TGF-β1、HIF-1α在结直肠癌组织中的表达及临床意义

李海飞，冯承保，刘锦燕

结直肠癌是一种常见的恶性肿瘤，其发病率居全身恶性肿瘤第3位，仅次于肺癌和胃癌，随着饮食结构和生活方式的改变，结直肠癌发病率呈逐渐上升趋势，严重威胁人们身心健康［1］。结直肠癌发病隐匿，早期症状不明显，容易因延误病情而降低治疗预后。探索结直肠癌发生发展机制，对于临床医生拟定合理治疗方案和改善患者预后具有重要意义。转化生长因子-β1（transforming growth factorβ1，TGF-β1）是由细胞自分泌或旁分泌产生的多功能生物因子，能促进细胞异质化，加快肿瘤血管的生成［2］；缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）则是一种DNA结合蛋白，当机体缺氧时，HIF-1α会在细胞内大量聚集［3］。有研究发现，TGF-β1和HIF-1α在肺癌、卵巢癌等肿瘤组织中表达量升高，参与肿瘤细胞增殖、分化、迁移以及肿瘤血管生成过程，但两者在结直肠癌病理中的具体作用机制尚不清楚［4］。本研究通过检测结直肠癌及正常癌旁组织中TGF-β1、HIF-1α的表达，分析其与临床病理特征及预后的关系，以期为结直肠癌的治疗提供依据。

1 对象与方法

1.1对象 收集2014年1月～2015年12月在保定市第二医院就诊并手术切除的80例结直肠癌患者病灶组织标本，其中男性42例，女性38例；年龄41～78岁，平均（63.58±8.79）岁；结肠36例，直肠44例；高分化11例，中分化47例，低分化22例；淋巴结转移56例，无淋巴结转移24例；TNM分期Ⅰ～Ⅱ期28例，Ⅲ～Ⅳ期52例。选取每例患者癌旁正常组织作为对照。纳入标准：经临床病理学诊断确诊为结直肠癌［5］；尚未接受放疗、化疗等治疗措施；病理分期明确；临床及病理资料完整。排除标准：严重心肝肾等脏器功能异常；合并免疫性疾病、血液疾病等；伴有息肉病、炎症性肠病等肠道疾病；合并其他系统肿瘤或转移瘤；已接受放化疗而导致病理组织形态改变；临床资料不完整，随访资料不全。

1.2方法 采集手术切除的癌组织及癌旁组织标本，经4%甲醛固定，常规石蜡包埋备用。取出石蜡标本，连续切片（厚4μm），60℃烤箱内烤片，二甲苯脱蜡，梯度乙醇浸泡水化，再以3%过氧化氢孵育请去除内源性过氧化物酶，磷酸盐缓冲液（PBS）冲洗抗原修复。加入山羊血清封闭30 min，加入TGF-β1、HIF-1α一抗，4℃孵育过夜；PBS溶液冲洗3次，滴加二抗，37℃孵育1 h；PBS溶液冲洗，加入DAB显色液染色，苏木精复染，然后脱水、透明、封片，光学显微镜下阅片。

每份切片随机选10个200倍视野观察，首先依据染色程度评分，不着色0分，黄色1分，棕黄色2分，深褐色3分；再依据染色细胞比例评分：≤25%为1分，25%～50%为2分，51%～75%为3分，＞75%为4分。两种评分乘积为免疫组化得分，≤4分判定为阴性，＞4分判定为阳性。

1.3随访 以电话或门诊复查方式进行定期随访，记录研究对象出院后5年内生存情况，随访截止至患者死亡或5年随访期结束。

1.4统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析，计数资料以（%）表示，用χ2检验；采用Spearman法分析TGF-β1、HIF-1α表达的相关性，应用Kaplan-Meier曲线分析TGF-β1、HIF-1α表达与结直肠癌患者5年生存预后的关系；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1不同组织中TGF-β1、HIF-1α表达比较 结直肠癌组织中TGF-β1、HIF-1α表达阳性率高于癌旁组织，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 结直肠癌患者不同组织中TGF-β1、HIF-1α表达比较［例（%）］

2.2结直肠癌组织中TGF-β1、HIF-1α表达与临床病理特征的关系 不同性别、年龄、病变部位、肿瘤直径患者病灶组织中TGF-β1、HIF-1α阳性率相比，差异无统计学意义（P＞0.05）；TGF-β1、HIF-1α表达阳性率与结直肠癌分化程度、TNM分期、淋巴结转移相关（P＜0.05）。见表2。

