膀胱癌组织HIF-1α与Survivin、Bcl-2表达的关系和意义

刘廷江 谷守义 王刚

缺氧是恶性肿瘤的一种常见现象，可导致一系列基因的表达发生变化。低氧诱导因子-1α(Hypoixa inducible factor-1α，HIF-1α)在其中发挥着重要调控作用［1，2］。有研究表明，HIF-1α在膀胱癌、食管癌、胃癌等多种恶性肿瘤中表达增高［3-5］，但迄今有关HIF-1α在膀胱癌细胞中的作用机制还没有完全阐明。有研究发现，HIF-1α可以通过影响Survivin、Bcl-2等凋亡抑制基因而增强肿瘤细胞的抗凋亡作用［6，7］，但有关膀胱癌中HIF-1α与肿瘤细胞凋亡机制的研究尚不多见。因此，本研究检测了HIF-1α、Survivin、Bcl-2在不同膀胱移行细胞癌组织及正常膀胱组织中的表达，对HIF-1α在膀胱癌中的作用和临床意义进行了初步探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料 临床标本取自2009年12月至2012年4月在我科治疗并有病理证实的68例膀胱移行细胞癌患者，其中男51例，女17例;年龄39～78岁，平均年龄(61±11)岁。患者临床病历资料中，肿瘤病理分级：G1 24例、G2 28例、G3 16例;肿瘤分期：Ta～1 28例、T2～4 40例;初发膀胱癌42例，复发26例。另取20例正常膀胱组织(均取自良性前列腺增生行开腹前列腺切除患者)作为对照。

1.2 方法 免疫组织化学染色(SP法)检测HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白表达。兔抗人HIF-1α、Survivin、Bcl-2多克隆抗体、免疫组化试剂盒均购自美国Santa Cruz公司，按试剂盒说明采用SP法分别对肿瘤组织和正常膀胱组织对HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白进行免疫组化染色，用PBS代替一抗做阴性对照、已知阳性切片作阳性对照。由两位病理医师双盲阅片进行结果判定。每张切片均随机取400倍光镜视野5个，在每视野中计数100个细胞。HIF-1α、Survivin、Bcl-2均以细胞浆呈黄色认为阳性染色。按肿瘤细胞阳性率和细胞着色强度分别记分。按阳性率记分标准：无阳性细胞为0分，阳性细胞≤10%为1分，11% ～50%为2分，51% ～80%为3分，＞80%为4分。按着色强度记分标准：无着色为0分，淡黄色为1分，黄色为2分，棕黄色为3分。两种记分相乘结果为0～1为阴性(-)，2～3为弱阳性(+)，4～7阳性(++)，≥8强阳性(+++)。

1.3 统计学分析 应用SAS 8.0统计软件，免疫组化结果以等级资料表示，HIF-1α、Survivin、Bcl-2在肿瘤和正常膀胱组织中的比较、肿瘤病理分期之间的比较、初发癌与复发癌之间的比较采用秩相关检验;HIF-1α、Survivin、Bcl-2在不同肿瘤病理分级之间的关系应用χ2检验;各蛋白质之间的关系分析采用Spearman等级相关分析，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 膀胱癌和正常膀胱组织中HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白表达强度 68例膀胱癌组织中HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白阳性表达率分别为 63.24%(43/68)、73.53%(50/68)、48.53%(33/68);正常膀胱组织3种蛋白表达阳性率分别为5.00%(1/20)、35.00%(7/20)、15.00%(3/20)。经比较，HIF-1α、Survivin、Bcl-2在肿瘤组织中的表达均较正常膀胱组织增强(均P ＜0.05)。见表1、图1～3。

表1 膀胱癌和正常膀胱组织HIF-1α、Survivin、Bcl-2的表达情况例

图1 HIF-1α在膀胱癌组织的阳性表达(SP×200)

图3 Bcl-2在膀胱癌组织的阳性表达(SP×200)

2.2 膀胱癌组织HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白表达与肿瘤病理分级、分期的关系 膀胱癌组织中HIF-1α在不同分级、分期的肿瘤中表达阳性率分别为：G1 45.83%(11/24)、G2 67.86%(19/28)、G3 81.25%(13/16);Ta～1期阳性率为50.00%(14/28)、T2～4期为72.50%(29/40)。Survivin在不同分级、分期的肿瘤中表达阳性率分别为：G1 54.17%(13/24)、G2 82.14%(23/28)、G3 87.50%(14/16);Ta-1期阳性率为64.29%(18/28)、T2～4期为80.00%(32/40)。Bcl-2在不同分级、分期的肿瘤中表达阳性率分别为：G1 37.50%(9/24)、G2 53.57%(15/28)、G3 56.25%(9/16);Ta～1期阳性率为35.71%(10/28)、T2～4期为57.50%(23/40)。HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白表达强度均随肿瘤病理分级、分期进展而增强(均P＜0.05)。见表2。

