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编号:10288558
喉癌微血管生成中P53 nm23蛋白和血管内皮生长因子的作用
http://www.100md.com 《中华耳鼻咽喉头颈外科杂志》 2000年第2期
     作者:成伟 李晓明 全成实 郭晓峰

    单位:成伟(130021长春 白求恩医科大学第一临床学院耳鼻咽喉-头颈外科);李晓明(130021长春 白求恩医科大学第一临床学院耳鼻咽喉-头颈外科);全成实(130021长春 白求恩医科大学第一临床学院耳鼻咽喉-头颈外科);郭晓峰(130021长春 白求恩医科大学第一临床学院耳鼻咽喉-头颈外科)

    关键词:喉肿瘤;;蛋白质P53;;血管生长因子;;nm23基因;微血管密度;转移

    中华耳鼻咽喉科杂志000221 【摘要】 目的 探讨P53、nm23蛋白和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth facor, VEGF)在喉癌微血管生成及转移中的作用。方法 通过免疫组化SP法对 42例喉癌标本中P53、nm23蛋白、VEGF及微血管密度(microvessel density, MVD)进行了检测。结果 喉癌中P53、nm23蛋白及VEGF的阳性表达率分别占 47.6%、57.1%和71.4%。P53基因和VEGF呈正相关(P<0.05),在有淋巴结转移的喉癌标本中P53、VEGF阳性表达率及MVD明显高于非转移组(P<0.05)。而nm23基因和VEGF在喉癌标本中无直接相关性,在nm23蛋白表达阴性和VEGF阳性标本中MVD较高,这种现象多见于有淋巴结转移的喉癌中。结论 突变型P53基因通过调控VEGF的表达影响肿瘤内MVD,促使喉癌发生转移;而nm23基因可能不是通过调控VEGF的表达,而是通过其它途径影响喉癌转移
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    Role of P53,nm23 proteins and vascular endothelial growth factor in angiogenesis and metastasis of laryngeal cancer

    CHENG Wei,LI Xiaoming,QUAN Chengshi,et al.

    (Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, First Clinical College, Norman Bethune University of Medical Sciences,Changchun 130021,China)

    Corresponding author:CHENG Wei

    【Abstract】 Objective To elucidate the role of P53, nm23 proteins and vascular endothelial growth factor (VEGF) on angiogenesis and metastasis of laryngeal cancer. Methods Specimens of 42 laryngeal carcinomas were studied by immunohistochemical staining for P53 protein, nm23 protein, VEGF and CD34 antibody.Results Positive expressions of P53 protein, nm23 protein and VEGF were found in 47.6%, 57.1% and 71.42% of laryngeal cancer specimens respectively. There was a positive relationship between P53 and VEGF expression. The microvessel density (MVD) in P53-or VEGF- positive tumors was significantly higher in patients with cervical lymph node metastases than those without metastases. No correlation was identified between nm23 and VEGF staining. The MVD in nm23-negative and VEGF -positive tumors was significantly high. These phenomena were more easily found in patients with cervical lymph node metastases than in patients without metastases. Conclusion P53 gene play roles in the metastasis of laryngeal cancer through regulating VEGF expression and reacting MVD in tumor; and nm23 gene reacts through approaches other than regulating VEGF expression.
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    【Key words】 Laryngeal neoplasms; Protein P53; Angiogenesis factor; Genes,nm23; Microvessel density; Metastases

    近年来研究表明,人类实体肿瘤的生长和转移均需血管生成[1]。肿瘤的血管生成不仅与一些血管生长因子有关[2],而且与调控血管生长因子活性的多种基因相关[3]。有关抑癌基因P53和血管内皮生长因子(vasocular endothelial growth factor, VEGF)的表达与微血管密度(microvessel density,MVD)的关系,在直肠癌[4]等人类某些肿瘤中有少量研究报道。我们检测了喉癌标本中P53、nm23蛋白和VEGF的表达及瘤内MVD,并分析上述指标间的相关性,以探讨P53、nm23基因和VEGF在喉癌肿瘤血管生成及转移中的作用。
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    材料和方法

