葡萄糖转运因子1蛋白在肾癌组织中的表达及意义

熊升远，林 毅，阮同德，傅 强，张京东

(1临沂市沂水中心医院，山东沂水276400;2天津医科大学总医院;3山东大学附属省立医院)

肾癌为泌尿系统常见的恶性肿瘤，其中绝大多数为肾透明细胞癌(RCC)。RCC缺乏特异的早期症状，当患者出现典型症状时往往已处于中晚期，治疗棘手，病死率高。葡萄糖转运因子1(Glucose transporter protein1，Glut-1)蛋白是葡萄糖转运蛋白家族的成员之一，近年来发现，其异常表达可能与恶性肿瘤细胞糖代谢增加有关［1］。2006年10月～2008年6月，我们采用免疫组化法检测了50例肾透明细胞癌患者癌组织中Glut-1表达，旨在探讨其在肾癌发生、发展中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料 取50例肾透明细胞癌患者(均经病理检查证实诊断)的癌组织标本(肾癌组)，患者男39例，女11例;年龄41～81岁，平均59岁;肿瘤直径1.0～20 cm，平均 5.5 cm;肿瘤位于右侧 24例，左侧26例。肿瘤分期按TNM(AJCC，2002年)分期T1期11例，T2期3例，T3期36例;按肾癌细胞核形态 Thoenes分级标准［2］:G1级15例，G2级25例，G3级10例。所有病例术前均未行放、化疗。行肾癌根治术者48例，肾部分切除术者2例。对照组为10份同期距肾癌组织5 cm远的正常肾组织标本。

1.2 Glut-1蛋白检测 两组均经常规石蜡包埋、切片，采用免疫组织化学二步法染色。染色结果评分方法:Glut-1表达以细胞膜有棕黄色颗粒为阳性，采用半定量方法，显微镜下观察染色强度并计数阳性染色细胞数。根据免疫组化染色强度及阳性细胞数量分别计分。不着色为0分，浅棕黄色为1分，棕黄色为2分，深褐色为3分。阳性细胞百分率＜5%为0分;5% ～10%为1分;＞10% ～50%为2分;＞50%为3分。两项指标之和0～1分为(－)，2分为弱阳性(+)，3～4分为阳性(++)，5～6分为强阳性(+++)。所有切片染色均在同一批次、同一条件下完成。

1.3 统计学方法 采用SPSS16.0统计软件，用构成比对Glut-1资料进行描述，对Glut-1表达与临床病理因素的关系行χ2检验。P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

对照组无Glut-1蛋白表达;肾癌组细胞膜和(或)胞质中均可见Glut-1蛋白阳性表达，其中++19例，+++31例，Glut-1蛋白阳性表达率为100%，胞核无染色。肾癌组Glut-1蛋白表达与临床病理特征的关系见表1。

3 讨论

葡萄糖为水溶性物质，不能自由通过细胞膜的脂质双分子层，是人类最基本的能量来源，在个体生长、发育中起重要作用。Glut是分布在细胞膜上的一类跨膜糖蛋白，是葡萄糖跨膜转运的载体。到目前为止，已经发现有14种Glut，其中Glut-1是已知分布最广泛的转运体，其主要功能是为细胞提供基本的葡萄糖供应，通过糖酵解产生的ATP得以生存。因此，Glut-1异常表达是肿瘤缺氧的一种标志，亦可能是一个病理性的细胞适应过程。目前在肾小球和肾小管中均发现了Glut-1表达，Glut-1在肾小球系膜细胞和上皮细胞的表达已得到确认［4］。

