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RaclVE6F在肝细胞癌中的表达和肿瘤血管形成关系

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212 中国肿瘤临床2013年第4O卷第4期ChinJClinOncol 2013,Vo1.40,No.4 ww . .! Rac l VEGF在n:F ̄-¥flg癌中的表达和肿瘤血管形成关系:l: 孙旭日①李新丰②王伟②刘玉琪① 摘要 目的:探讨Rac1、VEGF蛋白在肝细胞癌组织的表达及其与肿瘤血管形成的关系。方法:应用免疫组织化学法检测 Rac1、VEGF在43例肝细胞癌组织、43例癌旁肝组织及21例正常肝组织的表达,采用图像分析软件测定Rac1蛋白、VEGF蛋白的 平均光密度,根据CD34染色的血管内皮细胞计数肿瘤MVD。结果:Rac1蛋白在癌组织、癌旁肝组织及正常肝组织均有表达,位 于胞浆,癌组织表达高于癌旁肝组织(P<O.01)、正常肝组织(P<0.01);VEGF蛋白在癌组织、癌旁肝组织及正常肝组织均有表达, 位于胞浆.癌组织高于癌旁肝组织(P<0.01)、正常肝组织(P<0.o1);Rac1、VEGF与MVD之间均呈正相关(r=0.490,P=0.001;r= 0.355,P:0.019),Rac1与VEGF之间呈正相关(r=0.583,P<O.001)。结论:Rac1可能通过上调VEGF的表达促进肿瘤血管生成,参 与HCC的侵袭、转移机制。 关键词肝细胞癌Racl VEGF微血管密度免疫组织化学 doi:10.3969/j.issn.1000—8179.2013.04.008 Rael and VEGF expressions in hepatocellular carcinoma and its relationship with tumor angiogenesis Xuri SUN ,Xinfeng LI ,Wei WANG ,Yuqi LIU correspondence to:Xuri SUN;E—mail:glorysunxuri@yahoo.corn.cn Intensive Care Unit; Department of General Surgery,The Second Afilfiated Hospital of Fujian Medical University,Quanzhou 362000 China This work was supported by the Foundation of Youth Research Program of the Depatrment of Public Health,Fujian Province (Grant No.2007—02—1 8)and the Key Project of the Technology Research and Development Program,Quanzhou,Fujian Province fGrant No.2009Z 1 8). Abstract 0bjective:This study aimed to detect RacI and vascular endothelial growth factor(VEGF)expressions in hepatocellular carcinoma(HCC)and to correlate this expression with tumor angiogenesis.Methods:Rac1 and VEGF expressions in 43 specimens ofHCC, 43 specimens of adjacent nontumorous liver tissue,and 2 1 specimens of normal liver tissues were detected by immunohistochemistry.Image analysis software was used to conduct a quantitative analysis of Racl and VEGF expressions by accessing their mean optical density(MOD). Microvascular density(MVD)was determined by labeling the vascular endothelial cells with CD34.Results:Rac l protein expression occu ̄ed mainly in the HCC tissue of the cytoplasm.MOD in HCC tissue was markedly higher than those in adjacent nontumorous liver tissue(P<O.0 1)and in normal liver tissue(P<0.0 1).The expression of VEGF protein was higher in HCC tissue than those in adjacent non—tumorous liver tissue(P<0.01)and normal liver tissue(P<0.01).Moreover,the Rac1 and VEGF protein expressions in HCC were positively correlated with MVD(r。。0.490,P=0.001;r 0.355,P 0.019).Rac1 protein expression in HCC tissue was positively correlated with the VEGF protein expression in HCC tissue(r-0.583,P-0.ooo).Conclusion:Rac1 possibly promotes tumor angiogenesis through the upregulation ofVEGF expression,and is associated with HCC invasion and metastasis. Keywords:hepatocellular carcinoma,Rac 1,VEGF,MVD,immunohistochemistry 原发性肝癌是人类最常见的恶性肿瘤之一,其 病理类型90%以上是肝细胞癌…(hepatocellular ear— einoma,HCC)。