实用肿瘤杂志   2019, Vol. 34 Issue (2): 146-150 本刊论文版权归本刊所有,未经授权,请勿做任何形式的转载

文章信息

陈佳栋, 罗天航, 孙颢, 沈浩, 章盛平, 薛绪潮
Chen Jiadong, Luo Tianhang, Sun Hao, Shen Hao, Zhang Shengping, Xue Xuchao
CXCR4及VEGF-C在胃癌组织中的表达及其意义
Expression and significance of CXCR4 and VEGF-C in gastric carcinoma
实用肿瘤杂志, 2019, 34(2): 146-150
Journal of Practical Oncology, 2019, 34(2): 146-150

作者简介

陈佳栋(1983-),男,江苏江阴人,主治医师,从事胃肠道肿瘤诊治临床研究.

通信作者

薛绪潮, E-mail:xuexch@163.com

文章历史

收稿日期:2018-05-20
CXCR4及VEGF-C在胃癌组织中的表达及其意义
陈佳栋 1,2, 罗天航 1, 孙颢 2, 沈浩 2, 章盛平 2, 薛绪潮 1     
1. 海军军医大学附属长海医院普外科, 上海 200433;
2. 静安区中心医院普外科, 上海 200040
摘要目的 探讨胃癌组织中CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)和血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C,VEGF-C)的表达及其临床意义。方法 采用免疫组织化学法和RT-PCR法检测290例胃癌组织和150例正常胃黏膜组织中CXCR4和VEGF-C的表达,并比较其与临床病理特征的关系。结果 免疫组织化学检查显示,胃癌组织中CXCR4和VEGF-C的阳性表达率分别为83.3%和65.0%,而正常胃黏膜组织中表达均为阴性。RT-PCR检测显示,胃癌组织中CXCR4和VEGF-C mRNA表达均高于正常胃黏膜组织(均P < 0.01)。胃癌组织中CXCR4 mRNA表达量在淋巴结转移方面比较,差异具有统计学意义(P < 0.01),VEGF-C mRNA表达量在癌组织浸润深度和淋巴结转移方面比较,差异均具有统计学意义(均P < 0.05)。CXCR4和VEGF-C mRNA在胃癌组织中的表达量呈正相关(r=0.346,P < 0.05)。结论 CXCR4与VEGF-C在胃癌组织中高表达,在胃癌的发生、侵袭和转移过程中起重要作用。
关键词胃肿瘤/病理学    受体, CXCR4    血管内皮生长因子C    淋巴转移    基因表达    免疫组织化学    逆转录聚合酶链反应    
Expression and significance of CXCR4 and VEGF-C in gastric carcinoma
Chen Jiadong 1,2, Luo Tianhang 1, Sun Hao 2, Shen Hao 2, Zhang Shengping 2, Xue Xuchao 1     
1. Department of General Surgery, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China;
2. Department of General Surgery, Jing'an District Central Hospital, Shanghai 200040, China
Abstract: Objective To study the expression of CXC chemokine receptor 4(CXCR4)and vascular endothelial growth factor C(VEGF-C) in gastric carcinoma and to investigate its clinical significance. Methods The expression of CXCR4 and VEGF-C in 290 tissue samples of gastric cancer and 150 tissue samples of normal gastric mucosa were detected by immunohistochemistry and real-time PCR, and their correlation with pathological characteristics was compared. Results The positive rates of CXCR4 and VEGF-C protein expression in gastric carcinoma were 83.3% and 65.0%, respectively, while no expression was detected in normal gastric tissue. The positive expressions of CXCR4 and VEGF-C mRNA were obviously higher in gastric cancer than those in normal gastric mucosa(P < 0.01).The expression of CXCR4 mRNA was significantly different in terms of lymph node metastasis(P < 0.01). The expression of VEGF-C mRNA was significantly different in terms of tumor infiltration depth and lymph node metastasis(both P < 0.05). The expressions of CXCR4 and VEGF-C mRNA were positively correlated(r=0.346, P < 0.05). Conclusion CXCR4 and VEGF-C were highly expressed in gastric carcinoma, that plays an important role in the tumorigenesis, progression, invasion and metastasis of gastric cancer.
Key words: stomach neoplasms/pathology    receptors, CXCR4    vascular endothelial growth factor C    lymphatic metastasis    gene expression    immunohistochemistry    reverse transcriptase polymerase chain reaction    