    一、临床资料

    42例原发性喉癌标本来自白求恩医科大学第一临床学院1991~1995年所存标本,男30例,女12例。年龄47~70岁,平均56.3岁。术前均未进行化学治疗和放射治疗。离体后2小时内放入10%中性甲醛溶液中固定,24小时石蜡包埋,常规病理HE染色诊断。其中高分化11例,中分化19例,低分化12例。按照1987年UICC TNM分期,其中T1 10例,T2 8例,T314例,T410例。声门上型35例,声门型7例,颈淋巴结转移组23例,非转移组19例,均为术后病理证实,每个蜡块行5 μm厚连续切片备用。

    二、方法

    采用了链霉菌抗生物素蛋白过氧化物酶(SPTM法)免疫组化技术。一抗分别为鼠抗P53单克隆抗体、鼠抗nm23单克隆抗体、鼠抗CD34单克隆抗体和兔抗VEGF多克隆抗体。以上均为即用型抗体,操作步骤按说明书。用已知阳性乳腺癌切片作为阳性对照。用PBS代替一抗作为阴性对照。
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    三、判定标准

    1. P53蛋白以细胞核内或核与胞浆同时有棕黄色或褐色颗粒为阳性反应。nm23蛋白以细胞浆呈清晰棕黄色颗粒免疫染色为阳性。判断标准均以400倍镜下随意5个视野中平均阳性细胞数所占比例计,阴性(-):阳性细胞数<10% ;低度表达(+):阳性细胞数10%~25%;中等强度表达(++):阳性细胞数25%~50%;强阳性表达(+++):阳性细胞数>50%。

    2. VEGF表达强度参考Volm Metal的评判标准[5] 分0~3级,以随意5个400倍视野的癌巢区阳性细胞(细胞浆表达)所占比率的平均数分,阴性(-):阳性细胞数<10% ;低度表达(+):阳性细胞数10%~25%;中等强度表达(++):阳性细胞数25%~50%;强阳性表达(+++):阳性细胞数>50%。

    3. CD34抗体显示肿瘤MVD,在不知临床及病理特征的情况下,在低倍镜下筛选出最高MVD区(肿瘤基质边缘或肿瘤间质),在200倍的视野下记录5个视野的微血管数,求其平均数作为该肿瘤的平均微血管数[6](±s)。
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    四、统计学处理

    应用电子计算机统计软件SAS 6.11版对数据进行方差分析,Fisher确切概率法检验和Spearman等级相关处理。

    结果

    在42例喉癌中,P53蛋白阳性表达率为47.6%(20/42),呈巢状、条索状、弥散状分布(图1)。VEGF阳性表达率为71.4%(30/42),肿瘤边缘的免疫反应强度通常高于中心部(图2)。nm23蛋白阳性表达率为57.1%(24/42)(图3)。P53蛋白和VEGF和nm23蛋白阳性表达与患者性别、年龄、肿瘤组织学分级及临床分期差异无显著性(P>0.05)。P53和VEGF表达与淋巴结转移呈正相关(P<0.05),nm23表达与淋巴结转移呈负相关(P<0.05)。CD34抗体的免疫组化染色部位在血管内皮细胞和小血管壁,显示在肿瘤细胞间质中清晰可见微血管,管腔不规则,血管壁不完整(图4)。
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    图1 喉鳞状上皮癌,P53蛋白阳性染色,染色部位在细胞核。SP染色×400

    图2 喉鳞状上皮癌,VEGF阳性染色,染以部位在细胞浆。SP染色×400

    图3 喉鳞状上皮癌,nm23蛋白阳性染色,染色部位在细胞浆。SP染色×400

    图4 喉鳞状上皮癌,CD34免疫染色,染色部位在血管内皮细胞和小血管壁,血管数较多,管腔不规则,血管壁不完整。SP染色×200

    42例喉癌中均有CD34抗体染色,MVD从17~53,平均为35.79,标准差为9.49。我们对P53和VEGF进行了相关分析,发现二者存在正相关性(P<0.05,表1), 在有淋巴结转移的肿瘤中P53和VEGF阳性表达率及MVD明显高于非转移组(P<0.05),而P53和VEGF表达同时阴性时MVD也较低(表2)。
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    表1 喉癌中VEGF表达与P53和nm23表达的关系 (42例) VEGF

