食管鳞癌组织HIF?1α表达与放疗疗效的关系

              作者：张洪珍，段昕波，段哲萍，刘斌，祝淑钗

【摘要】  目的 探讨食管鳞癌缺氧诱导因子?1α(HIF?1α)的表达与放疗疗效的关系。方法 采用免疫组织化学SP法检测食管镜活检50例有完整随访资料的接受外照射的食管鳞癌中HIF?1α蛋白的表达。结果 50例食管鳞癌放疗近期有效率为86%。HIF?1α主要表达于食管鳞癌细胞的细胞核，其阳性表达率为68%；HIF?1α表达阳性和阴性组食管癌患者的放疗后近期完全缓解率、中位生存时间及95%的可信区间分别为18.75%、10(7.86，12.14)个月和81.25 %、25(15.57，34.43)个月，HIF?1α阳性表达组的放疗后缓解率、生存期明显小于阴性组(P<0.05)。HIF?1α的表达与病理类型无明显关系(P>0.05)。与临床分期有关， I～II、III～IV期HIF?1α阳性表达率分别为11.11%、78.05%，两者差异具有显著性(P<0.05)。多因素COX模型逐步回归分析结果显示“临床分期”、“病变长度”和“HIF?1α”3种因素对患者生存期的影响最大。结论 HIF?1α蛋白阳性表达是食管癌患者预后不良的标志，其高表达与食管癌的放射抗拒性有密切关系。

【关键词】  食管肿瘤；缺氧诱导因子?1；免疫组织化学；放射治疗；预后

    Expression of HIF?1α and Its Prognostic Significance in Esophageal Squamous Cell Carcinoma

    Key words：Esophageal squamous cell cancer(ESCC); Hypoxia Inducible Factor 1α（HIF?1α); Radiotherapy; Prognosis

    食管癌系我国高发恶性肿瘤，放射治疗是主要治疗方法之一。然而，放射治疗后5年生存率仅为6%～10%，局部无肿瘤残存占28.1%，肿瘤残存占71.9%［1］。肿瘤复发、转移、对放疗抗拒的基础是肿瘤微环境缺氧。缺氧诱导因子?1(HIF?1)是直接对低氧作出反应的关键蛋白质。HIF?1α是HIF?1的一个亚基，决定HIF?1的活性。已发现在多种恶性肿瘤中均存在HIF?1蛋白的过表达，且与预后不良密切相关［2，3］。本研究采用免疫组织化学方法检测50例1997年10月～2004年10月有完整随访资料的接受单纯放射治疗的食管癌存档蜡块。旨在探讨食管鳞癌组织中HIF?1α表达及其与预后的关系。

    1  资料与方法

    1.1  入组条件  放射治疗前经食管镜活检病理证实为食管鳞状细胞癌；卡氏评分≥70分；未接受过手术、放射和化学治疗；无恶性肿瘤病史、无严重内科疾病。

    1.2  临床资料  50例中，男37例，女13例；年龄范围43～85岁，平均年龄62.84，中位年龄65岁。颈段、胸上、中、下段食管癌，分别为10、11、23、6例。组织病高分化/Ⅰ级、中分化/Ⅱ级、低分化/Ⅲ级分别为20、21、9例。全部病例均做了放射治疗前的食管镜、钡餐造影及胸部CT扫描和腹部超声波检查。按祝淑钗等［4］提出的非手术治疗食管癌临床分期标准，50例中I、II、III、IV期分别为0、9、33、8例。随访日截止到2005年11月30日。

    1.3  治疗方案  根据食管钡餐造影和CT扫描结果在模拟定位机下定位，选用60Co γ线照射，多采用一前两后斜野等中心、源皮距照射。照射野宽度在前后垂直野多为7.0cm，两后斜野多为6.0cm；照射野长度为病变上下两端各外放3.0～4.0cm，有纵隔淋巴结转移者常为不规则照射野。均采用常规分割照射，2.0Gy/次，5次/周，总剂量为60～65Gy。其中6例放疗后接受3～4个周期化疗。

    1.4  HIF?1α蛋白的免疫组化染色  采用SP免疫组化染色，按说明书步骤操作。所用HIF?1α蛋白的单克隆抗体为美国Nomarker公司产品，SP免疫组化试剂盒购于晶美公司。HIF?1α一抗的工作浓度为1∶50。阴性对照用PBS代替一抗，用已知的HIF?1α阳性的乳腺癌组织切片为阳性对照。

    1.5  结果判定   ①放疗疗效评价：食管癌放疗结束时及结束后3个月内疗效评价参照X线片评价标准［5］。完全缓解（CR）；部分缓解（PR）；无效（NR）；有效（CR+ PR）。② HIF?1α蛋白的结果判断：HIF?1α表达的阳性判断标准按Zhong等［2］的报道。（-）：没有染色或<1%的细胞核染色；(+)：1%～10%的细胞核染色，或/和较弱的胞浆染色；(++)：10%～50%的细胞核染色，或/和明显的胞质染色；(+++)：>50%的细胞核染色,或/和较强的胞浆染色。（-）为阴性；(+)～(+++)为阳性。