胃癌是消化道常见恶性肿瘤,在全球癌症死亡原因中居第2位[1]。胃癌细胞的侵袭和转移是患者死亡的主要原因[2-3]。研究胃癌侵袭转移机制对于早期干预、后期治疗和提高疗效具有重要意义。肿瘤细胞可限定表达某些趋化因子或趋化因子受体,提示趋化因子及受体与肿瘤侵袭和转移密切相关[4],然而趋化因子受体在胃肿瘤中的表达无确定结论[5]。本研究采用免疫组织化学和RT-PCR检测胃癌组织中CXC趋化因子受体4(CXC chemokine receptor 4,CXCR4)和血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C, VEGF-C)蛋白和mRNA的表达差异,分析CXCR4在胃癌组织中的表达特点以及与VEGF-C表达的关系,探讨其在胃癌的发生、侵袭和转移过程中的作用。

1 资料与方法 1.1 一般资料

收集海军军医大学附属长海医院胃肠道外科2016年3月至2018年3月290例胃癌根治术后胃癌组织,同时留取距离癌组织>5 cm的正常胃黏膜组织150例(经病理切片证实无肿瘤及增生性病变)为对照。290例胃癌患者中,男性210例,女性80例;年龄32~75岁,中位年龄57岁。对照组患者男性100例,女性50例;年龄33~71岁,中位年龄55岁。患者术前均未行新辅助放化疗,所有标本均经4%甲醛固定,常规石蜡包埋、切片,HE染色,经组织病理确诊,按世界卫生组织(World Health Organization,WHO)标准分型分级[6],按国际抗癌联盟(Union for International Cancer Control,UICC)标准行pTNM分期[7]

1.2 试剂和方法

鼠抗人CXCR4抗体和鼠抗人VEGF-C抗体均购自美国Santa Cruz公司,稀释度为1 :100。RT-PCR试剂盒购自日本TaKaRa公司,CXCR4由日本TaKaRa西安海宁生物技术有限公司合成,7500荧光定量PCR仪为美国ABI公司产品。

免疫组织化学染色:4%甲醛固定,常规石蜡包埋,切片后SP染色观察;用PBS代替一抗作阴性对照。

RT-PCR检测:从-80℃取出标本,组织总RNA提取,反转录及RT-PCR均按试剂盒说明书进行。按以下程序进行扩增:94℃预变性5 min,94℃变性30 s,62℃复性30 s,72℃延伸1 min, 循环40次,72℃延伸10 min。反应结束后取10 μL扩增产物与2 μL 6×缓冲液混合,在1.5%的琼脂糖凝胶上电泳分析。

1.3 结果判断

CXCR4和VEGF-C均以细胞质染色出现棕黄色颗粒为阳性结果,采用半定量积分方法[8],每例均随机观察5个高倍视野(×400)。阳性细胞百分率计算:阳性细胞≤5%为0分,6%~25%为1分,26%~50%为2分,51%~75%为3分,>75%为4分。阳性细胞强度计分:无着色为0分,黄色为1分,棕黄色为2分,棕褐色为3分。将阳性细胞百分率与染色强度相乘,0~1分为阴性(-),2~3分为弱阳性(+),4~5分为中度阳性(++),6~8分为强阳性(+++),其中≥2分为阳性表达。

RT-PCR产物经凝胶电泳后,利用凝胶成像分析系统分析处理,CXCR4和VEGF-C分别在173 bp和285 bp出现电泳带。应用Quantity One灰度分析软件检测CXCR4、VEGF-C及相应GAPDH电泳条带灰度吸光度值,并计算相对应系数。

1.4 统计学分析

采用SPSS 19.0统计学软件分析数据。计量资料采用均数±标准差($\bar x \pm s$)表示,两组间均数比较采用t检验。计数资料比较采用χ2检验。相关性分析采用Pearson相关性检验。以P < 0.05为差异具有统计学意义。

2 结果 2.1 CXCR4与VEGF-C的表达情况

CXCR4表达主要定位于细胞膜和细胞质,VEGF-C表达主要定位于细胞质。290例胃癌组织标本中,细胞膜和细胞质均可见CXCR4和VEGF-C阳性表达,阳性表达率分别为83.3%(241/290)和65.0%(189/290)。CXCR4和VEGF-C在胃癌组织中的表达高于正常胃黏膜组织(图 1)。

