HIF-1α 在食管癌及癌前病变中的表达及临床意义

吕学宁，杨炳银，宗 君，王昌成（通讯作者）

（1 徐州医科大学附属淮安医院消化科 江苏 淮安 223002）

（2 徐州医科大学附属淮安医院病理科 江苏 淮安 223002）

食管癌（Esophageal cancer）是常见的消化系统恶性肿瘤之一，目前在全球十大发病率及死亡率肿瘤中排名均位居前列，具有较高的发病率及死亡率[1]。研究表明，饮酒、吸烟、遗传、生活习惯等可能是食管癌发生的重要危险因素，但食管癌的确切病因机制尚不明确。而缺氧诱导因子¯1α（hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α）是受缺氧环境调节的蛋白，在肿瘤组织缺氧区域处于高表达状态，促进肿瘤新生血管的形成。研究表明，在肺癌、胃癌、结直肠癌及食管癌中均有高表达的HIF¯1α。并且越来越多研究表明HIF¯1α 可能在许多肿瘤的癌前病变组织中就已发生高表达，促进肿瘤的发生发展，因此本文通过免疫组化检测HIF¯1α 蛋白在正常食管组织、食管癌前病及食管癌组织中的表达水平，并结合临床病理资料进行综合分析，探讨HIF¯1α是否可能参与促进食管癌前病变的发展和食管癌的生长浸润。

1.资料与方法

1.1 一般资料

标本来自徐州医科大学附属淮安医院病理科存档的2018 年1 月—2020 年1 月行病理活检、EMR、ESD 以及手术切除的食管病变石蜡标本共120 例，所有切片均经病理科核查无误。其中正常食管组织30 例；食管癌前病变分为低级别和高级别上皮内瘤变（低级别上皮内瘤变30 例、高级别上皮内瘤变30 例）；食管鳞癌60 例。食管癌组织中男性34 例、女性26 例；＜75 岁28 例、≥75 岁32 例；组织学分级：低分化18 例，中分化28 例，高分化14 例；浸润程度：T1 ～2 32 例，T3 ～4 28 例；临床分期：Ⅰ期14 例，Ⅱ期24 例，Ⅲ期22 例；有淋巴结转移34 例、无淋巴结转移26 例。接受EMR、ESD 以及手术治疗者术前均未行放疗及化疗。

1.2 方法与观察指标

本研究所用的试剂为HIF¯1α 抗体试剂（兔抗人HIF¯1α 单克隆抗体、缓冲液）购自北京中衫金桥生物技术有限公司。

病理标本经10%中性缓冲福尔马林固定，常规脱水，石蜡包埋，4 μm 厚度连续切片，检测HIF¯1α 的表达。切片按免疫组化SP 法常规操作技术进行处理，DAB 显色，苏木精复染，常规脱水，透明，封片。以已知阳性表达切片作为阳性对照，以PBS 代替一抗作为阴性对照。采用免疫组织化学半定量分析病理组织中HIF¯1α 的表达情况。每张切片在高倍镜（×200）下随机选取3 个具有代表性的视野拍照，使用图像分析软件IPP 6.0（image pro plus 6.0）进行光密度测量：测量这些区域的平均光密度（optical density, OD）值，取3个视野测量值的平均值。

1.3 统计分析

采用SPSS 23.0 软件对数据进行统计分析，符合正态分布的计量资料以（± s）表示，组间比较采用单因素方差分析和独立样本t检验。P＜0.05 表明差异具有统计学意义。

2.结果

2.1 HIF¯1α 蛋白在正常食管组织、低级别上皮内瘤变组织、高级别上皮内瘤变组织和食管癌组织中的表达

HIF¯1α 蛋白在食管组织中阳性染色定位于细胞核和细胞浆，呈棕黄色颗粒（图1A¯D）。HIF¯1α 蛋白在正常食管组织、低级别瘤变、高级别瘤变、食管癌中表达的平均光密度分别为（0.022±0.013）、（0.108±0.090）、（0.160±0.097）、（0.210±0.115），HIF¯1α 蛋白在正常食管组织中几乎不表达，在癌前病变中已发生过表达，且随着食管病变的逐渐进展HIF¯1α 平均光密度逐渐增加，组间两两比较具有差异统计学意义（P＜0.05）。