    1.6  统计学处理  应用SPSS13.0统计软件，对数据进行统计学分析。实验结果记数资料采用χ2检验和Kaplan?Meier生存分析，COX模型多因素分析，以P<0.05为差异有显著性。

    2  结果

    50例食管鳞癌放疗近期有效率为86%，1、2、3年生存率分别为54%、21%、7%。平均生存期15.89个月，中位生存期13.0个月。生存期与病变长度(P=0.0022)、临床分期 (P=0.0000) 和HIF?1α蛋白的过表达有关（P=0.0011）；与性别、年龄、发病部位、病理分型、是否化疗没有关系。

    2.1  食管鳞癌组织中HIF?1α蛋白表达  食管鳞癌组织中HIF?1α蛋白细胞核阳性表达率为68%(34/50)，没有出现其他形式的HIF?1α蛋白阳性表达。HIF?1α细胞核阳性表达与食管癌TNM分期呈正相关(P<0.05)。临床分期中I～II期、III～IV期HIF?1α阳性表达率分别为11.11%、78.05%，两者差异具有显著性(P<0.05)。与患者的性别、年龄、病理分化程度无相关性(P>0.05)。

    2.2  食管鳞癌组织中HIF?1α蛋白表达与食管癌放疗近期疗效和生存期的关系  50例食管鳞癌放疗近期有效率为86%；HIF?1α表达阳性和阴性组食管癌患者放疗后近期完全缓解率、中位生存时间及95%的可信区间分别为18.75%、10(7.86，12.14)个月和81.25%、25(15.57，34.43)个月。HIF?1α表达阳性患者放疗后缓解率、生存期明显小于阴性表达者(P<0.05)，见图1、表1。

    2.3  多因素COX模型逐步回归分析结果  结果显示，“临床分期”、“病变长度”和“HIF?1α表达”3种因素对患者生存期的影响最大，而与病理分级无关。

    3  讨论

    放射是食管癌主要治疗方法之一，然而，单纯放疗后5年生存率约6%～10%，局部复发高达80%以上。因此从分子水平揭示放射抗拒性的机制，为改善放射治疗疗效及对临床预后评估及指导治疗有重要意义。

    大多数实体肿瘤具有缺氧的微环境。研究表明肿瘤细胞存在的缺氧诱导因子1(HIF?1)在肿瘤缺氧环境中起着中枢纽带作用，不仅与肿瘤血管生成、能量代谢、侵袭转移有关，还与放疗、化疗的抵抗性密切相关。HIF?1是缺氧条件下广泛存在于哺乳动物和人体内的一种异源二聚体核转录因子，由α亚基(HIF?1α)和β亚基(HIF?1β)组成。HIF?1α是唯一的O2调节亚单位，决定HIF?1的活性。缺氧条件下，细胞核产生HIF?1与靶基因上的HIF?1结合位点结合，形成转录起始复合物从而启动和促进靶基因的转录。靶基因转录启动后，相应的蛋白质产物增加，这些产物在肿瘤细胞适应缺氧、能量代谢、肿瘤新生血管形成和转移、放疗抗性和化疗耐药起重要作用［6］。研究表明，HIF?1α在多种人类肿瘤、癌前病变和早期癌变中存在高表达，在宫颈癌［3］、乳腺癌［7］、咽喉部鳞癌［8］ 和胃癌［9］ 的研究中发现HIF?1α表达与肿瘤大小、淋巴结转移呈正相关，并与肿瘤放化疗的缓解率、总生存期及无瘤生存期呈负相关。研究表明HIF?1α是促进食管鳞癌血管生成和淋巴结转移的重要因素［10］。Matsuyama等［11］对215例食管鳞状细胞癌患者检测了HIF?1α、VEGF蛋白表达，95%病人HIF?1α蛋白阳性表达，在HIF?1α高表达组VEGF 表达也显著增高。Sohda等［12］ 用免疫组化技术，检测65例放化疗前食管癌标本HIF?1α及p53、p21表达并观察这些基因的蛋白表达能否预测患者放化疗治疗的效果、评估基因蛋白表达与细胞增生和凋亡的关系中，结果显示HIF?1α独立于p53和p21与放化疗明显负相关，而且发现44.4%HIF?1α阴性表达组对治疗敏感。

    本研究显示，食管鳞癌组织中HIF?1α阳性核表达率为68%。 HIF?1α表达阳性和阴性组食管癌患者放疗后近期完全缓解率、中位生存时间及95%的可信区间分别为18.75%、10(7.86，12.14)个月和81.25%、25(15.57，34.43)个月。HIF?1α的表达与肿瘤的分化程度无明显关系(P>0.05)。与临床分期有关，临床分期中I～II期、III～IV期HIF?1α阳性表达率分别为11.11%、78.05%，多因素COX模型逐步回归分析结果显示“临床分期”、“病变长度”和“HIF?1α”3种因素对患者生存期的影响最大。因此，可以认为HIF?1α蛋白阳性表达是食管癌患者预后不良的标志，其高表达与食管癌的放射抗拒性有密切关系。

【】
  ［1］ 肖泽芬, 林冬梅, 吕宁, 等. 32例食管癌放射治疗后死亡的尸检分析［J］. 中华放射肿瘤学杂志, 2001, 10(2): 81?82.

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