鲍小招　范广民　吴忠明　吴忠标　毛祺琦　曾爱平　屈宏斐

1.温州医学院附属温岭市医院泌尿科，浙江温岭317500；2.浙江省台州市中心医院病理科，浙江台州317000；3.浙江大学附属第一医院泌尿科，浙江杭州310000；4.温州医学院附属温岭市医院病理科，浙江温岭317500

缺氧诱导因子-1α在前列腺癌中的表达及意义

鲍小招1范广民2吴忠明1吴忠标1毛祺琦3曾爱平4屈宏斐1

1.温州医学院附属温岭市医院泌尿科，浙江温岭317500；2.浙江省台州市中心医院病理科，浙江台州317000；3.浙江大学附属第一医院泌尿科，浙江杭州310000；4.温州医学院附属温岭市医院病理科，浙江温岭317500

目的探讨缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）在前列腺癌发病机制中的作用。方法各取50例石蜡包埋的前列腺癌组织（前列腺癌组）和良性前列腺增生组织（良性前列腺增生组），采用免疫组化法测定两组组织中HIF-1α蛋白的表达。结果前列腺癌组HIF-1α蛋白的阳性表达率和阳性表达强度均显著高于良性前列腺增生组（依次为：74.00%vs 12.00%；OD值为0.17±0.04 vs 0.14±0.03）（P<0.01或P<0.05）。前列腺癌组HIF-1α蛋白的阳性表达率低分化高于高、中分化（87.10%vs 52.63%，P<0.05），在伴有骨/淋巴结转移高于不伴有转移（81.58%vs 50.00%，P<0.05），而与TNM分期（Ⅲ～Ⅳ期和Ⅰ～Ⅱ期）、年龄（＞70岁和≤70岁）间差异无统计学意义（依次为：84.38%vs 66.67%；75.86%vs 71.43%）（P＞0.05）。HIF-1α的阳性率在Gleason分级、TNM分期、骨及淋巴结转移间两两呈直线正相关（n=37，r=0.735、0.710、0.734，P<0.01）。结论HIF-1α在前列腺癌组织中表达增强，其可能参与了前列腺癌的形成过程，增强表达的HIF-1α蛋白可能与前列腺癌的恶化有关，预示预后不良。

前列腺癌；前列腺增生；HIF-1α；发病机制

前列腺癌是最普遍的一种男性恶性肿瘤，也是世界上第二种引起男性死亡的癌症，且不同种族间存在差异，同时受不同文化、社会、心理因素等影响[1]。其发病机制十分复杂,缺氧诱导因子-1α（hypoxia induciblefactor-1α，HIF-1α）是介导细胞对缺氧环境进行适应性反应的关键性转录调控因子，是血管发生的重要调节剂，在肿瘤的生长和转录中起着潜在的作用[2]。目前已发现患前列腺癌的风险与HIF-1α的基因多肽性相关，我国患者在rs11549467基因位点发生转变，而以色列的前列腺癌患者与C1772T的基因位点突变有关[3，4]。近年来有报道认为HIF-1α可能在前列腺癌的恶变和预后中起关键的决定性作用[5，6]，但其作用机制如何至今尚未完全阐明。本研究通过观察HIF-1α在前列腺癌中的表达，探讨HIF-1α与前列腺癌生物学特征的相关性，为临床治疗前列腺癌提供理论依据。

1　资料与方法

1.1一般资料

选择台州市各医院2010年5月～2014年2月的前列腺癌住院手术患者50例（前列腺癌组），年龄59～82岁（平均71岁），标本均经术后病理确诊。并以良性前列腺增生患者50例（良性前列腺增生组）作对照，年龄53～81岁（平均69岁），均经尿道前列腺电切除术留取增生前列腺组织。两组组织标本经10%甲醛固定保存，两组患者年龄比较差异无统计学意义（P＞0．05）。

1.2试剂

鼠抗人HIF-1α单克隆抗体（生产批号ZM-0356）和二抗羊抗鼠免疫组化试剂盒及DAB底物显色剂均购自福州迈新生物技术有限公司。HIF-1α抗体的工作浓度为1∶100。