表1 GLUT-1蛋白表达与肾癌临床病理特征的关系

研究发现，肾癌发生、发展是多基因、多步骤协同作用的结果，与正常组织相比，肿瘤细胞接触抑制作用明显减弱，正常基因调节失控，细胞生长活跃，有异常增殖，并呈浸润生长。恶性肿瘤细胞对葡萄糖的代谢率增加，而糖代谢的增高与Glut及基因的异常表达有关。目前研究表明，Glut-1蛋白在葡萄糖进入肾癌组织中可能起主要作用，Glut-1受细胞氧化磷酸化和缺氧诱导因子双重调节，细胞缺氧和营养缺乏是Glut-1表达增强［3］的主要诱因。在正常组织及良性肿瘤表面，Glut-1不表达或微弱表达，而在癌前病变及恶性组织中，Glut-1表达增强，且在肿瘤不同类型中存在表达差异。Glut-1表达强度与恶性肿瘤的分化程度、肿瘤大小、分期及淋巴结转移的数目、大小有关，而Glut-1高表达可能是肿瘤发生的早期事件。Glut-1受肿瘤组织中微环境变化的调节，与细胞变异有关，其过度表达可增强肿瘤代谢，促进肿瘤细胞增殖速率，为肿瘤细胞的变异和分化、生长提供能量支持，增大肿瘤体积及侵袭性，与预后不良及高复发率有关［5］。

本研究在正常肾组织中未发现Glut-1表达，与Zhou等［6］研究结果一致。此可能与 Glut-1的迅速降解、Glut-1表达水平较低、目前的多克隆抗体免疫组化技术尚不足以探测到其存在有关;在肾癌组织中Glut-1表达率为100%，且染色阳性部位多位于肿瘤的游离端，远离血管处或靠近癌巢坏死区，此提示肾癌在生长过程中所需大量能量促进了Glut-1表达，Glut-1参与了肾癌的形成过程，可作为内源性缺氧标记物。我们还发现，Glut-1阳性表达与性别、肿瘤大小、临床分期和组织病理分级均无关，与Hoskin等［7］研究基本一致。推测 Glut-1可能是参与肾癌发生的一个早期指标，并持续于恶性肿瘤的全过程。年龄＞50岁者Glut-1表达阳性率显著高于＜50岁者，未查到相关文献支持，可能与研究的组织不同或研究样本量太小有关。

综上所述，Glut-1在肾癌组织中呈高表达，可能是参与肾癌发生的一个早期指标，如能阻断或减少Glut-1表达，可能会延缓肾癌的发展，以其为靶点的治疗可能成为肾癌治疗和预防的重要手段之一。

［1］Furuta E，Okuda H，Kobayashi A，et al.Metabolic genes in cancer:Their roles in tumor progression and clinical implications［J］.Biochim Biophys Acta，2010，1805(2):141-152.

［2］夏同礼.现代泌尿病理学［M］.北京:人民卫生出版社，2002:230-265.

［3］Lasa M，Brook M，Saklatvala J，et al.Dexamethasone destabilizes eyclooxygenase-2 mRNA by inhibitingmitogen-activated protein kinase p38［J］.Mol Cell Biol，2007，(21):771-780.

［4］ Mees G，Vangestel C，Dierckx R，et al.Metabolic correlates of tumour hypoxia in malignant canine mammary carcinoma［J］.Res Vet Sci，2011，91(3):e125-e128.

［5］Semaan A，Munkarah AR，Arabi H，et al.Expression of GLUT-1 in epithelial ovarian carcinoma:Correlation with tumor cell proliferation，angiogenesis，survival and ability to predict optimal cytoreduction［J］.Gynecol Oncol，2011，121(1):181-186.

［6］Zhou JT，Cai ZM，Li NC，et al.Expression of hypoxia inducible factor-1alpha and glucose transporter protein 1 in renal and bladder cancers and the clinical significance thereof［J］.Zhonghua Yi Xue Za Zhi，2006，86(28):1970-1974.

［7］Hoskin PJ，Sibtain A，Daley FM，et al.GLUT-1 and CAIX as intrinsic markers of hypoxia in bladder cancer:relationoship with vasculaity and proliferation as predictors of outcomes of ARCON［J］.BR JCancer，2003，89(10):1290-1297.