表2 TGF-β1、HIF-1α表达与病灶临床病理特征的关系［例（%）］

2.3结直肠癌组织中TGF-β1、HIF-1α表达与预后的关系 结直肠癌组织中TGF-β1与HIF-1α的表达呈显著正相关（r=0.475，P＜0.05）。经过5年随访，80例结直肠癌患者生存45例，5年生存率为56.25%。TGF-β1阳性组生存率为49.15%，TGF-β1阴性组生存率为76.19%，两组生存率差异有统计学意义（χ2=5.204，P＜0.05）；HIF-1α阳性组生存率为47.17%，HIF-1α阴性组生存率为74.07%，两组生存率差异有统计学意义（χ2=6.535，P＜0.05）。

3 讨论

结直肠肿瘤生长缓慢，早期无明显症状，当肿瘤较大时才会有梗阻、疼痛、消化道出血等症状，容易导致治疗延误［6-7］。肿瘤的发病机制复杂，受内、外多种因素影响，涉及组织学、形态学、遗传学等方面，TGF-β1通路在肿瘤发生、发展过程中起着重要作用［8］。本研究结果显示，结直肠癌组织中TGF-β1阳性表达率高于癌旁正常组织，且低分化、存在淋巴结转移和高TNM分期患者肿瘤组织中TGF-β1表达量分别高于中高分化、无淋巴结转移和低TNM分期患者，提示TGF-β1在结直肠癌组织中高表达，其表达量与肿瘤分期、转移等生物学行为有关。本研究还发现，不同TGF-β1表达患者5年生存率存在显著差异，TGF-β1阳性表达患者5年生存率明显降低，说明TGF-β1表达与结直肠癌患者预后有关，检测病理组织中TGF-β1的表达能够辅助评估患者预后。

HIF-1α是细胞在缺氧环境中表达的一种细胞因子，其活性不稳定、半衰期短，常氧环境中HIF-1α能够很快被降解，故而难以检测到［9］。缺氧是实体瘤的重要特征，肿瘤组织细胞增殖活跃，肿瘤内血管供血不足，导致肿瘤病灶内缺氧［10］。在缺氧环境中，HIF-1α的降解途径被阻断，导致其大量聚集，增强肿瘤细胞的缺氧耐受性，也会提高肿瘤细胞转移和侵袭能力；同时，HIF-1α能增强血管内皮因子在缺氧状态下的转录活性，促进血管内皮因子表达，参与瘤体内新血管的生成，降低缺氧微环境对肿瘤组织的干扰［11］。本研究发现，与正常组织相比，结直肠癌组织中HIF-1α阳性率明显升高，且其阳性率与肿瘤组织分化程度、TNM分期以及有无淋巴结转移有关，提示HIF-1α在结直肠癌发生及发展过程中发挥关键作用，可作为判断肿瘤侵袭性、转移风险的参考指标。另外，对比不同HIF-1α表达患者生存预后发现，HIF-1α阳性组生存率明显低于阴性组，提示HIF-1α表达与结直肠癌患者预后密切相关，对早期评估患者预后具有一定帮助。

肿瘤的发生及发展受多种因素共同调节，肿瘤细胞生长导致局部微环境缺氧，刺激HIF-1α的产生和聚集，而HIF-1α又会激活血管内皮因子，促进瘤体内血管新生，为肿瘤生长所需的营养供给提供基础［12］。TGF-β1是独立于缺氧外的一种促血管生长调节因子，能够影响内皮细胞基因表达，促使内皮细胞分化为腔管结构，诱导肿瘤血管生成［13］。本研究分析80例恶性组织标本发现，47例标本TGFβ1和HIF-1α的表达均为阳性，15例表达均为阴性，结直肠癌组织中TGF-β1与HIF-1α的表达呈显著正相关（r=0.475，P＜0.05）。提示TGF-β1和HIF-1α在结直肠癌中表达存在相关性，两者之间发挥协同作用，共同促进肿瘤血管生成，从而参与结直肠癌的发生、发展以及转移过程。

综上所述，结直肠癌组织中TGF-β1、HIF-1α表达与肿瘤生物学特征及预后有关，两者之间可能存在相互作用，共同介导结直肠癌的发生与发展。本研究结直肠癌的早期诊治提供了一定参考，但研究的样本量较小，可能导致结果存在一定统计误差，今后需增加样本量，验证研究结果的准确性。