HIF1的表达与脑膜瘤微血管生成及细胞增殖的关系

作者：顾应江    作者单位：646000 四川省泸州医学院附属医院脑外科 【关键词】  脑膜瘤 缺氧诱导因子 微血管密度 血管生成 增殖细胞核抗原

   0  引言

    缺氧诱导因子1（hypoxiainducible factor 1，HIF1）是介导细胞对缺氧微环境进行适应性反应的关键性转录调控因子，其表达或活性对维持肿瘤的能量代谢、微血管生成和细胞增殖具有重要作用 [1，2]。脑膜瘤为颅内常见的富血管性实体肿瘤，微血管生成和细胞不断增殖在其发生、发展过程中具有重要意义[3，4]。本实验采用免疫组织化学方法检测脑膜瘤组织中HIF1α的表达，通过标记人原始造血细胞（CD34）来测定肿瘤组织的微血管密度（microvessel density，MVD），并通过检测增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen，PCNA)的表达来反映肿瘤细胞的增殖活性（proliferative activity），以探讨HIF1的表达与脑膜瘤微血管生成及细胞增殖的关系。

    1  资料和方法

    1.1  资料

    收集我院2003年1月～2005年12月经手术及病理证实的脑膜瘤患者 48例，另收集10例正常脑膜组织(均取自脑外伤手术病人)做对照。48例脑膜瘤病理标本按WHO 2002年颁布的中枢神经系统肿瘤分型、分级标准分类：Ⅰ级32例；Ⅱ级9例；Ⅲ级7例。

    1.2  免疫组化染色

    HIF1α采用SABC法，CD34、PCNA采用SP法，染色步骤按试剂盒说明书进行。染色前用微波抗原修复10min，用PBS代替一抗作空白对照，正常羊血清代替一抗作阴性对照，已知阳性切片作阳性对照。

    1.3  结果判定

    HIF1α染色结果判断Birner等[5]的方法； CD34染色结果判断参照Niu等[6]的方法； PCNA染色结果判断参照Maeda等[7]的方法。

    1.4  统计学分析

    所有数值变量均采用±s表示，采用SPSS11.0统计软件进行分析：计量资料采用t检验（两组间）、单因素方差分析（oneway ANOVA）和q检验；计数资料采用卡方检验、秩和检验；两变量间相关性用Spearman等级相关分析；显著性水准α取为0.05。

    2  结果

    2.1  脑膜瘤组织与正常脑膜中HIF1α表达及MVD、PCNALI差异均有统计学意义（P<0.01），见表1。表1  脑膜瘤及正常脑膜组织中HIF1α

    的表达与MVD、PCNALI测定

    组别例数

    （n）HIF1α

    阳性表达MVD

    测定PCNALI脑膜瘤4838(79%)△28±11※1.8±0.7★正常脑膜100(0%)4±11

    △脑膜瘤与正常脑膜相比P＜0.01；※脑膜瘤与正常脑膜相比P＜0.01；★脑膜瘤与正常脑膜相比P＜0.012.2  脑膜瘤组织中HIF1α阳性表达程度与MVD呈正相关（rs=0.816, P<0.01），也与PCNALI呈正相关（rs=0.726,P<0.01），见表2,图1～3。

    3  讨论

    缺氧是实体肿瘤发展过程中的普遍现象，在缺氧状态下，肿瘤细胞可通过位于细胞膜上的氧分子受体来感受低氧信号，使细胞内HIF1大量转录，从而对缺  

    表2  HIF1α的表达与MVD的关系

    例数（n）HIF1α的表达MVD▲PCNALI※10－11±51.2±0.616＋23±101.9±0.715＋＋36±132.7±1.17＋＋＋47±153.6±1.3

    ▲HIF1α阳性表达程度与MVD呈正相关 （rs=0.816,P<0.01）;※HIF1α阳性表达程度与PCNA呈正相关 （rs=0.726,P<0.01）氧作出复杂的应激反应[1，2]。本组实验结果显示，48例脑膜瘤组织中，HIF1α阳性表达率为79%，而正常脑膜组织中HIF1α为阴性，两者之间的差异有统计学意义（P<0.01）。其原因可能是随着脑膜瘤的不断生长，肿瘤组织内缺氧引起HIF1的大量表达。