    P53

    nm23

    -

    +

    ++

    +++

    -

    +

    ++

    +++

    -

    7
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    3

    2

    0

    4

    1

    3

    4

    +

    5

    0

    2

    0

    2

    0
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    2

    3

    ++

    9

    2

    4

    1

    11

    1

    3

    1

    +++

    1

    0
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    1

    5

    1

    2

    4

    0

    注: VEGF与P53 的Spearman 等级相关P=0.0081;VEGF与nm23的Spearman 等级相关P=0.1888表2 喉癌组织中 P53 和 VEGF表达

    (例数,%)与 MVD(±s) 的关系 分组

    VEGF 阳性

    VEGF阴性
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    总 数

    P53阳性

    a 15(35.7)

    b 5(11.9)

    e 20(47.6)

    42.77±6.83

    30.68±5.95

    39.75±8.41

    P53阴性

    c 15(35.7)

    d 7(16.7)
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    f 22(52.4)

    36.98±6.16

    22.06±5.41

    32.07±9.17

    合 计

    g 30(71.4)

    h 12(25.6)

    42(100)

    39.88±7.04

    25.65±6.97

    注:a:b P<0.05;a:c P>0.05;a:d P<0.05; b:c P<0.05; c:d P<0.05;b:d P<0.05; e:f P<0.05; g:h P<0.05
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    对nm23蛋白与VEGF的表达进行相关分析发现, nm23与VEGF表达无直接相关性(P>0.05,表1),但在nm23基因表达阴性和VEGF阳性标本中MVD较高(表3),这种现象多见于有淋巴结转移的喉癌中(14例中,13例发生了转移)。

    表3 喉癌组织中nm23 和 VEGF表达

    (例数,%)与 MVD(±s) 的关系 分组

    VEGF 阳性

    VEGF阴性

    总 数

    nm23阳性

    a 16(38.1)
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    b 8(19.1)

    e 24(57.1)

    38.33±6.73

    24.74±5.84

    33.79±9.10

    nm23阴性

    c 14(33.3)

    d 4(9.5)

    f 18(42.9)

    41.66±7.20
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    27.48±9.57

    38.51±9.62

    合 计

    g 30(71.4)

    h 12(28.6)

    42(100)

    39.88±7.04

    25.65±6.97

    注:a:b P<0.05;a:c P>0.05;a:d P<0.05; b:c P<0.05; c:d P<0.05; b:d P>0.05; e:f P>0.05;g:h P<0.05讨论
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    p53基因在肿瘤微血管生成和转移中的作用已在人类肿瘤转移的研究中得到证实。研究认为,突变型p53基因通过调控肿瘤组织中VEGF的表达,引起肿瘤血管生成,进而促进肿瘤的转移[7,8]。本研究对突变的P53蛋白、VEGF的表达和MVD进行了检测,以研究它们在喉癌血管生成及颈淋巴转移中的作用。结果显示,在喉癌中P53蛋白和VEGF之间存在正相关性(P<0.05),在P53或VEGF阳性的肿瘤中,其MVD明显增高,且易发生颈淋巴结转移;而P53和VEGF均阴性的标本中MVD则较低,多见于非转移组中。这与Kang等[4]在人类直肠癌中研究结果基本相符。这些结果表明,P53基因功能丧失,不仅允许肿瘤细胞不受控制的生长,同时通过调控肿瘤组织中VEGF的表达为肿瘤淋巴结转移提供了合适的微环境,是临床预测喉癌转移的指标之一,而突变的P53-VEGF路径在喉癌淋巴结转移中可能发挥重要作用。

