胃癌组织CXCR7、HIF-1α及VEGF的表达及意义

张娜，辛琪，杨艳，王亚红，战忠利

(1天津市滨海新区大港医院，天津300270;2天津市第三中心医院;3天津市肿瘤医院)

肿瘤的异常增殖和过度生长导致肿瘤组织缺氧，而对缺氧的适应也是肿瘤形成的关键步骤。缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)是在缺氧诱导下肿瘤细胞产生的一种核转录因子，在多种恶性肿瘤组织中均过度表达［1］。目前已发现，HIF-1α可调控一系列靶基因的表达，具有重要的生物学效应。趋化因子受体7(CXCR7)能与基质细胞衍生因子-1(SDF-1)结合，打破了以往认为SDF-1只能与CXCR4结合的观点［2］。复杂的趋化因子体系在肿瘤的发生发展中发挥重要作用［3］。本研究采用免疫组化法检测胃癌中HIF-1α、CXCR7及VEGF的表达，探讨三者之间的关系及临床意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2009～2011年在天津市肿瘤医院行胃癌根治术的160例患者的石蜡标本，均经HE切片复读确认，术前未接受任何针对肿瘤的治疗;患者男72例、女88例，年龄44～72，中位年龄56.2岁;按照Lauren＇s分型法肠型胃癌120例(高中分化管状腺癌78例、低分化管状腺癌42例)，弥漫型胃癌40例(均为印戒细胞癌)。同时选取天津市滨海新区大港医院因胃良性病变行胃次全切术的标本30份，患者男18例，女12例;年龄30～56，中位年龄44.7岁。两组性别、年龄等比较差异无统计学意义。

1.2 胃癌及正常胃组织中CXCR7、HIF-1α、VEGF的表达的检测 采用免疫组化法。标本经10%中性甲醛固定，4 μm厚连续切片，经脱蜡水化后，先经过氧化物阻断、非免疫性动物血清保护、加第一抗体、生物素标记的第二抗体、链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶等，后经DBA显色，苏木素复染、脱水、透明、固定。结果判断:HIF-1α以胞质和(或)胞核出现棕黄色颗粒为阳性细胞;CXCR7以胞质和(或)胞膜中出现黄色或棕黄色颗粒为阳性细胞;VEGF以胞质中出现黄色或棕黄色颗粒为阳性细胞。根据染色强度赋值，无染色计0分，浅黄色计1分，棕黄色计2分，棕褐色计3分［4］;高倍镜(×400)下每张切片随机取10个视野，每个视野计数100个细胞，计算阳性细胞百分比，无着色计0分，＜1%计1分，1% ～10%计2分，11% ～50%计3分，＞50%计4分;以上两项的乘积≥2为+。

1.3 统计学方法 采用SPSS16.0统计软件。计数资料比较用χ2检验;采用Spearman检验进行相关性分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 胃癌组织及正常胃组织 CXCR7、HIF-1α及VEGF的表达比较 CXCR7、HIF-1α及 VEGF在正常胃组织中表达较少或不表达，而在胃癌组织中呈阳性表达。CXCR7、HIF-1α及VEGF在胃癌组织中的阳性表达率分别为78.6%(126/160)、50.6%(81/160)、65.6%(105/160)，对照组分别为 6.7%(2/30)、10%(3/30)、26.7%(8/30)，二者比较差异有统计学意义(P均＜0.01)。

2.2 胃癌组织CXCR7、HIF-1α及VEGF的表达与临床病理参数的关系 见表1。

表1 胃癌组织中CXCR7、HIF-1α及VEGF表达与临床病理参数的关系(例)

2.3 胃癌组织中CXCR7、HIF-1α及VEGF表达的相关性 CXCR7与 HIF-1α、CXCR7与 VEGF、HIF-1α与VEGF的表达均呈正相关(r分别为0.317、0.257、0.270，P 均 ＜0.01)。

