非小细胞肺癌中微血管密度和血小板凝集素1表达的研究

来源:岁月联盟 作者: 时间:2010-07-14

                    作者:陈志军 乐涵波 张永奎 钱立勇 李伟栋   

【摘要】  目的 研究微血管密度(MVD)和血小板凝集素1(Thrombospondin-1,TSP-1)的表达与非小细胞肺癌(NSCLC)组织生物学行为的关系。 方法 用免疫组化法检测42例NSCLC组织和40例肺癌旁组织中TSP-1的表达及MVD的改变。 结果 NSCLC组织中MVD明显高于正常肺组织,MVD与淋巴结转移及临床分期有关。NSCLC组织中TSP-1的阳性表达率显著低于正常肺组织。TSP-1的表达与淋巴结转移、病理类型和临床分期有关。鳞癌组织TSP-1表达阳性者MVD比TSP-1表达阴性者明显下降。而腺癌组织中TSP-1表达阳性者MVD与TSP-1表达阴性者MVD无统计学差异。 结论 MVD是反映NSCLC患者病期进展的良好指标,TSP-1的低表达与非小细胞肺癌的浸润性有密切关系。其机制可能不仅仅与影响肿瘤血管生成有关。

【关键词】  非小细胞肺癌 血小板凝集素1 微血管密度 免疫组织化学

  【Abstract】  Objective  To investigate the relationship of microvessel density (MVD) and thrombosondin-1(TSP-1) expression and the biological behaviors for non-small cell lung cancer(NSCLC). Method  MVD and TSP-1 expression in 42 cases of NSCLC and 40 cases of normal lung tissue was tested with immunohistochemisty methods . Results  MVD in NSCLC was increased significantly than that in normal lung tissue. MVD is related with lymph nodes metastasis and clinical stage. The positive expression rate of TSP-1 in NSCLC is lower than that in normal lung tissue. The expression of TSP-1 is related with lymph nodes metastasis and clinical stage as well as pathological type. MVD in the cases with positive TSP-1 expression decreased obviously than that in the cases with negative TSP-1 expression for squamous cell carcinoma ,but not for adenocarcinoma cases. Conclusions  MVD is a well progressive indicator for NSCLC. There is a close relationship between the low expression of TSP-1 and the aggressive development of NSCLC. TSP-1 might not be a simply anti-angiogenic factor. 

  【Key Words】  non-small cell lung cancer  Thrombospondin-1  microvessel density  Immunohistochemistry   
  新生血管的生成是实体肿瘤持续生长和转移的重要机制。肿瘤血管的生成受到许多因子的调节,目前对于许多促进血管生成的因子已经研究较多,如血管内皮生长因子(VEGF)作为促进血管生成的主要调节因子已得到的广泛的认同。而对于许多抑制血管生成的因子,目前的研究仍较少。TSP-1是一种内源性血管生长抑制因子,已有研究发现该因子在乳腺癌、皮肤癌等肿瘤中表达下降[1,2],但其在肺癌组织的表达情况却报道较少。作者通过免疫组化法,检测非小细胞肺癌中TSP-1的表达及其与肿瘤血管生成的关系。

  1  材料和方法

  1.1  一般资料 

  收集2004至2005年在本院胸外科行根治术的非小细胞肺癌患者42例,其中男31例,女性11例;年龄38~76岁,平均56岁。术前均未接受化疗、放疗和抗血小板药物。所有病例经病理确诊。其中鳞癌17例、腺癌16例、细支气管肺泡癌6例、大细胞癌3例。临床分期:I期7例、II期12例、III期19例、IV期4例。将I期和II期归为早期组,III期和IV期归为晚期组。有淋巴结转移28例、无淋巴结转移14例。对照组40例,其中男29例,女性11例;年龄38~74岁,平均53岁。选用远离肿块>15cm的外周正常肺组织。

  1.2  主要试剂     

  鼠抗人TSP-1购于美国NEWMARKER公司,鼠抗人CD34mAb、生物素标记的羊抗鼠IgG及SP试剂盒均购自福州市迈新生物技术开发公司。

  1.3  实验方法 

  标本均经10%福尔马林溶液固定,石蜡包埋,5μm厚连续切片。用免疫组化SP法检测组织中TSP-1和CD34蛋白的表达。按实验说明书进行,用PBS代替一抗作阴性对照,用已知的阳性切片同时同一条件下染色作阳性对照,DAB染色观察。