HCC容易发生侵袭转移,而肿瘤血管 移关系日益引起关注。关于Rae1在HCC癌组织表 达及其与肿瘤新生血管形成关系的相关研究报道甚 少。本研究旨在通过免疫组化法结合图像分析检测 HCC癌组织与癌旁肝组织、正常肝组织中Rae1、血管 内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)蛋白的表达情况,根据CD34染色的血管内皮 形成是侵袭转移的关键步骤。Ras相关的c3肉毒素 底物1(Ras—related C3 botulinum toxin substrate 1, Rae1)是细胞内重要的信号转导分子,与肿瘤侵袭转 作者单位:①福建医科大学附属第二医院重症医学科(福建省泉州市362000);②普外科 本文课题受福建省卫生厅青年科研课题(编号:2007—02—18)和福建省泉'kl・l市技术研究与开发项目计划重点项目(编号:2009Z18)资助 通信作者:孙旭日glorysunxuri@yahoo.com.cn 214 中国肿瘤临床2013年第4O卷第4期ChinJ Clin Oncol 2013,Vo1.40,No.4 WWW.ejco.cn 节、门静脉癌栓及低分化组的Racl蛋白表达水平较 肿瘤包膜完整、单发结节、无门静脉癌栓及细胞分级 高分化组升高,差异均有显著意义。Rac1蛋白表达 水平与年龄、性别、AFP水平、HBsAg、肝硬化及肿瘤 大小、TNM分期无关。Rac1蛋白在早期复发组中的 MOD值明显高于非早期复发组,差异有统计学意义 (P=0.002)。 表1 Rat1、VE6F蛋白表达及MVD与HCC不同临床病理指标之间的关系 Table 1 Correlation of the protein expression of Rac1,VEGF and MVD with clinicopath01ogic parameters of HCC G p Age(years) ≥50 <50 c Rac1 — 0D———— — VEGF ——— Microvessel density MVD P m 0.147+0.034 0.140_+0.032 0.543 0.112±0.037 O.Il5±O.O21 如 0.753 58.56-+2 1.52 51.68_+20.77 0.297 Sex Male Female 0.145-+0.029 0.139 ̄0 044 0.604 0.116±O.028 0.1 06 ̄0.039 0.387 58.47 ̄20.34 45.80 ̄22.21 0.099 Serum AFP(ng/mL) ≥400 <400 HBsAg Positive Negative Liver cirrhosis Positive 0.146 ̄0.033 0.141±O.033 0.574 0.116 ̄0.030 O.111±O.O31 0.595 50.16±19.32 59.77 ̄22.O9 0.142 0.141_+0.032 0.150 ̄0.034 0.386 0.113 ̄0.030 0.II5 ̄0.032 0.766 51.75 ̄2137 62.57±19 73 0.1 12 0.141±0.032 O.148_+0.035 0.466 0.114 ̄0.034 0.113 ̄0.027 0.912 51.17_+22.98 61.03 ̄l7.86 0.132 Negative Edmondson steiner grade I一Ⅱ lll一Ⅳ 0.1 37 ̄0.032 0.161±0.033 0.024*0.111±0.029 0.120_+0.034 0.345 50.40_+21.29 6735±l6-26 0.014" Tumor size(eIl1) ≤5 >5 0.133 ̄0.028 0.151±0.035 0.073 0.102 ̄0.030 O.122 ̄0.029 0.042*45.44 ̄22.27 62.78 ̄l7.49 Tumor capsule Complete Incomplete 0.132 ̄0.031 0.155 ̄0.032 0.023*0.102 ̄0.030 0.125_+0.028 0.013" 53.52 ̄19.65 57.43_+22.92 0552 .Tumor nodules Single Multiple Portal vein tumor thrombus Positive 0.159_+0.036 0.1 37 ̄0.028 0.035*0.132 ̄0.029 0.105 ̄0.028 0.006** 59.96 ̄20.86 53.37 ̄21.42 0 346 0.171±O.038 0.002**0.131+0.035 0.043* 69.35 ̄19.62 51.33_+20.13 0 017" Negative TNM stage 0.1 35 ̄0.028 0.108 ̄0.028 I一Ⅱ Ⅲ一Ⅳ Tumor recurrence 0.141 ̄0.033 0.147 ̄0.03 1 0.598 0.112 ̄0.033 O.115 ̄0.028 0.738 54.21±21.61 57.18 ̄21.19 0.653 Early Not—early O.160_+0.029 0.130 ̄0.030 0.002* 0.127 ̄0.027 0.102 ̄0.029 0.005** 66.53_+2032 45.87 ̄17.14 P<O.05. P<0.0l 2l6 中国肿瘤临床2013年第40卷第4期ChinJClinOncol 2013,Vo1.40,No.4 WWW.cjco.cn 在HCC的侵袭转移过程中起着重要作用。同时本研 究结果表明,Rae1在HCC早期复发组中的表达水平明 显高于非早期复发组,差异有统计学意义,提示Rac1 可能成为评估HCC术后早期复发风险的参考指标。 VEGF在大多数恶性肿瘤中表达增加,而在正常 组织呈低水平表达。本研究HCC癌组织VEGF蛋白 表达水平明显高于癌旁肝组织及正常肝组织,差异 有统计学意义。