环氧合酶-2、血管内皮细胞生长因子和血管内皮生长因子C在胃癌中的表达及意义

屈海燕 乔 文

1.西安交通大学医学院第一附属医院消化科，陕西西安710061；2.陕西省榆林市中医院消化科，陕西榆林719000

环氧合酶-2、血管内皮细胞生长因子和血管内皮生长因子C在胃癌中的表达及意义

屈海燕12乔 文1

1.西安交通大学医学院第一附属医院消化科，陕西西安710061；2.陕西省榆林市中医院消化科，陕西榆林719000

目的探讨环氧合酶-2（COX-2）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、血管内皮生长因子C（VEGF-C）蛋白在胃癌组织中的表达及意义。方法采用免疫组化SP法检测COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在70例胃癌标本和30例正常胃黏膜中的表达情况。结果COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌细胞胞质中呈棕黄色表达，表达率分别为71.4%、62.9%、55.7%，在正常胃黏膜中的表达率为13.3%、6.7%、16.7%。不同年龄、性别、肿瘤部位、肿瘤大小的COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白阳性表达率差异无统计学意义（P＞0.05）；不同肿瘤TNM分期、淋巴转移的COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白阳性表达率差异有统计学意义（P＜0.05）；不同病理分级的COX-2蛋白阳性表达率差异无统计学意义（P＞0.05），而VEGF与VEGF-C蛋白的阳性表达率差异有统计学意义（P＜0.05）。COX-2与VEGF、VEGF-C蛋白，VEGF与VEGF-C蛋白在胃癌组织中的表达呈正相关（P＜0.05）。结论COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌组织中高表达，COX-2的表达与VEGF、VEGF-C的表达相关，COX-2可能通过调节VEGF、VEGF-C蛋白的表达从而调节胃癌的发生、发展过程。

胃癌曰环氧合酶-2曰血管内皮细胞生长因子曰血管内皮生长因子C曰免疫组织化学

胃癌是危害人类健康的常见恶性肿瘤。国际流行病学资料显示[1]，20世纪50～90年代，全球胃癌的发生率及死亡率呈现平稳降低的总态势，但受人口老龄化、城市化及工业化等诸多因素影响，世界范围内每年新病例的绝对数量是增加的。然而近年来，进行我国恶性肿瘤死亡率的国际化比较发现，我国胃癌世界标化死亡率男性为30.8/10万，女性为13.8/10万，均高于世界、发达及发展中国家的平均水平，且粗死亡率表现出年龄结构性上升、年龄别死亡率推后等趋势[2]。本实验利用免疫组化SP染色法检测环氧合酶-2（COX-2）、血管内皮细胞生长因子（VEGF）、血管内皮生长因子C（VEGF-C）蛋白在70例胃癌标本和30例正常胃黏膜中的表达情况，并结合年龄、性别、肿瘤部位、病理分级、临床分期进一步探讨3种蛋白间的关系。

1 材料与方法

1.1 材料

收集陕西省榆林市中医院（以下简称“我院”）病理科2013～2014年的胃镜活检及手术胃癌标本70例和30例癌旁正常胃组织。本实验经医院伦理委员会通过，所有患者均知情同意并签署知情同意书。所有标本均经HE染色由我院病理科医师诊断。胃癌标本男42例，女28例，按WHO病理分级：高-中分化40例，低分化30例；按UICC标准行TNM标准临床分期：Ⅰ+Ⅱ级41例，Ⅲ+Ⅳ级29例。

1.2 试剂及检测方法

浓缩型兔抗人COX-2及VEGF、VEGF-C即用型多克隆抗体和S-P试剂盒均购于北京中杉生物科技有限公司；DAB底物显色剂购于武汉博士德生物科技有限公司。采用免疫组织化学SP法，染色步骤严格按试剂盒说明书进行。抗原修复采用枸橼酸钠缓冲液高压热修复。COX-2与VEGF多克隆抗体使用1∶100稀释，VEGF-C多克隆抗体使用1∶150稀释。PBS代替一抗作为阴性对照。

1.3 结果判定

COX-2及VEGF、VEGF-C 3种蛋白均以细胞浆内出现棕黄色颗粒为阳性表达，试剂公司提供的阳性切片作为阳性对照。免疫组化结果判定如下：阳性细胞占总细胞数0～10%为阴性；＞10%～25%为弱阳性；＞25%～75%为中等阳性；＞75%为强阳性。

1.4 统计学方法

使用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析，COX-2及VEGF、VEGF-C在胃癌及正常黏膜中的表达和胃癌临床病理特征之间的关系采用χ2检验；COX-2与VEGF、VEGF-C之间的相关性采用Spearman等级相关分析；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 COX-2及VEGF尧VEGF-C蛋白的表达情况

COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白在胃癌中阳性表达率为71.4%（50/70）、62.9%（44/70）、55.7%（39/70），而在正常胃黏膜中阳性表达率为13.3%（4/30）、6.7%（2/30）、16.7%（5/30）。经比较，胃癌与正常胃黏膜之间COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白阳性表达率差异有高度统计学意义（χ2=23.542、26.693、12.995，P＜0.01）。胃癌组织COX-2及VEGF、VEGF-C蛋白表达在年龄、性别、不同肿瘤发生部位、肿瘤大小分组上差异均无统计学意义（P＞0.05），在胃癌淋巴结转移及临床分期分组之间差异均有统计学意义（P＜0.05），在病理分级上COX-2表达差异无统计学意（P＞0.05），VEGF与VEGF-C表达差异有统计学意义（P＜0.05）。见图1（封三）、表1。

表1 胃癌COX-2、VEGF、VEGF-C的表达与一般临床病理特征的关系

2.2胃癌组织中COX-2及VEGF尧VEGF-C蛋白表达间的相关性分析

对70例胃癌组织中COX-2及VEGF、VEGF-C三种蛋白进行Spearman等级相关分析显示，COX-2与VEGF-C蛋白表达之间存在正相关关系（rs=0.747，P＜0.05）；COX-2与VEGF蛋白表达之间存在正相关关系（rs=0.539，P＜0.05）；VEGF与VEGF-C蛋白表达之间存在正相关关系（rs=0.082，P＜0.05）。

3 讨论

胃癌的发生是一个多步骤、多因素进行性发展的过程。生理状态下，胃黏膜上皮细胞的增殖和凋亡之间保持着动态平衡。这种平衡的维持有赖于癌基因、抑癌基因及一些生长因子类物质的共同调控[3]。研究发现，COX-2是花生四烯酸转化为前列腺素（PGs）和血栓烷的关键酶。COX-2为诱导酶，在大多数的正常细胞中是不存在COX-2的，但在一些肿瘤促进因子、炎症细胞因子、癌基因和生长因子迅速诱导下形成过量PGs，致使红肿、发热和疼痛等现象的发生。另有研究报道，COX-2还参与了动脉粥样硬化、炎症性肠病和消化性溃疡的炎性反应。在胃癌漫长的发生过程中，有效发病途径为慢性胃炎-多灶性萎缩-肠上皮化生-不典型增生-浸润性癌[4]。研究表明，COX-2在结肠癌[5]、乳腺癌[6]、前列腺癌[7]、鳞状上皮癌变[8]等多种肿瘤组织中均高表达，其致癌机制有以下几方面[9]：①通过PGs途径抑制免疫细胞的活性，减少免疫蛋白的生成，从而抑制抗肿瘤免疫的发生。②COX-2上调表皮生长因子的表达，诱导肿瘤血管生成，促进肿瘤发生、发展。③通过合成花生四烯酸，上调Bcl-2基因表达，抑制肿瘤细胞凋亡。④COX-2自身的过氧化物酶活性作用，与其上调MMP-2、MMP-1蛋白联合作用，使肿瘤细胞侵袭力增强。另有研究报道，COX-2还参与了消化性溃疡、炎症性肠病[10]和动脉粥样硬化[11]的炎性反应。在本研究中，胃癌中的COX-2阳性表达率明显高于正常胃黏膜，并在有无淋巴转移和临床分期中表达差异有统计学意义（P＜0.05），表明COX-2与胃癌的发生、发展有关，是胃癌转移的重要机制之一。

胃癌的生长和转移离不开肿瘤血管的生长，VEGF在结肠癌[12]、乳腺癌[13]、前列腺癌[14]等多种组织中高表达。研究表明，大多数癌前病变没有大量新生血管的形成，与肿瘤组织相反，说明癌前病变进展到肿瘤，其大量新生血管形成是肿瘤发生的关键。VEGF是特异性的最强的血管内皮刺激因子，其与血管内皮细胞膜上的Ⅲ型酪氨酸激酶受体结合后，产生促进血管内皮细胞增殖、迁移的作用，还可以增加血管的通透性，并且在血管通透性方面促进血管内物质渗出到血管外，为促进肿瘤细胞的转移与浸润提供了良好的条件[15]。有研究表明，血清中VEGF（S-VEGF）水平在多种癌症患者体内的水平较正常人高，其在一定程度上可以判断肿瘤的预后[16]。VEGF-C是VEGF家族成员之一，不仅与只存在淋巴内皮上受体VEGFR-3结合，促进淋巴管生成，还与受体VEGFR-2结合，抑制凋亡并增加血管通透性，并协同VEGF促进血管的生成[17]。VEGF-C与其受体VEGFR-3结合使VEGFR-3发生自磷酸化后，诱导淋巴内皮增殖的途径主要有三方面：①激活MAPK和Akt信号传导通路，诱导淋巴管内皮细胞增殖，并促进肿瘤细胞转移[18]；②激活PI3K/ Akt信号途径诱导淋巴管内皮增殖并抑制凋亡[19]；③通过磷酸化Tyrl337位点的Shc和Grb2蛋白，激活PLC-γ/PKC通路促进淋巴管内皮增殖[20]。本研究结果显示，VEGF与VEGF-C的表达率均高于正常胃黏膜，并都在临床病理特征中病理分级、淋巴转移和临床分期中的表达差异有统计学意义（P＜0.05）。提示VEGF与VEGF-C是胃癌血管、淋巴转移的重要原因，其水平的检测对评估肿瘤的侵袭有意义。

