胃癌组织中腺苷酸激酶4和HIF-1α的表达及其临床意义

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网络出版时间:2021-4-239:07 网络出版地址:https://kns.cnki
.net/kcms/detail/34.1073.R.20210422.1104.016.html胃癌组织中腺苷酸激酶4和HIF 1α的表达及其临床意义
夏 林1,王劲松2
摘要:目的 观察胃癌组织中腺苷酸激酶4(adenylatekinase4,AK4)和低氧诱导因子1α(hypoxia induciblefactor 1α,HIF 1α)的表达,探讨AK4和HIF 1α在胃癌发生、发展过程中的作用及其相关性。方法 采用免疫组化EnVision法检测79例胃癌及其癌旁正常组织中AK4和HIF 1α蛋白表达,分析两者表达与胃癌临床病理特征之间的关系以及两者表达的相关性。结果 胃癌组织中AK4和HIF 1α的高表达率分别为73 4%和69 6%,明显高于癌旁正常组织(25 3%和16 5%)(P<0 05)。AK4高表达与胃癌淋巴结转移、脉管侵犯和临床分期密切相关(P<0 05),与患者性别、年龄、Lauren分型、分化程度及浸润深度无关(P>0 05);HIF 1α高表达与肿瘤Lauren分型、淋巴结转移及临床分期有关(P<0 05),与患者性别、年龄、分化程度、浸润深度和脉管侵犯等无关(P>0 05)。胃癌组织中AK4和HIF 1α表达呈正相关(P<0 05)。结论 AK4和HIF 1α协同作用参与了胃癌的发生、发展。AK4和HIF 1α联合检测可有助于预测胃癌的生物学行为。
关键词:胃肿瘤;腺苷酸激酶4;HIF 1α;免疫组织化学
中图分类号:R735 2  文献标志码:A 
文章编号:1001-7399(2021)04-0452-04
doi:10.13315/j.cnki.cjcep.2021.04.017
  胃癌是消化系统常见的恶性肿瘤之一,近年来随着胃镜技术的发展,胃癌的早期发现和诊断已有所提高,但晚期胃癌的发病率仍然较高。晚期胃癌的主要是手术结合化疗及靶向,但患者术后5年生存率较低,主要原因是肿瘤细胞发生了侵袭、转移。因此寻和识别胃癌进展过程中参与的基因对于发现新的胃癌预后标志物和靶点具有重要意义。腺苷酸激酶(adenylatekinase,AK)是一种丰富
接受日期:2020-12-01
作者单位:1江苏省扬中市人民医院病理科,镇江 212200
2南京医科大学附属南京医院/南京市第一医院病理科,
南京 210006
作者简介:夏 林,男,副主任医师。E mail:2560335446@qq.com的核苷酸磷酸转移酶,其主要作用是通过将1个ATP或GTP分子中的1个磷酸基团转移到AMP上,催化产生2个ADP分子,从而平衡细胞腺嘌呤核苷酸组成以维持能量稳态[1]。AK4是AK家族的成员之一,最近研究发现肺腺癌中AK4阳性提示肺癌患者预后差,其可促进肺癌细胞的转移[2]。AK4在胃癌中的研究尚未见文献报道,本文应用免疫组化EnVi sion法检测胃癌组织中AK4和低氧诱导因子1α(hypoxia in duciblefactor 1α,HIF 1α)的表达,旨在探讨AK4在胃癌发生、发展中的作用及其与HIF 1α的关系,为胃癌的寻新的靶点。
1 材料与方法