    多数资料认为,人类nm23基因不仅与细胞生长、分化的调控有关,而且在抑制肿瘤转移方面发挥重要作用[9],但其抑制肿瘤转移的确切机制,目前仍不十分明确。本研究从nm23蛋白是否影响血管生成方面入手,研究其与淋巴结转移的关系。结果显示,nm23蛋白阳性表达与淋巴结转移呈负相关(P<0.05)。无颈淋巴结转移的喉癌标本中,nm23蛋白阳性表达较高;而有颈淋巴结转移的喉癌标本中,nm23蛋白阳性表达较低, MVD差异虽无显著性,但后者较前者的MVD有增高趋势。我们对nm23蛋白和VEGF的表达进行了相关分析发现二者无直接相关性,在 nm23蛋白阴性和VEGF阳性标本中MVD较高,且易发生淋巴结转移,而nm23蛋白阳性和VEGF阴性时,其MVD较低,多见于非转移组中。这些结果提示,nm23基因可能不是通过调控VEGF的表达,而是通过其它途径影响肿瘤转移。有作者发现,nm23可通过刺激血小板反应素-1(transfection of thrombospondin-1, TSP-1,具有抑制血管生成作用)而发挥抑制血管生成的作用[10]。nm23抑制肿瘤转移的确切机制还不十分清楚,也可能与肿瘤血管生成有关,这一问题尚有待于进一步研究。
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    总之,肿瘤微血管生成,并非单一因素作用的结果,每一个环节都有可能有多基因和多因素共同参与。因此,探讨基因对肿瘤血管生成的影响,可以了解基因在肿瘤血管生成中的作用,从而寻找一种抑制和阻断肿瘤血管生成的途径,为肿瘤的基因治疗提供理论和方法学依据。

    通信作者:成伟

    参考文献

    1,Folkman J. What is the evidence that tumors are angiogenesis dependent. J Natz Cancer Inst,1990,82:4-6.

    2,Brown LF,Berse B,Jackman RW,et al. Expression of vascular permeability factor (vascular endothelial growth factor )and its receptors in adenocarcinomas of the gastrointestinal tract. Cancer Res , 1993,53:4727-4735.
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    3,Rastinejad F, Polverini PJ, Bouck NP. Regulation of the activity of a new inhibitor of angiogenesis by a cancer suppressor gene. Cell,1989,56:345-355.

    4,Kang SM,Maeda K,Onoda N,et al. Combined analysis of p53 and vascular endothelial growth factor expression in colorectal carcinoma for determination of tumor vascularity and liver metastasis. Int J Cancer,1997,74:502-507.

    5,Toi M,Hoshina S,Takayanagi T, et al. Association of vascular endothelial growth factor expression with tumor angiogenesis and with early relapse in primary breast cancer. Jpn J Cancer Res, 1994, 85:1045-1049.
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    6,Tanigawa N, Matsumura M, Amaya H, et al. Tumor vascularity correlates with the prognosis of patients with esophageal squamous cell carcinoma. Cancer, 1997,79:220-225.

    7,Mukhopadhyay D, Tsiokas L, Sukhatme VP. Wild-type P53 and v-src exert opposing influences on human vascular endothelial growth factor gene expression. Cancer Res, 1995,55:6161-6165.

    8,Kieser A, Weich HA, Brandner G, et al. Mutant P53 potentiates protein Kinase C induction of vascular endothelial growth factor expression. Oncogene, 1994, 9: 963-969.
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    9,杨进益,李韶.转移抑制基因nm23的研究现状(综述).国外医学泌尿系统分册,1994,16:73-75.

    10,Weinstat-Saslow DL, Zabrenetzky VS, VanHoutte K, et al. Transfection of thrombospondin-1 complementary DNA into human breast carcinoma cell line reduces remarry tumor growth, metastatic potential, and angiogenesis. Cancer Res, 1994, 54:6504-6511.

    (收稿日期:1999-08-26), http://www.100md.com