食管鳞癌组织中HIF1α及FHIT蛋白的表达及意义

【摘要】 目的：研究缺氧诱导因子1α(HIF1α)及脆性组氨酸三联体基因(FHIT)蛋白在食管鳞癌组织中的表达及其意义。方法：应用免疫组织化SP法检测48例食管鳞癌及癌旁组织中HIF1α及FHIT蛋白的表达，分析其与食管鳞癌病理特征的关系。结果：食管鳞癌组织中HIF1α的总阳性表达率明显高于癌旁组织(P&<0.05)，而FHIT蛋白的总阳性表达率明显低于癌旁组织(P&<0.05);在食管鳞癌组织中HIF1α的表达与FHIT蛋白的表达呈负相关(P=0.006，r=-0.392);HIF1α及FHIT蛋白在食管鳞癌组织中的表达与浸润深度(pTNM分期)及淋巴结转移有明显关系 (P&<0.05)，而HIF1α表达还与癌组织分化程度相关(P&<0.05)，但均与年龄、性别等因素无关(P&>0.05)。结论：HIF1α及FHIT蛋白的异常表达在食管鳞癌的发生、发展中起重要作用，在一定程度上反映了食管鳞癌侵袭性强弱，且HIF1α高表达与FHIT蛋白低表达存在相关性，FHIT的检测有利于食管鳞癌患者的早期诊断。

【关键词】 缺氧诱导因子1α;脆性组氨酸三联体基因;食管鳞癌

　　[ABSTRACT] Objective: To study the expressions of HIF1α and FHIT protein in esophageal squamous carcinoma tissue. Methods: By using SP method of immunohistochemical technique， the expression of HIF1α and FHIT protein in 48 specimens of esophageal squamous carcinoma tissue and its corresponding adjacent tissu were detected， and their relationship with clinicopathological characteristics were analyzed. Results: The positive expression intensity of HIF1α in esophageal squamous carcinoma tissue was remarkably stronger than that in its corresponding adjacent tissue (P&<0.05)，while the expression intensity of FHIT protein was weaker in esophageal squamous carcinoma tissue (P&<0.05).There was negative correlation between the positive expression rate of HIF1α protein and that of FHIT protein in esophageal squamous carcinoma tissue(P&<0.01，r=-0.392). The expression of HIF1α and FHIT protein in esophageal squamous carcinoma tissue were correlated with the invasion depth (pTNM tumor stage) and lymph node metastasis (P&<0.05)，and the expression of HIF1α was correlated with the differentiation of tumors (P&<0.05)，but had no correlation with age and gender(P&>0.05).Conclusions: The abnormal expressions of HIF1α and FHIT protein in esophageal squamous carcinoma tissue suggest that they probably play some roles in the origin and development of esophageal squamous carcinoma，and it reflects the differentiation and invasive potential of esophageal squamous carcinom tissues to same degrees.There is significant correlation between the expression of HIF1α and FHIT.The determination of FHIT may help in early diagnosis of esophageal squamous cell carcinoma patients.

　　[KEY WORDS] HIF1α;FHIT;Esophageal squamous carcinoma

　　缺氧诱导因子1(HIFl)是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子，由HIF1α和HIF1β 2个亚基组成，近年来研究发现HIF1α在多种恶性肿瘤中过度表达，并与肿瘤的发生、发展及转移等有一定相关性[1]。脆性组氨酸三联体基因(FHIT)是1996年发现的一个重要的抑癌基因，存在于大多数正常组织中，有研究发现多种肿瘤组织FHIT蛋白表达存在频繁地降低或丢失，并发现与FHIT基因转录及缺失有关。本组研究通过免疫组织化学SP检测食管鳞癌组织中HIF1α及FHIT蛋白的表达，并评估其与食管鳞癌临床病理指标之间的相关性，为临床食管鳞癌的早期诊断和治疗提供一定依据。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　收集2006年6月～2009年6月在我院外科经手术切除且经病理医师证实的食管鳞癌48例，术前均未经任何抗肿瘤治疗，其中男性30例，女性18例，年龄36～73岁，平均(48.35±9.64)岁;高分化鳞癌14例，中分化鳞癌19例，低分化鳞癌15例;TNM分期:Ⅰ期8例，Ⅱ期6例，Ⅲ期20例，Ⅳ期14例;有淋巴结转移者27例，无淋巴结转移者21例;癌旁正常组织取自上述标本中距肿瘤边缘6cm以上的食管上皮，并经病理检查排除肿瘤累及。取材标本经中性福尔马林固定、脱水、常规石蜡包埋，制备4mm连续切片，并经HE染色，进行病理诊断。

