白吉祥 张智慧

(牡丹江医学院红旗医院泌尿外科，黑龙江 牡丹江 157000)

膀胱尿路上皮癌中缺氧诱导因子-1α、基质金属蛋白酶-10和-14的表达及相关性

白吉祥 张智慧

(牡丹江医学院红旗医院泌尿外科，黑龙江 牡丹江 157000)

目的应用免疫组化(SP)法检测膀胱尿路上皮癌中缺氧诱导因子(HIF)-1α、基质金属蛋白酶(MMP)-10和-14表达，探讨其临床意义。方法59例膀胱尿路上皮癌患者为观察组，常规留取术后蜡块组织；13例膀胱切除后非肿瘤性的黏膜组织为对照组。采用SP法检测两组HIF-1α、MMP-10和-14的表达。结果观察组HIF-1α、MMP-10和-14表达明显高于对照组(P<0.05)。观察组HIF-1α、MMP-10和-14表达与肿瘤分级、脉管侵犯相关；HIF-1α表达与肿瘤增殖和肿瘤最大径相关。线性相关分析显示观察组HIF-1α和MMP-10、-14间呈正相关。结论膀胱尿路上皮癌中HIF-1α、MMP-10和-14表达升高是肿瘤性病变形成的促进因素。HIF-1α对调节细胞外基质的降解可能有一定作用。

膀胱；尿路上皮癌；缺氧诱导因子(HIF)-1α；基质金属蛋白酶(MMP)-10；MMP-14

尿路上皮癌是膀胱癌中最常见的类型，具有侵袭性生长的特征，病变进展时细胞外基质可以出现明显变化〔1〕。缺氧诱导因子(HIF)-1α是在低氧条件下由细胞产生的一种核蛋白，具有转录活性〔2〕。目前认为HIF-1α可以激活、调控多种缺氧反应的产物，对肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移可能有一定的作用〔3〕。基质金属蛋白酶(MMPs)家族是细胞外基质的重要构成蛋白，其表达异常对肿瘤的转移有一定的影响，近年研究其可能受多种细胞因子的调控〔4,5〕。本研究关注膀胱尿路上皮癌中HIF-1α、MMP-10和-14表达，分析其临床意义及相关性。

1 资料与方法

1.1一般资料 2015年1月至2016年10月牡丹江医学院红旗医院行膀胱尿路上皮癌手术的患者59例为观察组，其中男30例，女29例，年龄41～79(平均58.3)岁。纳入均经病理科医师再次阅片确诊，并符合世界卫生组织(WHO)中的相关标准。排除标准：①合并其他部位恶性肿瘤的患者；②先天性畸形；③合并血液系统疾病。13例膀胱切除后非肿瘤性的黏膜组织为对照组，其中男8例，女5例，年龄42～77(平均56.4)岁。两组性别、年龄无显著差异(P>0.05)，具有可比性。

1.2HIF-1α、MMP-10和-14的检测 术后标本均置于甲醛溶液中固定，固定时间16～24 h，常规取材，脱水、包埋，切片。HIF-1α、MMP-10和-14检测应用免疫组化(SP)法，二氨基联苯胺(DAB)显色，严格按说明书操作，做好质量控制工作。

1.3HIF-1α、MMP-10和-14的判断方法 HIF-1α、MMP-10和-14的显色部位均为细胞质中，以细胞质中出现淡黄-棕黄-棕褐色为阳性细胞，判读均经病理医师阅片，应用Olympus显微镜完成。先在低倍镜下选择上皮细胞分布集中且染色较为明显的区域进行观察，然后在400倍视野下选择3个区域进行观察计数，计算阳性率。以<10%定为阴性，以≥10%定为阳性。

1.4统计学方法 采用SPSS17.0统计软件进行χ2检验，线性相关分析。

2 结 果

2.1两组HIF-1α、MMP-10和-14阳性率的比较 两组HIF-1α、MMP-10和-14的阳性率差异显著(P<0.05)。见表1。

表1 两组HIF-1α、MMP-10和-14阳性率的比较〔n(%)〕

2.2观察组不同临床特征中HIF-1α、MMP-10和-14表达的差异 HIF-1α、MMP-10和-14表达与肿瘤分级、脉管侵犯相关。HIF-1α表达与肿瘤最大径和增殖指数相关。见表2。

2.3观察组HIF-1α、MMP-10和-14表达相关性 HIF-1α和MMP-10(r=0.46,P=0.046)、和MMP-14(r=0.45,P=0.045)呈正相关。