图 1 胃癌和正常胃黏膜组织中CXCR4和VEGF-C的表达(SP×100) Fig.1 Expression of CXCR4 and VEGF-C in gastric cancer and normal gastric mucosa (SP×100)
2.2 CXCR4表达与临床病理特征的关系

CXCR4在胃癌组织TNM分期Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期和Ⅳ期患者中的阳性表达率分别为71.7%、84.0%、87.2%和89.6%,差异具有统计学意义(P < 0.05,表 1)。CXCR4在高分化、中分化和低分化患者中阳性表达率分别为76.2%、82.2%和89.1%;随分化程度由高到低,CXCR4的表达呈升高趋势,但组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。CXCR4在腺癌和印戒细胞癌患者中的阳性表达率为87.3%和79.3%(P>0.05)。

表 1 胃癌组织CXCR4表达与临床病理特征的关系(例) Table 1 Relationship between CXCR4 expression in gastric cancer tissues and clinicopathological features(case)
临床病理特征 例数 CXCR4 阳性表达率(例,%) χ2 P
- + ++ +++
TNM分期 22.209 < 0.01
 Ⅰ期 53 15 23 10 5 38(71.7)
 Ⅱ期 150 24 72 48 6 126(84.0)
 Ⅲ期 39 5 10 19 5 34(87.2)
 Ⅳ期 48 5 10 23 10 43(89.6)
病理分型 2.161 0.142
 腺癌 150 19 63 53 15 131(87.3)
 印戒细胞癌 140 29 53 48 10 111(79.3)
分化程度 < 0.01 0.985
 高分化 63 15 19 24 5 48(76.2)
 中分化 135 24 48 48 15 111(82.2)
 低分化 92 10 48 29 5 82(89.1)
2.3 胃癌组织中CXCR4与VEGF-C表达的关系

胃癌组织中CXCR4表达与VEGF-C表达呈正相关(r=0.729,P=0.047,表 2)。

表 2 VEGF-C与CXCR4在胃癌组织中表达的关系(例) Table 2 Relationship between VEGF-C and CXCR4 expression in gastric cancer tissues(case)
VEGF-C CXCR4 合计
- + ++ +++
- 48 48 5 0 101
+ 0 63 48 15 126
++ 0 5 48 5 58
+++ 0 0 0 5 5
合计 48 116 101 25 290
2.4 胃癌组织中CXCR4和VEGF-C mRNA表达

290例胃癌和150例正常胃黏膜组织中,CXCR4 mRNA表达分别为(0.787±0.156)和(0.557±0.175),VEGF-C mRNA表达分别为(0.717±0.175)和(0.470±0.181),在胃癌组织中的表达均高于正常胃黏膜组织(t=4.399、4.148,均P < 0.01,图 2~3)。

注1:DNA标准(DL2000);2:正常胃黏膜组织;3:胃癌组织. 图 2 胃癌组织和正常胃黏膜组织中CXCR4 mRNA表达 Fig.2 CXCR4 mRNA expression in gastric cancer and normal gastric mucosa
注1:DNA标准(DL2000);2:正常胃黏膜组织;3.胃癌组织. 图 3 胃癌组织和正常胃黏膜组织中VEGF-C mRNA表达 Fig.3 VEGF-C mRNA expression in gastric cancer and normal gastric mucosa
2.5 胃癌组织CXCR4和VEGF-C mRNA表达与临床病理特征的关系

290例胃癌组织中,CXCR4 mRNA表达量在患者的性别、年龄、分化程度及癌组织浸润深度方面比较,差异均无统计学意义(均P>0.05,表 3),但在淋巴结转移方面比较,差异具有统计学意义(P < 0.01)。VEGF-C mRNA表达量在患者的性别、年龄及分化程度方面比较,差异均无统计学意义(均P>0.05),但在癌组织浸润深度和淋巴结转移方面比较,差异均具有统计学意义(均P < 0.05)。