1.3HIF-1α蛋白的检测

采用SP法进行检测，主要步骤如下：标本经10%甲醛固定、浓度梯度的乙醇脱水、石蜡包埋、4 μm厚度切片、脱蜡、抗原修复，3%过氧化氢灭活内源性过氧化物酶，兔血清封闭，滴加一抗4℃过夜、二抗及链霉素抗生物素蛋白-过氧化物酶复合物，DAB显色、复染、封固。PBS代替一抗作为阴性对照。阳性表达细胞为综黄色，表达定位在细胞浆和（或）细胞核。每张切片于随机选择5个视野（200倍），细胞阳性率计数方法为：无着色为（-），＜30%记为+，30%～70%记为++，＞70%记为+++；并对阳性细胞采用Image Pro-plus 5．1免疫组化图像分析系统进行灰度扫描来表达其平均吸光强度，取其平均值代表该片的吸光度（OD）值。

1.4统计学处理

应用SPSS 16．0统计学软件进行数据分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，计数资料采用χ2检验，率的相关分析采用Pearson相关分析法，P＜0．05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1前列腺组织HIF-1α蛋白的表达水平

免疫组化结果显示，阳性细胞呈棕黄色，主要表达在细胞质和（或）细胞核，两组均有呈阳性表达的细胞。前列腺癌组HIF-1α蛋白的阳性率和平均吸光强度均显著高于良性前列腺增生组（表1、图1）。

表1　前列腺组织HIF-1α蛋白的表达水平

图1　免疫组化法示HIF-1α蛋白呈阳性表达

2.2HIF-1α表达与前列腺癌临床病理参数的关系

HIF-1α表达与前列腺癌Gleason分级、骨及淋巴结转移差异有统计学意义（P＜0．05），与年龄、TNM分期差异无统计学意义（P＞0．05），见表2。

2.3临床病理参数间HIF-1α阳性率的相关性

HIF-1α的阳性率在Gleason分级、TNM分期、骨及淋巴结转移间两两呈直线正相关（n=37，r=0．735、0．710、0．734，P＜0．01）。

表2　HIF-1α蛋白的表达与前列腺癌临床病理参数的关系

3　讨论

HIF-1是一种转录因子，具有调节细胞活力、血管发生、凋亡、黏附和生长的作用。由α和β亚单位组成，其中α作为调节子亚单位，在HIF-1的转录活性中作为决定子，它受多种因素调节，包括氧张力、细胞因子和癌基因。HIF-1的蛋白活性与基因对低氧反应相互作用，HIF-1α已在多种癌组织表现为过度表达，通过HIF-1基因对低氧环境中增强癌组织的适应反应。基于HIF-1α和恶性肿瘤表型的相关性，抑制HIF-1α的表达成为一种癌症重要的治疗策略[7]。其治疗机制可能是通过PI3K/Akt/TOR、MAPK、鞘氨基醇激酶1信号通路等途经[8，9]。

本研究发现，两组前列腺组织中HIF-1α都有呈阳性表达的细胞，主要表达在细胞浆和（或）细胞核，增生组织的阳性表达率低，阳性强度也弱。前列腺癌组织的HIF-1α的阳性率高，达74．00%，与齐广强等[10]的报道相近；HIF-1α的阳性率和阳性强度高于前列腺增生组，提示HIF-1α在前列腺癌组织中过度表达，参与了前列腺增生的癌变过程，推测它可能在前列腺癌发生、发展中起促进作用[11]。

