食管癌间质炎性细胞SDF-1与肿瘤细胞CXCR4的表达及对预后的影响

王 琛,李醒亚,申淑景＊

(1郑州大学基础医学院,郑州 450052;2郑州大学第一附属医院)

基质衍生因子1(SDF-1)是一种CXC类趋化因子,CXC族趋化因子受体4(CXCR4)是SDF-1的惟一受体。近年来有研究表明,二者在多种肿瘤中都有表达,肿瘤细胞的发生、发展、浸润和转移等恶性生物学行为与其有密切关联。目前,SDF-1和CXCR4与食管癌预后关系的研究较少,而且没有公认的结论。因此,我们通过免疫组化SP法检测食管癌组织中SDF-1和CXCR4的表达情况,并分析其与预后的关系。

1 材料与方法

1.1 材料及试剂 搜集河南省肿瘤医院2004年1月 ～2006年 10月 116例食管癌手术切除标本,有完整的临床、病理和随访资料,均经病理确诊,术前均未接受化疗、放疗和免疫治疗。男 80例、女 36例,年龄43～76岁、中位年龄 60岁。鳞癌 112例,腺癌 2例,小细胞癌、肉瘤各 1例。鳞癌高、中、低分化者分别为36、45和31例。TNM分期：Ⅰ～Ⅱ期 77例,Ⅲ～ⅣA期39例。兔抗人SDF-1多克隆抗体(浓缩液,使用1∶50稀释度)和兔抗人CXCR4多克隆抗体(即用型工作液)均购自SANTA CRUZ生物技术公司。免疫组化SP试剂盒购自北京中杉金桥生物技术公司。

1.2 方法 采用标准 SP免疫组化方法。步骤：4 μm石蜡组织切片,二甲苯及梯度酒精脱蜡至水,高温高压抗原修复,加 3%H2O2过氧化氢室温 10 min,3%正常山羊血清室温封闭15min,加一抗4℃冰箱中过夜,二抗(生物素标记山羊抗兔IgG工作液)室温15 min,三抗(辣根过氧化酶标记链霉卵白素工作液)室温15 min,DAB显色,苏木素复染,脱水,透明,封片。标本均在同一条件下染色,以预实验染色满意的切片作为阳性对照,以PBS代替一抗作为阴性对照。

1.3 结果判断标准 SDF-1阳性主要表达于肿瘤间质髓来源炎性细胞的细胞膜和细胞质,呈淡黄色至棕黄色,部分肿瘤细胞中也可见阳性表达。CXCR4阳性主要表达于肿瘤细胞的细胞膜和细胞质,呈淡黄色至棕黄色,少部分间质中的细胞也可见阳性表达呈淡黄色。免疫组化结果采用Frank半定量计分法判定,从阳性细胞百分数和染色深浅两个方面评分[1]。每张切片随机选择 5个 400倍视野观察。按着色计分分为 4个等级：0分为无着色,1分为淡黄色,2分为黄色,3分为棕黄色。阳性细胞百分率：＜5%为0分,6%～25%为 1分,26%～50%为2分,51%～75%为3分,＞76%为4分。两者积分乘积为0分表示阴性(-),大于1分为阳性。其中1～4分表示弱阳性(+),5～8分表示阳性(+ +),＞9分表示强阳性(+++)。

1.4 随访及预后判断标准 随访时间自术后开始至 2009年 8月 30日,生存时间计算以自手术之日至死亡或最后随访时间为止。随访期间患者死亡是指因为肿瘤复发或转移引起的死亡,其他疾病、意外死亡不计入。

1.5 统计学方法 采用SPSS 10.0统计软件,非正态分布数据用中位数(M)和全距(R)表示,不同组间表达差异用χ2检验;相关分析用Spearman检验,阳性组与阴性组生存分析用Kaplan-Meier法,并用log-rank检验,多因素分析采用Cox回归多因素模型。以P≤0.05为有统计学差异。

2 结果

2.1 SDF-1及CXCR4的表达 SDF-1在食管癌肿瘤细胞中阳性表达率为48.28%(56/116),在食管癌间质髓来源炎性细胞中阳性表达率为 55.17% (64/116),P＞0.05。SDF-1阳性表达部位较多在间质髓来源炎性细胞的细胞质和细胞膜,呈淡黄色至棕黄色,这些髓来源的炎性细胞包括浆细胞、淋巴细胞、中性粒细胞等。本实验中SDF-1主要在浆细胞和淋巴细胞中呈阳性表达,中性粒细胞只是偶见弱阳性表达。CXCR4蛋白在食管癌肿瘤细胞中阳性表达率为64.66%(75/116),在食管癌间质炎性细胞中阳性表达率仅为12.93%(15/116),P＜0.05。CXCR4阳性表达部位主要在肿瘤细胞的细胞质和细胞膜,呈淡黄色至棕黄色。