1.1 临床资料 收集2015年1月~2017年12月江苏省扬中市人民医院存档的手术切除胃癌组织79例,其中男性49例,女性30例,患者年龄43~86岁,平均66 5岁,中位年龄67岁。所有患者术前均未行化疗或放疗,术后均有完整的病理诊断。79例胃癌分化程度:高分化6例,中分化37例,低分化36例;Lauren分型:肠型55例,弥漫型24例;肿瘤侵及肌层24例,侵及浆膜下及浆膜外者55例;有淋巴血管侵犯者33例,无淋巴血管侵犯者46例;有淋巴结转移者44例,无淋巴结转移者35例;pTNM分期中,Ⅰ期20例,Ⅱ期25例,Ⅲ期34例。取距离肿瘤>5cm的癌旁正常胃黏膜组织作为正常对照。
1.2 试剂与方法 鼠抗人AK4单克隆抗体(OTI3B1,LSbio公司,稀释比1∶150)购自珠海泉辉公司;兔抗人HIF 1α单克隆抗体(EP118,稀释比1∶100)与EnVision法检测试剂盒均购自北京中杉金桥生物公司。所有手术标本均经10%中性福尔马林固定,常规石蜡包埋,4μm厚连续切片3张,分别行HE染和免疫组化染。免疫组化染采用EnVision法,切片梯度乙醇脱蜡和水化后,高压锅高温高压进行抗原修复,然后滴加一抗,4℃冰箱内孵育过夜,次日依次滴加二抗,DAB显,镜下控制反应时间,苏木精复染,中性树胶封固。用已知肺癌阳性组织作为阳性对照,PBS代替一抗作为阴性对照。
1.3 结果判断 AK4阳性定位于细胞质,呈颗粒状,HIF 1α
临床与实验病理学杂志 JClinExpPathol 2021Apr;37(4)
阳性定位于细胞质。结果判断由两名病理医师采用双盲法判读,结果不一致者在多人共揽显微镜下达成意见一致。结
果判断依据文献[
3]
,先根据染强度分为:无染为(-),弱阳性为(1+),中等阳性为(2+),强阳性为(3
+);然后根据阳性细胞百分比为25%进一步分为2组,AK4和HIF 1α高表达定义为阳性细胞染强度为(2+)或(3+),且阳性细胞比例>
25%。1.4 统计学分析 采用SPSS23 0软件进行统计学分析,AK4和HIF 1α表达与胃癌临床病理参数之间的关系采用
χ2
检验及列联系数进行分析,
以P<0 05为差异有统计学意义。2 结果
2.1 胃癌及癌旁组织中AK4和HIF 1α的表达 AK4阳性信号为颗粒状胞质阳性(图1、2),HIF 1α阳性信号为胞质伴或不伴胞膜阳性(图3、4)。79例胃癌组织中AK4高表达率为7
3 4%(58/79),高于癌旁正常组织(25 3%,20/79),两组相比差异有统计学意义(χ2
36 563,P<0 01)。胃癌组织中HIF 1α的高表达率为6
9 6%(55/79),高于癌旁正常组织(16 5%,13/79),差异有统计学意义(χ2=
45 541,P<0 01)
③④图1 胃癌组织中AK4高表达,EnVision法  图2 胃癌组织中AK4低表达,EnVision法  图3 胃癌组织中HIF 1α高表达,En Vision法  图4 胃癌组织中HI
F 1α低表达,
EnVision法2.2 胃癌组织中AK4和HIF 1α高表达与临床病理特征的关系 胃癌组织中AK4高表达率与淋巴结转移、脉管侵犯和临床分期密切相关,淋巴结阳性的胃癌组织AK4高表达
率明显高于淋巴结阴性的胃癌组织,伴有脉管侵犯的胃癌组织中A
K4高表达率高于无脉管侵犯者,临床分期Ⅲ+Ⅳ期胃癌组织AK4高表达率明显高于Ⅰ+Ⅱ期胃癌,差异均有统计学意义(P均<0 05,表1)。HIF 1α在胃癌组织中的表达与肿瘤Lauren分型、淋巴结转移及临床分期有关(P<0 05),与患者性别、年龄、分化程度、浸润深度和脉管侵犯等无关(
P>0 05,表1)。2.3 胃癌组织中AK4和HIF 1α表达的相关性 统计分析显示,胃癌组织中AK4和HIF 1α表达呈正相关(P<0 05,表2)。3 讨论