  1.4  结果判定     

  所有染色切片均经3位医师采用双盲法阅片,TSP-1 DAB显色呈棕褐色,颗粒状,团块状或带状分布于细胞浆和细胞外间质中,无背景着色。每张切片在200倍普通光镜下随机计数10个视野,每个视野中计数100个肿瘤细胞。无阳性细胞为阴性;阳性细胞数<10%为弱阳性、10%~50%为阳性、>50%为强阳性。为便于统计分析,将阴性和弱阳性定为阴性组,将阳性和强阳性定为阳性组。

    CD34显色呈棕褐色,特异性标记微血管,无背景着色。和背景区分清楚的棕染单个细胞和细胞簇都可作为一个血管计数;分支结构如果未和连续结构中断,应作为一个血管计数。每例肿瘤微血管密度(MVD),应用CMIAS病理彩色图像分析系统测定。参照Weider[3]方法,先在低倍镜(×40)下扫视整个切片,确定3个高血管密度区,即“热点”,再在高倍镜(×200)下记数被染成黄色的微血管数目,结果用3个高倍镜视野下微血管数目的平均数来表示。

  1.5  统计学分析       

  应用SPSS 11.0 统计软件进行数据分析,两组间均数比较采用t检验,两组间率的比较采用χ2检验。P<0.05有统计学意义。在比较各种不同类型NSCLC组织TSP-1表达和MVD及其相互关系时,因细支气管肺泡癌和大细胞癌例数较少,不记入统计。

  2  结果

  2.1  NSCLC 组织微血管密度 

  42例NSCLC组织内微血管密集分布,相互间联系紧密,而正常肺组织微血管分布均匀且少,其差别显著,晚期组MVD明显高于早期组,有淋巴结转移组明显高于无淋巴结转移组;而MVD在不同年龄、性别、病理类型及分化程度间无显著性差异。

  2.2  NSCLC 组织TSP-1表达 

  TSP-1在NSCLC组织中的阳性表达率明显低于正常肺组织的表达率。而在NSCLC各类型相互比较中,TSP-1在肺腺癌中的表达阳性率明显高于鳞癌。早期组TSP-1的阳性率明显高于晚期组。有淋巴结转移组TSP-1阳性率明显低于无淋巴结转移组。TSP-1 在不同年龄、性别及分化程度间无显著性差异。

  2.3  TSP-1表达和MVD相互关系 

  在NSCLC总体中,TSP-1表达阳性者MVD与TSP-1表达阴性者无显著性差异,而在病理类型分层研究中,发现鳞癌组织TSP-1表达阳性者MVD比TSP-1表达阴性者明显下降。而腺癌组织中两者无统计学差异。

  3  讨论

    肿瘤的血管新生在肿瘤的发生、和转移中起着极其重要的作用[4]。一般认为,肿瘤的生长过程可分为2个阶段:(1)血管生成前期:肿瘤细胞主要依靠弥散作用摄取氧与营养物质并排泄代谢废物。此期肿瘤生长缓慢,不表现过度生长,也鲜见发生远处转移。(2)血管形成期:肿瘤内血管形成旺盛,新生血管不仅提供了肿瘤生长所必需的营养,也为转移提供了通路,肿瘤生长迅速,接近指数性生长,而且新生毛细血管基底膜呈节段性分布,比正常组织的成熟毛细血管对瘤细胞有更高的亲和性,促进瘤细胞向循环系统入侵,进入血管或淋巴管,发生系统转移。

    在本试验结果中,发现NSCLC中的确存在活跃的血管生成,且随着TNM分期的进展,微血管密度值逐渐增高,而且,MVD高者更易发生转移, 说明MVD可以较好地反映NSCLC患者的病期进展,与NSCLC的临床分期和侵袭转移密切相关。

    血管生成受血管生成促进因子和抑制因子双方面调控, 血管生成促进因子的增多或抑制因子的减少,均可促进肿瘤血管的生成。TSP-1是一种内源性的血管生成抑制因子,目前已有许多研究发现该因子在多种肿瘤组织中均有表达[5]。在肺癌组织中,有学者发现TSP-1的表达下降,其低表达是提示预后差的一项指标[6]。而Lee等[7]在小鼠黑色素瘤肺转移模型中,向小鼠体内转入TSP-1基因,结果发现,原发肿瘤和肺部转移肿瘤内的微血管密度明显降低,肿瘤的生长被明显抑制,小鼠生存期明显延长。