　　1.2 主要试剂

　　兔抗人HIFla多克隆抗体购自武汉博士德生物工程有限公司(工作浓度为1∶100);兔抗人FHIT多克隆抗体、SP免疫组化试剂盒、DAB显色剂均购自北京中杉金桥生物技术公司。

　　1.3 方法

　　所有组织标本经l0%甲醛固定后常规石蜡包埋，根据HE染色切片挑选蜡块，4μm厚连续切片，采用免疫组化SP法检测HIF1a及FHIT蛋白的表达，检测步骤按试剂盒说明书进行操作。HIFla及FHIT蛋白阳性表达者均为细胞浆出现棕黄色细颗粒，少许表达于细胞核，每张切片在高倍显微镜下选定10个视野，计算阳性细胞百分数。阳性细胞百分数&<10%为染色阴性(-)，10%～50%为阳性(+)，≥50%为强阳性(++)。采用双盲法判断结果。

　　1.4 统计学处理

　　应用SPSS16.0统计软件进行统计分析，两样本率的比较采用χ2检验;多样本率的比较采用行×列表χ2检验;相关性检验应用spearman相关分析，检验水准a=0.05。

　　2 结果

　　2.1 HIF1α及FHIT蛋白在癌旁组织及食管鳞癌组织中的表达

　　HIF1α在食管鳞癌组织的总阳性表达率(81.3%)明显高于癌旁组织(27.1%)(P&<0.05)，而FHIT蛋白在食管鳞癌组织中的总阳性表达率(31.3%)明显低于癌旁组织(89.6%)(P&<0.05)，见表1及图1～4。表1 FHIT及HIF1α在食管鳞癌组织和癌旁组织中的表达

　　2.2 FHIT及HIF1α表达与食管鳞癌临床病理特征的关系表2 FHIT及HIF1α表达与食管鳞癌临床病理特征的关系

　　在食管鳞癌pTNM分期为Ⅰ～Ⅱ期组中FHIT蛋白总阳性表达率显著高于Ⅲ～Ⅳ期组(P&<0.05)，而HIF1α的总阳性表达率显著低于Ⅲ～Ⅳ期组(P&<0.05)，说明FHIT蛋白及HIF1α均与食管鳞癌的浸润深度有明显关系;有淋巴结转移组FHIT蛋白表达总阳性率显著低于无淋巴结转移组(P&<0.05)，HIF1α表达总阳性率明显高于无淋巴结转移组(P&<0.05);在分化程度中高分化组HIF1α表达总阳性率显著低于低分化组(P&<0.05)，FHIT蛋白表达总阳性率高于低分化组，但差异无统计学意义(P&>0.05)。不同性别、年龄间食管癌患者FHIT蛋白、HIF1α阳性表达差异无统计学意义(P&>0.05)，见表2。

　　2.3 HIF1α及FHIT蛋白在食管鳞癌中表达的相关性

　　在食管鳞癌组织中HIF1α的表达与FHIT蛋白的表达呈负相关(P=0.006，r=-0.392)，见表3。表3 HIF1α及FHIT蛋白在食管鳞癌中表达的相关性

　　3 讨论

　　缺氧是实质性肿瘤物理微环境的基本特征之一[2]。大量的研究资料显示，缺氧是肿瘤发生恶性转化的始动因素，缺氧调节的一系列基因和蛋白参与了肿瘤的恶性转化[3，4]。HIF1α因在细胞缺氧诱导所产生的各种特异性应答中具有关键性的作用，近来成为肿瘤研究的热点之一。近年来有研究显示HIF1α在人类多种恶性肿瘤中过度表达，而在正常组织中无表达[5]。Chen等[6]研究发现食管鳞癌组织中HIF1α呈高表达，并与癌组织的分化程度及浸润深度有明显关系(P&<0.05)。戴泽文等[7]研究亦显示HIF1α在食管鳞癌组织中表达明显高于相应正常食管组织，其表达与组织分化程度、浸润深度及淋巴结转移有明显关系(P&<0.05)。本研究也发现在食管鳞癌组织中HIF1α的表达表达明显高于癌旁正常组织，并与食管鳞癌组织的分化程度、浸润深度及淋巴结转移有明显的相关性。HIF1α上述作用机制尚未完全清楚，目前认为恶性肿瘤在迅速生长过程中，氧供需失衡导致微环境缺氧，进而诱导HIF1α大量表达，HIF1α通过上调多种血管生成因子的表达，介导缺氧条件下的血管形成反应，从而在维持肿瘤细胞的能量代谢、新生血管的形成、细胞增殖及侵袭转移等方面起重要作用[8]。