表2 观察组不同临床特征中HIF-1α、MMP-10和-14表达差异〔n(%)〕

3 讨 论

膀胱癌类型和严重程度依赖于肿瘤部位和扩散范围，多数患者存在镜下血尿。肿瘤较大时可以减少膀胱容量形成尿频的表现，部分患者可以引发膀胱刺激征，如尿急、尿频、排尿困难等〔6〕。HIF-1α在缺氧诱导的肝癌癌细胞株中发现，研究表明它能与红细胞生成素增强子结合，调控缺氧反应性基因的转录〔7,8〕。HIF-1α是HIF-1生物活性中心主要的氧调节亚基〔9〕。研究显示HIF-1α中存在着氧依赖降解区域，在富氧环境下此区域能调控HIF-1α沿泛素-蛋白酶小体通路降解。缺氧环境时HIF-1α在细胞质内聚集〔10〕。缺氧反应基因可以与HIF-1α结合后激活目的基因转录，提高表达产物产量，发挥生物学功能〔11〕。HIF-1α在较多的恶性肿瘤中表达升高，参与肿瘤细胞的糖酵解途径〔12〕。MMP-10和MMP-14可以降解基底膜和细胞外基质〔13〕。肿瘤细胞在周围邻近组织浸润及播散时肿瘤细胞基底膜被破坏或溶解，基底膜的成分和支架是Ⅳ型胶原，其对维持基底膜结构的完整性有重要作用〔14〕。MMP-10和MMP-14对Ⅳ型胶原有较好的降解作用，其结构破坏或缺失后可使肿瘤细胞转移的通道打开，为转移提供必要基础〔15〕。

本研究提示膀胱尿路上皮癌病变发生时HIF-1α、MMP-10和-14 3种蛋白异常表达，使上皮细胞出现恶性的转变和异型性增生，同时出现肿瘤性增殖失调。本文提示HIF-1α、MMP-10和-14高表达时可以引起肿瘤的级别升高，细胞的异型性更加明显，恶性程度升高；同时可以引起肿瘤细胞对脉管进行累犯，使肿瘤细胞易于侵入脉管中，伴随着血液和淋巴液的流动，易于播散到其他部位，形成转移灶。本文结果提示HIF-1α高表达时细胞生长活跃，肿瘤生长旺盛，细胞的分裂能力增强，肿瘤体积增大。本文提示HIF-1α、MMP-10和-14均具有血管生成的作用，三者高表达可能对血管内皮的生长和管腔形成有一定影响〔16,17〕，三者对血管生成的作用也可能与对血管内皮生长因子的调节有关〔18,19〕，这可能是三者协同作用的机制之一。HIF-1α在发挥癌基因样作用的同时，还对MMP-10和-14的分泌有重要促进作用，因此HIF-1α在促进肿瘤生长和分化时，还对肿瘤转移有一定影响，HIF-1α高表达使肿瘤细胞分泌MMP-10和-14的量增多，细胞外基质降解、基底膜溶液，尿路上皮癌细胞容易突破基底膜向周围播散，此时肿瘤细胞处于活跃状态，迁移能力增强，肿瘤的恶性生物学行为增强。但是关于三者的具体对肿瘤调节机制有待更多实验证实。

1马雁彬,靳风烁,姚建忠,等.HIF-1α表达与膀胱癌生物学行为关系的研究〔J〕.贵州医药,2003;27(5):385-7.

2丁秋龙,陈伶俐,汤小刚.VEGF-C、HIF-1α、p16基因在结肠癌中的表达相关性及临床意义〔J〕.中国现代医生,2012;50(13):50-2.

3蔡兆根,陆国玉,承泽农,等.HIF-1α、VEGF和CXCR4在甲状腺乳头状癌中的表达及意义〔J〕.中国组织化学与细胞化学杂志,2015;24(1):50-5.

4Kerkela E,Alaaho R,Lohi J,etal.Differential patterns of stromelysin-2(MMP)-10 and MT1-MMP(MMP)-14 expression in epithelial skin cancers〔J〕.Brit J Cancer,2001;84(5):659-69.

5Kim HS,Shang T,Chen Z,etal.TGF-beta1 stimulates production of gelatinase(MMP)-9,collagenases(MMP-1,-13)and stromelysins(MMP-3,-10,-11)by human corneal epithelial cells〔J〕.Exp Eye Res,2004;79(2):263-74.

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7吉志武,陈振栋,王 雷.HIF-1α和MMP-2在胃低分化腺癌中的表达及浸润转移的关系〔J〕.黑龙江医药科学,2009;32(6):32-3.

8Kim SJ,Rabbani ZN,Dewhirst MW,etal.Expression of HIF-1α,CA Ⅸ,VEGF,and MMP-9 in surgically resected non-small cell lung cancer〔J〕.Lung Cancer,2005;49(3):325-35.

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10Komatsu DE,Hadjiargyrou M.Activation of the transcription factor HIF-1 and its target genes,VEGF,HO-1,iNOS,during fracture repair〔J〕.Bone,2004;34(4):680-8.

11Baba Y,Nosho K,Shima K,etal.HIF1A overexpression is associated with poor prognosis in a cohort of 731 colorectal cancers〔J〕.Am J Pathol,2010;176(5):2292-301.

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13Puolakkainen P,Vaalamo M,Karjalainen-Lindsberg ML,etal.Distinct expression profiles of stromelysin-2(MMP)-10,collagenase-3(MMP)-13,macrophage metalloelastase(HME,MMP)-12 and TIMP-3 in intestinal ulcerations〔J〕.Gastroenterology,1998;114(4):1005-14.

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〔2017-05-07修回〕

(编辑 苑云杰)

R737

A

1005-9202(2017)18-4575-03；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2017.18.066

张智慧(1984-)，男，硕士，主治医师，主要从事勃起功能障碍研究。

白吉祥(1983-)，男，硕士，主治医师，主要从事膀胱肿瘤成因研究。