表 3 胃癌组织中CXCR4和VEGF-C mRNA表达与临床病理特征的关系($\bar x \pm s$) Table 3 Relationship between CXCR4 and VEGF-C mRNA expression and clinicopathological features in gastric cancer($\bar x \pm s$)
临床病理特征 例数 CXCR4 mRNA t P VEGF-C mRNA t P
性别 0.126 0.450 0.195 0.423
 男 210 0.785±0.172 0.713±0.188
 女 80 0.793±0.114 0.727±0.144
年龄 0.578 0.282 1.643 0.051
 ≥60岁 160 0.802±0.153 0.771±0.168
 <60岁 130 0.768±0.163 0.677±0.171
浸润深度 0.731 0.233 2.069 0.020
 黏膜下及肌层 70 0.750±0.212 0.647±0.164
 浆膜层 220 0.799±0.137 0.774±0.166
分化程度 0.256 0.399 0.349 0.364
 高中分化 90 0.776±0.194 0.750±0.212
 低分化 200 0.792±0.140 0.750±0.212
淋巴结转移 5.437 < 0.01 2.910 0.002
 无 100 0.635±0.090 0.601±0.189
 有 190 0.867±0.118 0.778±0.135
2.6 胃癌组织中CXCR4和VEGF-C mRNA表达的相关性

290例胃癌组织中CXCR4和VEGF-C mRNA表达量分别为(0.787±0.156)和(0.717±0.175),两者之间呈正相关(r=0.346,P=0.045)。

3 讨论

趋化因子是具有化学趋化作用的单链小分子蛋白质,有激活和趋化白细胞作用,参与许多疾病的发生和发展[9]。研究表明,癌细胞的转移和炎细胞的迁移有相似的过程,如涉及细胞趋化和黏附跨内皮迁移等[10]。趋化因子及其受体存在与炎细胞相似的转移机制。不同的趋化因子对肿瘤的发生和发展发挥不同作用[11]。SDF-1是一种基质细胞来源的细胞因子,是CXC趋化因子家族成员,相对分子质量为8 000,国际命名为CXCL12,其特异性受体为CXCR4。通过该受体可启动细胞内多种信号转导。SDF-1/CXCR4构成1个细胞信息传递的生物学轴,与肿瘤细胞的生长和转移密切相关。在白血病、乳腺恶性肿瘤、前列腺癌和结肠癌等多种肿瘤细胞中SDF-1/CXCR4高表达[12],与肿瘤的生长和转移相关[13-15]。CXCR4已成为肿瘤诊断和治疗新靶点[16]

本研究发现,胃癌组织中CXCR4表达与其他肿瘤组织一样,均位于细胞膜和细胞质中;与胃正常组织比较,胃腺癌和印戒细胞癌都高表达CXCR4。CXCR4表达与肿瘤的恶性程度和预后有关。在难治性转移性前列腺恶性肿瘤中,CXCR4可作为具有强侵袭性的表型。在晚期浸润性膀胱癌中CXCR4 mRNA表达上调,但在表浅性膀胱癌中低表达[17-18]。本研究发现,随着胃癌分化程度的降低,CXCR4表达有增高的趋势,但差异无统计学意义(P>0.05),提示CXCR4表达与胃癌的分化程度关系不密切。CXCR4表达在不同TNM分期的胃癌组织中比较,差异具有统计学意义(P < 0.05),尤其在有局部浸润和淋巴结转移的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ期胃癌组织中,CXCR4表达高于Ⅰ期,表明CXCR4表达水平与胃癌的侵袭和转移密切相关,可能成为判断胃癌预后的一项重要指标。

VEGF-C可在多种肿瘤细胞中表达,能促进肿瘤新血管形成,是淋巴管生成因子[19]。针以VEGF-C介导的信号通路为靶点的靶向治疗是近年来的研究热点[20-21],同时已经用于临床[22]。本研究显示,VEGF-C在胃癌组织中阳性表达率达65.0%,且肿瘤组织内CXCR4与VEGF-C表达呈正相关(r=0.346,P=0.045),通过SDF-1/CXCR4可上调VEGF-C的表达促进肿瘤新血管的生成[23]。因此,CXCR4和VEGF-C之间可能存在促进血管生成的正反馈通路,如乳腺恶性肿瘤和神经胶质瘤细胞自身分泌VEGF-C,同时VEGF-C能够促进CXCR4高表达,进而导致细胞的趋化作用迁移[24]

CXCR4及VEGF-C在胃癌组织中高表达,在胃癌的发生、侵袭和转移过程中起着重要作用。CXCR4可作为判断转移和预后的依据,为胃癌的诊治提供分子靶向目标,对提高胃癌患者治疗效果和延长其生存期具有重要意义。

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