    实体肿瘤的生长有赖于血管的生成， MVD测定是反映肿瘤生物学行为的一项重要指标，并已在大多数肿瘤中得到证实[2，5]。本实验结果显示，脑膜瘤组织中MVD为6～55，±s为（28±11）；正常脑膜中MVD为（4±1），明显低于肿瘤组织，两者之间的差异有统计学意义（P<0.01），提示微血管生成在脑膜瘤的发展过程中具有重要作用。肿瘤的血管生成是一个复杂的过程，取决于肿瘤周围微环境中促进因子和抑制因子等正负调控因子的平衡。HIF1通过影响其他血管生长因子的表达，而直接参与血管生成的全程[3]。本实验结果显示，HIF1α阳性表达与MVD呈正相关（rs=0.816,P<0.01），提示在缺氧条件下诱导产生的HIF1可明显促进肿瘤组织的血管生成。

    肿瘤的生长与细胞的不断增殖有关，PCNA是一种仅在增殖细胞中合成与表达的酸性非组胺核蛋白，在增殖细胞周期中的含量变化与DNA复制的时相变化具有一致性，是评价细胞增殖的良好指标 [8]。对于HIF1α与PCNA的关系存在两种相反的观点[6]：一种观点认为，HIF1α在缺氧环境中具有抑制肿瘤细胞的凋亡、促进细胞增殖的作用；另一种观点认为HIF1α可促进缺氧环境中肿瘤细胞的凋亡，与肿瘤细胞增殖无关。本实验结果显示，HIF1α阴性表达者，PCNA为（1.2±0.6）；呈弱、中及强阳性表达者，PCNA分别为（1.9±0.7）、（2.7±1.1）及（3.6±1.3）， HIF1α的表达与PCNALI之间成正相关（rs=      

    图1  脑膜瘤组织中HIF1α强阳性表达（SABC×200）  图2  脑膜瘤组织中HIF1α强阳性

    表达时微血管生成情况（SP ×200）  图3  脑膜瘤组织中HIF1α强阳性表达(PCNALI=5,SP×200)

    0.726,P<0.01），提示缺氧状态下，HIF1α促进肿瘤细胞凋亡的能力是有限的；相反HIF1α通过激活多种靶基因的转录，提高葡萄糖转运、糖酵解和血管生成体系，可促进肿瘤细胞分裂增殖和恶性转化。

【参考文献】  ［1］ Papandreou I, Powell A, Lim AL, et al. Cellar reaction to hypoxia: sensing and responding to an adverse environment［J］. Mutat Res, 2005, 569(12):87100.

［2］ Shi YH, Fang WG. Hypoxiainducible factor1 in tumor angiogenesis［J］. World J Gastroenterol, 2004, 10(8):10821087.

［3］ 顾应江,夏祥国. 缺氧诱导因子1与脑膜瘤血管生成［J］.国际神经病学神经外科学杂志,2005,32(5):438441.

［4］ Pistolesi S, Boldrini L, Gisfredi S, et al. Angiogenesis in intracranial meningiomas: immunohistochemical and molecular study［J］. Neuropathol Appl Neurobiol, 2004, 30(2):118125.

［5］ Birner P, Schindl M, Obermair A, et al. Overexpression of hypoxiainducible factor 1α is a marker for an unfavorable prognosis in earlystage invasive cervical cancer［J］. Cancer Res,2000，60(17):46934696.

［6］ Niu XY, Wang ZR, Zhang YF, et al. Relationship between iNOS expression and angiogesis in gallbladder carcinoma tissue［J］. J Fourth Mil Med Univ, 2003，24(3):265268.

［7］ Maeda K, Chung YS, Onoda N,et al. Proliferating cell nuclear antigen labeling index of preoperative biopsy specimens in gastric carcinoma with special reference to prognosis[J].Cancer,1994,73（3）:528533.

［8］ Gillece MH, Dazzi F. Donor lymphocyte infusions for patients who relapse after allongeic stem cell transplantation for chronic myeloid leukemia[J].Leuk Lymphoma,2003,4（1）:2328.