COX-2、VEGF共同拥有转录启动子Tcf-4结合位点，可能均受β-catenin蛋白的调控。研究发现，COX-2生成前列腺素E2（PGE2）致β-catenin蛋白上调，通过激活Wnt/β-catenin通路使VEGF表达升高，并且VEGF可以通过延长COX-2 mRNA的活性时间使COX-2的表达上调[21]。同时，COX-2也是VEGF-C处于转录水平的一个重要的上游调控基因[22]。通过COX-2催化产物前列腺素2（PE2）与前列腺素受体EP1结合使HER-2/Neu受体磷酸化，通过MAPK/P38通路激活NF-κB，导致VEGF-C基因蛋白的上调[23]。有学者研究认为，VEGF-C通过与VEGFR-2结合，可以使VEGF表达上调，而Maspin蛋白表达下调可能与VEGF、VEGF-C蛋白的上调有关[24]。本研究结果显示，COX-2与VEGF、VEGF-C蛋白表达呈正相关，VEGF与VEGF-C蛋白表达之间也存在正相关，提示3种蛋白相互作用，协同促进胃癌的发生发展，同时检测COX-2、VEGF、VEGF-C蛋白表达水平，在肿瘤的形成、发展及早期应用基因靶向治疗方面具有积极意义。

综上所述，COX-2、VEGF、VEGF-C都具有促进胃癌的发生发展的作用，COX-2、VEGF、VEGF-C的复杂交互作用在恶性转化过程中发挥了重要的作用。胃癌组织中COX-2的表达水平上调，影响VEGF、VEGF-C的表达，并协同胃癌发展。3个因子共同检测可作为临床判断肿瘤的侵袭性及转移潜能的参考指标。

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Expression and significance of COX-2,VEGF and VEGF-C in gastric cancer

QU Haiyan1，2QIAO Wen1
1.Department of Gastroenterology,the First Affiliated Hospital of Medical College of Xi'an Jiaotong University,Shaanxi Province,Xi'an710061,China;2.Department of Gastroenterology,Hospital of Traditional Chinese Medicine in Yulin City,Shaanxi Province,Yulin719000,China

Objective To study the protein expression and significance of cyclooxygenase-2(COX-2),vascular endothelial growth factor(VEGF)and vascular endothelial growth factor C(VEGF-C)in gastric cancer.Methods The expression levels of COX-2,VEGF and VEGF-C were detected by using immunohistochemical SP method in 70 cases of gastric cancer and 30 cases of normal gastric mucosa.Results The positive expression rates of COX-2,VEGF and VEGF-C in gastric cancer were 71.4%,62.9%and 55.7%;and were 13.3%,6.7%and 16.7%in normal gastric mucosa.There were no statistical significant differences in positive expression rates of COX-2,VEGF and VEGF-C among patients with different age,sex,tumor site and size(P＞0.05).There were statistical significant differences among patients with different TNM stages and lymph nodes(P＜0.05).There were no statistical significant difference in positive expression rate of COX-2 among patients with different pathological grading(P＞0.05);while there were statistical significant differences in VEGF and VEGF-C(P＜0.05).There were positive correlation between the expression of COX-2 and VEGF, VEGF-C;VEGF and VEGF-C in gastric cancer(P＜0.05).Conclusion There are over-expressions of COX-2,VEGF and VEGF-C in gastric cancer tissues.The expression of COX-2 and VEGF,VEGF-C is correlated.COX-2 may regulate the gastric cancer occurrence and progress through regulating the protein expression of VEGF and VEGF-C.

Gastric cancer;COX-2;VEGF;VEGF-C;Immunohistochemistry

R734

A

1673-7210（2015）06（b）-0016-04

2015-01-30本文编辑：程铭）

乔文（1967-），女，汉族，博士，硕士研究生导师，主任医师；研究方向：胃癌的基础与临床。