  近年来随着内窥镜技术的进展,早期胃癌的检出率有所提高,且患者预后较好,但晚期胃癌患者目前尚缺乏有效的方法,预后仍较差。研究发现恶性肿瘤的发生、发展不仅涉及到原癌基因的激活和抑癌基因的失活,还涉及到能量代谢相关的基因。AK是生物活细胞中参与高能量磷酸化转移反应的一种关键调节酶,在细胞的能量代谢中发挥重要作
用[
4]
。目前研究发现AK有9种,不同类型AK在细胞内的定位不同,其中AK4定位于线粒体基质中[5]
。位于线粒体
基质中的AK4已被证明作为一种应激反应蛋白与线粒体
ADP/ATP转位酶物理性结合以维持细胞存活[6]
。有研究显
示,沉默AK4表达可使细胞ATP水平提高到25%,同时增加ADP/ATP比例,活化AMPK信号,从而参与恶性肿瘤的
发生、发展[7]。
本实验采用免疫组化法分析了胃癌及其癌旁正常组织中AK4的表达,结果显示AK4在癌组织中的
高表达率明显高于癌旁正常组织,且胃癌组织中AK4高表达率与胃癌淋巴结转移、脉管侵犯和临床分期密切相关,提示AK4不仅可能参与了胃癌的发生,而且可能在胃癌的侵袭、转移过程中
发挥重要作用。尽管AK4表达与胃癌的相关性国内外尚未见文献报道,但AK4在其他一些恶性肿瘤中的表达已有相
关研究。Jan等[2]采用微阵列研究发现AK4在肺腺癌组织
中表达上调,且AK4高表达与肿瘤分期晚、疾病复发和预后
差有关,提示AK4促进了肺腺癌的恶性进展。庞亮等[8]研
究了8
5例肌肉浸润性膀胱癌及对应癌旁组织中AK4的表达,结果显示AK4在癌组织中高表达,在癌旁组织中无表达,进一步分析膀胱癌组织中AK4表达与临床病理特征的关系,结果显示AK4高表达与膀胱癌远处转移和脉管内瘤栓密切相关,生存分析显示膀胱癌中AK4高表达患者的生
存时间明显低于低表达者。李辰运等[9]研究发现,胰腺癌组
织中AK4的表达高于对应癌旁组织,且AK4表达与胰腺癌肿瘤分期、淋巴结转移、神经侵犯和脉管内瘤栓相关。综合文献报道与本组实验结果,提示AK4高表达可能参与多种恶性肿瘤的发生、发展。
缺氧是实体性恶性肿瘤的重要特征。研究发现低氧环境可增强癌细胞的侵袭能力,增加肿瘤细胞对放、化疗的抵抗,使肿瘤细胞更易发生侵袭和转移。HIF 1α
是目前发现临床与实验病理学杂志 JClinExpPathol 2021Apr;37(4)
双氧水碘化钾表1 胃癌组织中AK4和HIF 1α高表达与临床病理特征之间的关系
临床病理参数n
AK4
高表达低表达/阴性
χ2值P值
HIF 1α
高表达低表达/阴性
χ2值P值
性别
 男493712
0.2890.5913316
0.3150.574
 女30219228年龄(岁)
  67352510
0.1270.7212114
2.7500.097
 ≥674433113410分化程度
 高+中432914
1.7270.1893112
0.2730.601
 低362972412Lauren分型
 肠型554114
0.1180.7313421
5.2100.022
 弥漫型24177213浸润深度
 肌层24159
2.1050.147177
0.0240.877
 浆膜及浆膜外5543123817脉管侵犯
 有33294
6.0730.014258
1.0090.315
 无4629173016淋巴结转移
 有44377
5.7970.016368
6.9870.008
内蒙古民族大学学报 无3521141916pTNM分期
 Ⅰ+Ⅱ452916
4.3140.0382718
4.5750.032
 Ⅲ+Ⅳ34295286表2 胃癌组织中AK4和HIF 1α表达的相关性
AK4n
HIF 1α