在临床病理指标方面,VEGF蛋白表 达水平与年龄、性别、AFP水平、HbsAg、肝硬化及肿 瘤细胞分化程度、TNM分期无关(P>O.05),说明 VEGF不受患者年龄、性别及是否存在HBsAg、肝硬 化状态、肿瘤细胞分化及分期影响。包膜不完整、多 发结节、门静脉癌栓组的HCC癌组织VEGF蛋白表达 水平高于包膜完整、单发结节、无门静脉癌栓组,差 异均有统计学意义,提示VEGF高表达与HCC侵袭转 移密切相关。早期复发组中的VEGF蛋白表达水平 明显高于非早期复发组,差异极显著,表明VEGF高 表达与HCC术后早期复发关系密切,可能有助于预 测HCC术后早期复发风险。本研究分析显示VEGF 表达水平与MVD呈正相关,提示VEGF参与HCC肿 瘤血管新生。文献报道VEGF高表达能诱导血管内 皮细胞有丝分裂,刺激血管新生,同时VEGF能增强 血管通透性,瘤细胞容易穿过血管壁进入血管,加速 肿瘤细胞侵袭转移。 。 CD34被认为是所有血管内皮标记物中最能特异 性标记肿瘤新生血管的指标,因此被作为检测MVD 的首选标记物¨ 。本研究分析表明MVD与HCC肿 瘤大小、门静脉癌栓、肿瘤细胞分化程度有关,提示 MVD在一定程度上反映了HCC肿瘤细胞增殖、分化 程度、侵袭性等生物学特性。在本研究中,HCC早期 复发组MVD明显高于非早期复发组,差异极显著,表 明CD34标记的肿瘤MVD与HCC术后复发有关。 HCC是血供丰富的恶性肿瘤,HCC发生侵袭转移 依赖于肿瘤新生血管的形成。Rac1在肿瘤血管形成 过程中起着重要作用,但其具体机制不清,有报道。 Rac1通过对细胞骨架的重组作用,调节内皮细胞的 运动参与肿瘤血管生成。利用siRNA技术沉默Rac1 表达,siRac1转染人脐静脉内皮细胞,发现VEGF介 导的新生脉管形成被抑制;同时瘤内注射siRacl明 显抑制Neuro2a肿瘤的生长,并减少肿瘤血管生成, 该研究提示Rae1通过参与调控VEGF影响肿瘤新 生血管形成。在本研究中,HCC癌组织中Rac1蛋白 MOD、VEGF蛋白MOD与MVD作Pearson相关性检 验,Rac1、VEGF分别与肿瘤MVD之间均呈正相关, 提示Rac1、VEGF均参与了HCC肿瘤血管的形成。 本研究继而将HCC癌组织中Rac1蛋白MOD与 VEGF蛋白MOD作Pearson相关性检验,显示Rac1 与VEGF二者之间呈正相关(r=0.583,P<0.001),表 明HCC癌组织中VEGF蛋白表达水平随着Racl蛋白 表达增加而增加,提示Rae1可能通过上调VEGF表 达而促进肿瘤血管生成。关于Rac 1调节VEGF表达 的机制在实体肿瘤组织内,Rae1能通过抑制抑癌基 因P53的表达而增强VEGF的表达,同时在缺氧情况 下通过增强HIF—l 蛋白表达,从而增强VEGF的转 录,提高VEGF mRNA表达水平,由此双重途径来增 强VEGF产生。 综上,本研究分析表明Rae1、VEGF高表达与 HCC的侵袭、转移等恶性生物学行为关系密切,提示 二者可作为评估HCC侵袭转移风险的参考指标之一。 参考文献 l Tang ZY,Ye SL,Liu YK,et a1.A decade S studies on metastasis of hepatocellular carcinoma[J].J Cancer Res Clin Oncol,2004,130(4): 187-196. 2汤钊猷,主编.汤钊猷临床肝癌学_M].上海:上海科技教育出版社, 2001:219--227. 3 Weidner N.Current pathologic methods for measuring intratumor— la micro vessel density within breast carcinoma and other solid tu— mors[J].Breast Cancer Res Treat,1995,36(2):169-180. 4 Parri M.Chiarugi P.Rac and Rho GTPases in cancer cell motility control[J].Cell Commun Signal,2010,8:23. 5苏龙,续薇,闫光志,等.Ras相关的C3肉毒素底物1蛋白在胃癌 组织中的表达和分布以及与胃癌进展的关系m.中华肿瘤杂志, 201l,33(9):676--680. 6 Heid I,Lubeseder-MarteUato C,Sipos B,et a1.Early requirement of Racl in a mouse model of pancreatic cancer[]].Gastroenterology, 2011,141(2):719-730. 7 Gastongnay A,Berg T,Hauser AD,et a1.The role of Racl in the regulation of NF_kB acfiviW.cell proliferation.and cell migration ni non-small ceil lung carcinomaS].Cancer Biol Ther,2012,13(8): 647-656. 8 Sahai E,Marshall Gj.Rho—GTPases and cnacer[]].Nat Rev Can— cer,2002,2(2):133--142. 9 Velaithan R,KangJ,HirparaJL,et 1a.The small GTPase Racl is a novel binding partner of Bd一2 and stabilizes its antiapoptotic acfivi— cyⅡ].Blood,2011,117(23):6214--6226. 1O吴力群,卢云,卢华军,等.细胞因子E-cadherin、CD34在肝细胞肝 癌患者预后评价中的价值Ⅱ].中华外科杂志,2006,44(11):774—777. 11 Zhang L,Wang JN,TangJM,et a1.VEGF is essentila for the growth and migration of human hepatocellular carcinoma cells[J]. 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