    本研究发现TSP-1在NSCLC组织中的阳性表达率明显低于正常肺组织的表达率。早期组TSP-1的阳性率明显高于晚期组。有淋巴结转移组TSP-1阳性率明显低于无淋巴结转移组。提示NSCLC组织TSP-1的表达与肿瘤的浸润性发展具有非常密切的关系,TSP-1具有抑制恶性肿瘤的发生和浸润发展的作用。

    而在TSP-1和MVD的相关性研究中,发现在鳞癌中,TSP-1表达阳性者MVD比TSP-1表达阴性者MVD明显下降。而在总体NSCLC组织及腺癌中,TSP-1表达阳性者MVD与TSP-1表达阴性者MVD无统计学差异。Yamaguchi[8]通过对199例NSCLC患者的TSP-1表达研究也发现,TSP-1具有抑制肿瘤进展,延长生存期的作用,在鳞癌组织中TSP-1的表达与MVD呈明显的负相关,而在腺癌中却不存在这种关系,这提示了不同组织类型的NSCLC有不同的MVD的调控机制,也提示了TSP-1抑制肿瘤进展的作用机制与组织学相关。在鳞癌组织中,TSP-1通过抑制肿瘤血管的生成来抑制肿瘤的浸润性发展,已有研究发现TSP-1抑制肿瘤血管生成作用机制可能是诱导了活化的血管内皮细胞凋亡[9]。而在腺癌组织中,TSP-1可能存在一种另外的抑制肿瘤发展的途径。已有研究发现部分NSCLC患者在肿瘤发生、发展中本身不会生成血管,单靠肿瘤细胞的不断增生进展[10]。另有学者发现TSP-1可以直接抑制肿瘤细胞的增殖[11],TSP-1在腺癌组织中可能就是直接肿瘤细胞的增殖,从而抑制肿瘤的发生和发展。

    另发现,TSP-1在不同病理类型的肺癌组织中表达有明显差异,即腺癌>鳞癌。这可能是因为TSP-1的表达受癌基因和抑癌基因的调节,不同组织学来源的肺癌细胞癌基因或抑癌基因不同,因此其细胞受这些基因的调节也不相同,故生物合成TSP-1的能力也有所不同。因此,不同组织学类型的肺癌中TSP-1表达的差异是可以理解的。但是,这种差异的意义还有待于做进一步的研究。如能诱导肿瘤细胞分泌TSP-1,则对抑制恶性肿瘤、血管生成、转移发生和改善预后可能有重要临床价值,在这方面有待作进一步深入的研究。

【】
    1 Urquidi V, Sloan D, Kawai K,et al. Contrasting expression of thrombospondin-1 and osteopontin correlates with absence or presence of metastatic phenotype in an isogenic model of spontaneous human breast cancer metastasis.Clin Cancer Res,2002,8(1):61~74.

  2 Rofstad EK, Graff BA. Thrombospondin-1-mediated metastasis suppression by the primary tumor in human melanoma xenografts. J Invest Dermatol. 2001,117(5):1042~1049.

  3 Weidner N.Intratumor microvessel density as a prognostic factor in cancer. Am J pathol,1995,147:9~19.

  4 李春海,李克勤. 肿瘤微血管生成的机制与肿瘤侵袭和转移,中华肿瘤杂志,2000,22(2):181~183.

  5 Vailhe B,Feige JJ.Thrombospondins as anti-angiogenic therapeiutic agents.Curr Pharm Des,2003,9(7):583~588.

  6 Dudek AZ, Mahaseth H. Circulating angiogenic cytokines in patients with advanced non-small cell lung cancer: correlation with treatment response and survival.Cancer Invest, 2005,23(3):193~200.

  7 Lee CH, Wu CL, Shiau AL. Systemic administration of attenuated Salmonella choleraesuis carrying thrombospondin-1 gene leads to tumor-specific transgene expression, delayed tumor growth and prolonged survival in the murine melanoma model.Cancer Gene Ther. 2005 ,12(2):175~184.

  8 Yamaguchi M, Sugio K, Ondo K,et al. Reduced expression of thrombospondin-1 correlates with a poor prognosis in patients with non-small cell lung cancer.Lung Cancer, 2002 ,36(2):143~150.

  9 Jimenez B, Volpert OV, Crawford SE ,et al. Signals leading to apoptosis-dependent inhibition of neovascularization by thrombospondin-1.Nat Med, 2000,6(1):41~48.

  10 Hu J, Bianchi F, Ferguson M,et al. Gene expression signature for angiogenic and nonangiogenic non-small-cell lung cancer. Oncogene, 2005, 24(7):1212~1219.

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