HIFˉ1α 的表達(dá)均較高，即表達(dá)的上調(diào)從食管低級別上皮內(nèi)瘤變開始，直至病變惡化其表達(dá)水平逐漸升高，可見HIFˉ1α 可能在食管黏膜病變的早期已經(jīng)發(fā)揮了作用。并且在食管癌組織中，我們研究發(fā)現(xiàn)，HIFˉ1α 表達(dá)與浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、TNM 分期有關(guān)。Kurokawa[5]的研究也指出：HIFˉ1α 高表達(dá)與食管鱗狀細(xì)胞癌的浸潤深度、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移相關(guān)。因此HIFˉ1α 蛋白不僅在食管癌的生長浸潤及預(yù)后中具有重要意義，并且在食管癌前病中HIFˉ1α 高表達(dá)的這一情況，雖然目前機(jī)制仍尚未明確，但其可能參與了促進(jìn)食管癌前病變的發(fā)展，為食管癌癌變機(jī)制提供數(shù)據(jù)參考。