　　FHIT基因定位于人类染色体3p14.2上，是一个将脆性位点与肿瘤联系起来的抑癌基因。Sozzi等[9]研究证明FHIT基因的缺失是癌症发生的启动因素，与人类的多种肿瘤发生、发展有关。FHIT蛋白表达缺失或减少已在多种人类原发肿瘤组织中得到证实，在大部分肿瘤及瘤变的早期阶段，FHIT基因出现缺失和失活。Kitamura等[10]发现43.5%(10/23)的不典型增生、68.4%(13/19)的原位癌和89.3%(67/75)的浸润性食管鳞癌中FHIT蛋白表达缺失或降低。Ishii等[11]研究认为， FHIT基因异常在食管癌发生中是早期、频发事件，FHIT基因的检测有望成为食管癌早期诊断的方法。Noguchi等[12]采用免疫组化的方法发现，FHIT蛋白表达缺失多见于有淋巴结转移病例。苏乃伟等[13]研究发现，FHIT蛋白在食管鳞癌组织中的表达显著低于正常食管组织(P&<0.01)，且FHIT蛋白低表达与癌组织的分化程度、浸润程度及淋巴结转移有关(P&<0.05)。本研究也证实，FHIT蛋白在食管鳞癌中表达明显低于癌旁组织，且与癌症的浸润程度及淋巴结转移有关，但未发现FHIT蛋白的表达与癌组织分化程度有显著关系，与文献报道不太一致，可能与肿瘤组病例尚少有关，需扩大病例后进一步研究。

　　本研究还发现，食管鳞癌组织中HIF1α的表达与FHIT蛋白的表达呈负相关，因样本数量太少，且二者在肿瘤发生、发展中的相关性目前国内外文献尚未报道，所以此发现还需科研人员进一步检验证实。鉴于FHIT是一种抑癌基因，从理论上推测，HIF1α的过度表达与FHIT蛋白的低表达(即FHIT基因的缺失或减少)在肿瘤发生、发展中应该存在协调作用。

　　综上所述，HIF1α及FHIT蛋白的异常表达在食管鳞癌的发生、发展中起重要作用，且HIF1α高表达与FHIT蛋白低表达存在相关性，FHIT的检测有利于食管鳞癌患者的早期诊断。

参考文献

　　1 Zhong H， De Marzo AM， Laughner E， et al. Overexperssion of hypoxiainducible factor1 alpha in common human cancers and theirs metastasis[J].Cancer Res，1999，59(22):58305835.

　　2 Jean M.How cells endure low oxygen[J].Science.2004，303(2):14541456.

　　3 Wykoff CC，Beasley NJ，Watson PH，et al.Hypoxiainducible expression of tumorassociated carbonic anhydrases[J].Cancer Res，2000，60:70757083.

　　4 Meiron M，Anunu R，Scheinman EJ，et al.New isoforms of VEGF are translated form alternative initiation CUG condons in its 5′UTR[J].Biochem Biophys Res Commun，2001，282:10531060.

　　5 Yusuke M， Li JN， Zhang XB， et al. Hypoxiainducible factor1independent regulation of vascular endothelial growth factor by hypoxia in colon cancer[J]. Cancer Res，2004，64(5):17651772.

　　6 Chen Y， Lu Y， Lu C， et al. Beclin1 expression is a predictor of clinical outcome in patients with esophageal squamous cell carcinoma and correlated to hypoxiainducible factor (HIF)1alpha expression[J]. Pathol Oncol Res， 2009，15(3):48793.

　　7 戴泽文，刘升，凌翔，等. Livin和HIF1α在食管鳞状细胞癌中的表达及意义[J].江西医药，2009，44(7):645648.

　　8 Goda N，Dozier SJ，Johnson RS. HIF1 in cell cycle regulation，apoptosis，and tumor progression[J].Antioxid Redox Signal，2003，5:467473

　　9 Sozzi G，Tomielli S，Tagliabue E，et al.Absenee of Fhit proteinin primarylung tumors and cell lines with FHIT gene abnormalities[J].Cancer Res，1997，57:52075212.

　　10 Kitamura A， Yashima K， Okamoto E， et al. Reduced Fhit expression occurs in the early stage of esophageal tumorigenesis: no correlation with p53 expression and apoptosisI[J]. Oncology， 2001， 61: 205.

　　11 Ishii H， Dumon KR， Vecchione A，et al.Potential cancer therapy with the fragile histidine triad gene review of the preclinical studies[J].JAMA，2001，286(19):24412449

　　12 Noguchi T，Takeno S，Kimura Y，et al.FHIT expression and hypermethylation in esophageal squamous cell carcinoma[J].Int J Mol Med，2003，11:441447.

　　13 苏乃伟，覃家锦，冯旭. 广西壮族食管癌患者FHIT基因表达及与Bcl2表达的相关性研究[J].广西医学，2009，31(1)：13.