图1 HIF¯1a 蛋白在正常食管组织（A）、低级别上皮内瘤变（B）、高级别上皮内瘤变（C）、食管癌（D）组织中表达的免疫组化图

表1 不同食管病变组织中HIF¯1α 表达水平的比较（± s）

表1 不同食管病变组织中HIF¯1α 表达水平的比较（± s）

注：a 与正常食管组织组比较，P ＜0.01；b 与低级别瘤变组比较，P ＜0.05；c 与低级别瘤变组比较，P ＜0.05；d 与高级别瘤变组比较，P ＜0.05。

组别 例数 HIF¯1α正常食管组织 30 0.022±0.013低级别上皮内瘤变 30 0.108±0.090a高级别上皮内瘤变 30 0.160±0.097ab食管癌 60 0.210±0.115acd

2.2 HIF¯1α 蛋白表达与食管癌临床病理特征的关系

在食管癌组织中，HIF¯1α 蛋白在不同性别、不同年龄范围、不同分化程度组织中表达无显著差异（P＞0.05）。在不同浸润深度、不同病理分期、有无淋巴结转移中，HIF¯1α 蛋白表达有显著差异（P＜0.05），HIF¯1α 蛋白的表达随着临床分期的进展、组织浸润程度的增加及发生淋巴结的转移呈上升趋势，见表2。

表2 HIF¯1α 蛋白表达与食管癌临床病理特征的关系（± s）

表2 HIF¯1α 蛋白表达与食管癌临床病理特征的关系（± s）

病理因素 例数 HIF¯1α P性别 男 34 0.211±0.116 0.950女 26 0.208±0.118年龄 ≤75 28 0.215±0.127 0.830＞75 32 0.206±0.107分化程度 低分化 18 0.239±0.118 0.840中分化 28 0.193±0.104高分化 14 0.207±0.140浸润深度 T1¯2 32 0.147±0.114 ＜0.01 T3¯4 28 0.282±0.061分期 Ⅰ 14 0.046±0.042＜0.01Ⅱ 24 0.202±0.042Ⅲ 22 0.324±0.044有无淋巴结转移 有 34 0.144±0.093 ＜0.01无 26 0.296±0.078

3.讨论

随着越来越多肿瘤微环境的相关研究，HIF¯1α 在调节肿瘤细胞适应缺氧环境并促进新生血管形成等方面的作用被越来越被大家认可，HIF¯1α 可通过不同途径调节细胞因子表达，如：调节MAPK 信号通路，介导肿瘤细胞血管生成、糖代谢等，使肿瘤细胞适应新的微环境，进而促进肿瘤发生侵袭、转移。大量研究表明，在许多癌组织和转移灶中均有过表达的HIF¯1α，其也参与了肿瘤在发展，如：甲状腺癌、乳腺癌、宫颈癌、肺癌、结直肠癌等等[2¯4]，并且HIF¯1α 基因的敲除或者抑制HIF¯1α 表达或活性可以使得肿瘤生长明显减慢。而在食管癌中HIF¯1α 也被证明参与了肿瘤的侵袭和转移，并且影响食管癌患者的预后。不仅如此越来越多研究表明HIF¯1α 在许多癌前病变期就已进行了高表达，参与肿瘤早期的发生发展，如：食管上皮内瘤变、宫颈上皮内瘤变以及胃癌、结肠癌等癌前病变组织，均在提示在肿瘤形成更早期就已经出现HIF¯1α 的高表达。

在本研究中发现，食管癌前病变组织和食管癌组织中HIF¯1α 的表达均较高，即表达的上调从食管低级别上皮内瘤变开始，直至病变恶化其表达水平逐渐升高，可见HIF¯1α 可能在食管黏膜病变的早期已经发挥了作用。并且在食管癌组织中，我们研究发现，HIF¯1α 表达与浸润深度、淋巴结转移、TNM 分期有关。Kurokawa[5]的研究也指出：HIF¯1α 高表达与食管鳞状细胞癌的浸润深度、淋巴结转移远处转移相关。因此HIF¯1α 蛋白不仅在食管癌的生长浸润及预后中具有重要意义，并且在食管癌前病中HIF¯1α 高表达的这一情况，虽然目前机制仍尚未明确，但其可能参与了促进食管癌前病变的发展，为食管癌癌变机制提供数据参考。