高表达低表达/阴性
列联
系数
χ2值P值
高表达584711
0.38113.440<0.001低表达/阴性21813
的一种介导细胞低氧反应中关键的转录抑制因子,其在常氧状态下容易被细胞内蛋白酶体系泛素化降
解,缺氧时在细胞内聚集,通过正性调节细胞生存、增加新生血管数量及肿瘤细胞糖酵解,从而促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和转移[10]。研究发现HIF 1α在多种肿瘤中均过表达,朱园园等[11]研究发现子宫内膜腺癌中HIF 1α表达与肿瘤临床分期、组织学分级、肌层浸润和淋巴结转移有关。在胃癌研究中,倪小晴等[12]研究发现HIF 1α在胃癌组织中的表达高于正常组织,且HIF 1α表达与胃癌分化程度、浸润深度、淋巴结转移和TNM分期相关。崔立娟等[13]研究发现肿瘤直径≥3cm、中低分化腺癌、Ⅲ+Ⅳ期及有淋巴结转移的胃癌组织高表达HIF 1α。本组实验结果显示,胃癌组织中HIF 1α的表达高于癌旁正常组织,且与胃癌Lauren分型、淋巴结转移及临床分期有关,与患者性别、年龄、分化程度、浸润深度和脉管侵犯等无关,与文献报道相符[14]。提示HIF 1α参与胃癌的发生、发展,并可作为预测胃癌侵袭性生物性行为的一种标志物。
Jan等[3]研究发现肺癌组织中AK4和HIF 1α表达呈正相关,且两者结合可预测肺癌患者更差的存活率,同时分子生物学研究亦发现AK4过表达可通过增加细胞内ROS水平来提高HIF 1α表达,随后在低氧条件下诱导肿瘤上皮-间质转化而促进肺癌的进展。本实验分析了胃癌组织中AK4和HIF 1α的相互关系,结果显示两者在胃癌中的表达呈正相关,提示AK4可能通过调控HIF 1α而促进胃癌的发生、发展,但具体的机制尚需要更进一步进行研究。
总之,本组实验结果显示,AK4可能通过调控HIF 1α参与了胃癌的发生、发展,检测胃癌组织
中AK4和HIF 1α的表达可有助于评估胃癌的生物学行为和患者预后,并可能为胃癌的提供一个基因靶点,但具体的机制尚需要进行深入的分子生物学研究。
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(下转第457页)
临床与实验病理学杂志 JClinExpPathol 2021Apr;37(4)
可直接转诊阴道镜科室检查;但对于有1~2个DNA倍体异常细胞的ASC US患者,则要结合临床情况作全面分析考虑。由于高危型HPV感染与子宫颈癌密切相关,相关文献中也多有提及高危型HPV患者显示CIN病变率呈增加趋势[12-14]。因此,对于该类患者,若其高危型HPV检测结果阳性,建议其接受阴道镜检查避免漏诊;若为阴性,也可选择3~6个月后细胞学随访复查。此外,考虑到存在着HPV阴性的子宫颈癌。因此,对于ASC US患者,若有如下情况:(1)子宫颈癌家族史;(2)可疑病史:如不明原因的接触性出血、异常子宫出血、阴道排液等;(3)可疑体征:如肉眼可见的子宫颈赘生物、肿物(包块)、子宫颈溃疡等,患者可直接转诊阴道镜科室检查。当然,本组样本量有限,若要形成指导性临床处理意见,尚需大样本研究进一步证实。
综上所述,DNA定量分析用于ASC US患者的分流管理,简单实用,可提高筛查的准确性和敏感性,有较高的临床应用价值。现阶段我国子宫颈癌筛查防治工作任重而道远,需推行多元化的筛查策略,同时也要结合当地的生活方式、经济水平等多方面因素,因地制宜,才能使子宫颈癌筛查工作行
之有效。
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