本研究还发现，前列腺癌组HIF-1α的阳性率与Gleason分级、骨/淋巴结转移相关。低分化前列腺癌HIF-1α的阳性率高于高、中分化，提示分化程度越低其阳性率越高。伴有骨/淋巴结转移前列腺癌HIF-1α的阳性率高于不伴有癌细胞转移，提示HIF-1α具有促进癌细胞转移功能。阳性表达强度也与分化程度有关，高分化的前列腺肿瘤组织中HIF-1α的反应较弱，反之，低分化的前列腺癌组织免疫反应较强。但HIF-1α的阳性率与TNM分期、年龄无关，TNM分期在Ⅰ～Ⅱ期和Ⅲ～Ⅳ期之间及年龄在≤70和＞70岁之间HIF-1α的阳性率没有差异，提示HIF-1α的表达与TNM分期、年龄的生物学特征方面没有内在联系。李伟等[12]研究发现，HIF-1α阳性表达率与前列腺癌的Gleason分级、TNM临床分期、骨/淋巴结转移有关，而与年龄无关，进一步支持HIF-1α的高表达预示预后不良。Miyazawa K等[13]也发现，HIF-1α在前列腺癌组织中表达阳性，但在增生和正常的腺体中却呈阴性表达，其阳性表达强度与Gleason分级有关，Gleason分级积分越高表达越强。而另一项在前列腺癌活检标本的研究发现，其中有32%的病例标本中HIF-1α呈强阳性表达，21%呈弱阳性表达，放疗合并化疗后HIF-1α表达水平下降，也认为HIF-1α与前列腺癌的预后相关[14]。本研究通过相关分析发现，HIF-1α的阳性率在前列腺癌组织的病理分级、TNM分期、骨/淋巴结转移的关系中两两之间呈现直线正相关，进一步提示HIF-1α的高表达预示前列腺癌变预后不良。

综上所述，HIF-1α在前列腺癌组织中表达增强，可能在肿瘤生物学行为方面扮演关键的角色，包括肿瘤细胞的增殖、移行、预后，抑制HIF-1α通路可能是抑制肿瘤进展的有效策略。

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Expression and significance of hypoxia inducible factor(HIF)-1α in prostatic cancer

BAO Xiaozhao1FAN Guangmin2WU Zhongming1WU Zhongbiao1MAO Qiqi3ZENG Aiping4QU Hongfei1

1.Department of Urology,Wenlin Hospital Affiliated to Wenzhou Medical College,Wenling317500,China;2.Department of Pathology,Taizhou Central Hospital in Zhejiang Province,Taizhou317000,China;3.Department of Urology, the First Affiliated Hospital of Zhejiang University,Hangzhou310000,China;4.Department of Pathology,Wenlin Hospital Affiliated to Wenzhou Medical College,Wenling317500,China

Objective To investigate the potential roles of hypoxia inducible factor(HIF)-1α in the pathogenesis of prostatic cancer.Methods HIF-1α protein were detected by immunohistochemistry techniques and analyzed in each 50 paraffin-embedded prostatic cancer and benign prostatic hyperplasia samples,named prostatic cancer group and benign prostatic hyperplasia group respectively.Results The positive expression rate and expression levels of HIF-1α in prostatic cancer group were significantly higher than those in benign prostatic hyperplasia group(74.00%vs 12.00%；optical density 0.17±0.04 vs 0.14±0.03,respectively)(P<0.01 or P<0.05).Moreover,the positive expression rate of HIF-1α in prostatic cancer group with low differentiation and bone/lymph nodes metastasis were significantly higher than those with high or mode rate differentiation and without bone/lymph nodes metastasis（87.10%vs 52.63%；81.58%vs 50.00%, respectively）(P<0.05).Whereas,there was no statistic significance of HIF-1α positive reaction betweenⅢ-ⅣandⅠ-ⅡTNM grade or between＞70 and≤70 age(84.38%vs 66.67%；75.86%vs 71.43%,respectively)(P＞0.05).Furthermore,the positive expression rate of HIF-1α in prostatic cancer among Gleason score and TNM grade and bone/lymph nodes metastasis were positive correlated(n=37,r=0.735,0.710,0.734,P<0.01).Conclusion The result shows that levels of HIF-1α expression are elevated at prostatic cancer tissue.These findings indicate that the HIF-1α system changes as prostate tissue progresses from a hyperplasia to a malignant state.Differential expression of certain HIF-1α system components in prostatic cancer may be associated with the malignant phenotype and more aggressive tumor behavior.Hence HIF-1α could serve to predict the harmful outcome of prostatic cancer.

Prostatic cancer;Prostatic hyperplasia;Hypoxia inducible factor-1α;Pathogenesis

R737.25

A

1673-9701（2015）07-0001-03

国家自然科学基金（81101717）；浙江省温岭市科技计划项目（2010-1-53）

（2014-09-11）