3 讨论

低氧的调控对恶性肿瘤预后具有重要意义，其中HIF家族是调控低氧的关键因素。HIF-1α可以通过调节与肿瘤发生发展相关的多种因子转录和翻译，从而促进肿瘤细胞尽快适应低氧微环境，因此HIF-1α对肿瘤细胞的生长、浸润和转移等恶性生物学行为有重要的促进作用［5］。VEGF被认为是肿瘤组织中促血管生成的最主要血管生长因子，缺氧环境诱导HIF-1α高表达，从而促进肿瘤细胞分泌VEGF，促进血管生成。提示HIF-1α与VEGF存在着调控关系。HIF-1α不仅可促进VEGF转录，而且可增加VEGF mRNA的稳定性，促进肿瘤新生血管生成，而VEGF mRNA稳定性增加对VEGF蛋白表达的上调也有促进作用。本研究发现，HIF-1α在胃癌组织中的表达明显高于正常组织(P＜0.05)，且与肿瘤直径、浸润深度、分化程度、淋巴结转移及临床分期有关。HIF-1α表达与VEGF呈正相关，证实在缺氧微环境中，HIF-1α可能通过调节VEGF的表达促进胃癌的发生、发展和转移。

CXCR7作为七次跨膜G蛋白偶联CXC亚型趋化因子受体，能与趋化因子(CXC)L12结合形成CXCL12-CXCR7生物轴，在肿瘤生物学过程中发挥重要作用［6，7］。研究发现，经 CXCR7转染的人乳腺癌或肺癌细胞株在免疫缺陷小鼠体内能长成较大的肿瘤，而采用siRNA下调CXCR7的表达则体内生长的肿瘤较小，提示CXCR7促进了肿瘤细胞的增殖和存活。在CXCR7过表达的膀胱癌细胞株中基质金属蛋白酶-9表达明显上调，二者有可能在肿瘤侵袭、转移过程中发挥协同作用。CXCR7可通过上调VEGF和IL-8的表达参与结肠癌血管的发生［8］，也能够促进甲状腺癌的转移［9］。本研究证实，胃癌组织中CXCR7的表达与VEGF、HIF-1α均呈正相关，CXCR7的表达还与胃癌的Lauren＇s分型、浸润深度、淋巴结转移和临床分期有关。表明CXCR7在肿瘤发生发展、血管生成中发挥重要作用，与肿瘤的转移密切相关。CXCR7启动子含有多个HIF-1α的结合位点，HIF-1α结合位点位于转录起始位点上游-155、-1012、-1350碱基对上，因此CXCR7的表达也受缺氧调节。当肿瘤生长到一定体积时，由于微血管的相对不足，其内部处于缺氧状态，HIF-1α转录增加，导致肿瘤微环境改变，从而促进VEGF分泌增加，进一步导致CXCR7高表达，促进血管生成;肿瘤细胞及血管内皮细胞中的SDF-1与CXCR7结合后又可以诱导VEGF的分泌，二者协同作用，促进肿瘤细胞的转移。研究证实，胰腺癌组织中HIF-1α和CXCR4、CXCR7的表达呈正相关，表明 HIF-1α在CXCR7 转录激活中的潜在作用［10］。Liu 等［11］研究证实，缺氧条件下通过激活HIF-1α促进骨髓间充质干细胞中CXCR4和CXCR7的表达。因此CXCR7是HIF-1α调控的众多靶基因之一，缺氧可以促进趋化因子表达进而促进肿瘤生长。

综上所述，CXCR7、HIF-1α、VEGF在胃癌发生发展过程中发挥了重要作用，HIF-1α不仅调节肿瘤血管形成，调节众多的包括CXCR7、VEGF在内的下游基因以维持或促进肿瘤的发展，而且它可以反馈接受肿瘤生长过程中所产生的因子或缺氧环境上调表达，如此形成恶性循环，促进肿瘤生长，调节肿瘤的生物学特性。因此，通过对胃癌分子生物学水平调控的机制的研究，能够为靶向抗胃癌治疗及预后判断提供理论依据。

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