2.2 与食管癌临床病理特征的关系 见表1。

表1 SDF-1与CXCR 4表达与食管癌临床病理特征的关系

2.4 相关性分析 应用统计学Spearman相关分析发现,食管癌组织中CXCR4在肿瘤细胞中的表达与SDF-1在间质中髓来源炎性细胞中的表达无相关性(r=-0.014,P=0.882)。

2.5 预后分析 随访结束时,116例中 59例存活, 3 a生存率为 63.79%(74/116)。单因素生存分析结果显示,癌细胞中CXCR4阳性表达患者3 a生存率(49.3%)比阴性表达患者(68.3%)低(P＜0.05);间质中SDF-1阳性表达者 3 a生存率(65.6%)与阴性表达者3 a生存率(61.5%)比较无统计学差异(P＞0.05)。Cox比例风险模型多因素分析表明,pTNM分期及CXCR4的表达是影响食管癌术后患者预后的独立因素(P＜0.05)。

3 讨论

近年来,SDF-1/CXCR4生物学轴和肿瘤关系的研究引起广泛关注,多项研究显示,在多种肿瘤的发生、发展、转移等过程中SDF-1/CXCR4起着重要作用[2]。以往研究显示,SDF-1多在肿瘤细胞和成纤维细胞中表达[3],本实验发现 SDF-1在食管癌间质的浆细胞和淋巴细胞中呈阳性表达,中性粒细胞只是偶见弱阳性表达。说明在食管癌组织中,间质中髓来源的炎性细胞和肿瘤细胞可能都分泌 SDF-1。大量的研究发现,多种肿瘤细胞表达CXCR4,而且肿瘤细胞表达较多的趋化因子受体为 CXCR4[4]。本实验中,CXCR4阳性表达部位主要在肿瘤细胞中,和文献报道相符合。

目前,SDF-1和CXCR4与食管癌预后的关系报道较少,目前尚没有一致认同的结论。本研究发现, SDF-1不论在间质中的表达还是在肿瘤细胞中的表达均与淋巴结转移和预后无关。但淋巴结转移患者的CXCR4在肿瘤细胞中的阳性表达率高于无转移者,与预后呈负相关。这与Wang等[5]的研究结果一致,而与Sasaki等[6]的研究结果不同。近年来备受大家关注的SDF-1在食管癌中的表达对评价预后是否有意义,有待于我们今后采用RT-PCR等定量方法或扩大样本量进一步研究。我们的研究表明, CXCR4是推测肿瘤预后的有价值的预测因子。按pTNM分期分组,CXCR4阳性表达率Ⅲ～Ⅳ期明显高于Ⅰ～Ⅱ期,进一步说明与TNM分期相比,CXCR4也许可以更早地预测患者的预后。有研究表明,无论是鳞癌还是腺癌,CXCR4的高表达均提示不良预后,但两种组织分型间的差别无统计学意义,证明其表达与病理类型无关[7]。另一项研究表明, CXCR4表达是食管癌的独立预后因子,与无瘤生存和总生存时间呈负相关[8]。在目前尚缺乏有效预测食管癌潜在转移复发指标的背景下,CXCR4的检测至少提供了一个新的思路。

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[3]杨智勇,王喜梅,牛扶幼,等.病理性瘢痕组织中SDF-1、CXCR4的表达[J].中国美容医学,2008,17(11)：1639-1603.

[4]杨文博,孔佩艳.趋化因子基质细胞衍生因子 1(SDF-1)及其受体CXCR 4[J].免疫学杂志,2003,19(3)：142-146.

[5]Wang DF,Lou N,Zeng CG,et al.Expression of CXCL12/CXCR 4 and its correlation to prognosis in esophageal squamous cell carcinoma[J].Chin JCancer,2009,28(2)：154-158.

[6]Sasaki K,Natsugoe S,Ishigam i S,et al.Expression of CXCL12 and its receptor CXCR4 in esophageal squamous cell carcinoma [J].Oncol Rep,2009,21(1)：65-71.

[7]Gockel I,Schimanski CC,Heinrich C,et al.Expression of chemokine receptorCXCR 4 in esophagealsquamous cell and adenocarcinoma[J].BMC Cancer,2006,6：290.

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