表2 膀胱癌组织HIF-1α、Survivin、Bcl-2表达与肿瘤病理分级、分期的关系 例

2.3 初发膀胱癌组织与复发癌组织中HIF-1α、Survivin、Bcl-2的表达强度 初发膀胱癌组织中HIF-1α、Survivin表达强度均低于复发癌组织(均P＜0.05)，而Bcl-2在初发膀胱癌组织与复发癌组织中差异无统计学意义(P＞0.05)。见表3。

表3 初发和复发膀胱癌HIF-1α、Survivin、Bcl-2的表达情况 例

2.4 膀胱癌和正常膀胱组织中HIF-1α、Survivin、Bcl-2蛋白表达的关系 Spearman等级相关分析显示：膀胱癌组织中3种蛋白之间，HIF-1α与Survivin、HIF-1α与Bcl-2间表达均具有正相关性(r=0.4486，0.3428，P=0.0001，0.0042)，Survivin 与Bcl-2之间表达无相关性(r=0.2016，P=0.0992)。

3 讨论

膀胱移行细胞癌是泌尿系统常见恶性肿瘤。虽然近年来有关该病的治疗取得了很大进展，但膀胱癌仍存在易复发的风险。且复发的膀胱癌往往病理分级更高、分期更晚、恶性程度更高，导致进一步转移，甚至危及患者生命［8］。而关于膀胱癌发生进展的机制目前尚未完全明确。寻找与膀胱癌发生发展关系密切的基因对确定肿瘤标志物、了解预后因素、确定生物治疗靶标有重要意义。HIF-1α是近期发现与膀胱癌关系密切的基因之一。恶性肿瘤在生长过程中快速增长，导致肿瘤局部缺氧，研究表明肿瘤体积一旦大于1 mm3，肿瘤就会处于缺氧状态，肿瘤细胞将高表达HIF-1α，促进下游多种基因的表达和转录，使肿瘤细胞适应缺氧的微环境。在前列腺癌、肺癌、肾癌、肝癌等多种恶性肿瘤中均检测到了高度表达的HIF-1α，而在正常组织中 HIF-1α无表达或弱表达［1-5］。本研究显示，HIF-1α在膀胱癌组织中表达与正常膀胱组织比较明显增强，且HIF-1α随病理分级、肿瘤分期进展而表达进一步增强。结果与其他报道［9，10］类似。说明 HIF-1α与膀胱癌发生密切相关，且随肿瘤恶性程度增高而表达增强，提示HIF-1α可能作为膀胱癌肿瘤标志物及复发预测因子。

恶性肿瘤细胞多具有较强的凋亡抵抗能力，这种能力使肿瘤细胞生存能力更强，是导致肿瘤进展的重要原因［11］。肿瘤凋亡抵抗形成过程中多种基因发挥了作用，Survivin、Bcl-2就是近年来受到关注的凋亡抵抗基因。Survivin是目前发现的IAP家族中最小的成员，可通过调控caspases表达直接抑制细胞凋亡［12］;Bcl-2则通过线粒体途径影响下游基因而抑制肿瘤细胞凋亡［13］。本结果发现，Survivin、Bcl-2在膀胱癌组织中表达高于正常膀胱组织;Survivin随病理分级、肿瘤分期进展而表达进一步增强;病理分级高的膀胱癌组织的Bcl-2表达更强。这些结果与其他研究报道结果一致［14］。提示Survivin、Bcl-2可能通过调控肿瘤细胞的凋亡而参与了膀胱癌的进展。但本研究也显示，Bcl-2表达在初发癌和复发癌组织中差异并不明显，与其他报道有所不同［15］。我们认为这可能是由于我们的样本量较小造成的，但具体原因还有待于进一步研究。

已有研究证实，缺氧状态可导致恶性肿瘤细胞的凋亡抵抗能力增强，HIF-1α的过表达可导致Survivin、Bcl-2等基因的表达增高［6，7］，但这种调控关系是否存在于膀胱癌中报道尚不多见。因此本研究进一步分析了膀胱癌组织中HIF-1α与Survivin、Bcl-2蛋白表达的关系。结果发现，HIF-1α与 Survivin、HIF-1α与Bcl-2蛋白之间均存在正相关关系，提示膀胱癌中HIF-1α可能通过调控Survivin、Bcl-2表达而抑制肿瘤细胞凋亡，从而导致肿瘤的进展。但具体机制和途径尚需体内、体外实验予以证实。

本研究初步证实了HIF-1α、Survivin、Bcl-2在膀胱癌组织中均存在表达增强，HIF-1α可能通过影响Survivin、Bcl-2表达而促进膀胱癌进展。但我们的研究还处于初级阶段，进一步扩大样本量并进行基础研究明确膀胱癌中HIF-1α、Survivin、Bcl-2之间的具体关系并开展针对膀胱癌HIF-1α基因的靶向治疗对膀胱癌治疗进展具有重要意义。

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