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膀胱移行细胞癌组织APE1与VEGF表达及意义

来源:《齐鲁医学杂志》
摘要:【摘要】目的探讨膀胱移行细胞癌组织中脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶-1(APE1)与血管内皮生长因子(VEGF)的表达及其临床意义。方法应用免疫组织化学方法检测55例膀胱移行细胞癌和15例正常膀胱黏膜中APE1及VEGF的表达。结果55例膀胱移行细胞癌组织中均有APE1蛋白表达,正常膀胱黏膜有8例表达(53。膀胱移行细胞癌APE......

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【摘要】  目的 探讨膀胱移行细胞癌组织中脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶-1(APE1)与血管内皮生长因子(VEGF)的表达及其临床意义。方法 应用免疫组织化学方法检测55例膀胱移行细胞癌和15例正常膀胱黏膜中APE1及VEGF的表达。结果 55例膀胱移行细胞癌组织中均有APE1蛋白表达,正常膀胱黏膜有8例表达(53.3%),二者比较差异有显著性(χ2=28.52,P<0.01)。膀胱移行细胞癌APE1蛋白细胞浆与细胞核共表达27例(49.1%),正常膀胱黏膜0例,二者比较差异有显著性(χ2=11.99,P<0.01)。VEGF在正常膀胱黏膜和膀胱移行细胞癌表达的阳性率分别为0和67.3%,差异有显著性(χ2=21.41,P<0.01)。随病理分级及临床分期的增加,膀胱移行细胞癌中APE1蛋白细胞浆和细胞核共表达的比例有增加趋势,差异有显著性(χ2=7.73~11.25,P<0.01);APE1在细胞浆中的表达与VEGF表达呈显著正相关(r=0.458,P<0.01)。结论 APE1和VEGF可能在膀胱移行细胞癌发生发展中发挥重要的作用。

【关键词】  膀胱肿瘤 移行细胞癌 脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶-1 血管内皮生长因子类

膀胱移行细胞癌(BTCC)是临床上最常见的肿瘤之一,是一种直接威胁病人生存的疾病, 其细胞分化、浸润及转移与多种因素有关。其中肿瘤新生血管在肿瘤发生发展中具有重要的作用。肿瘤组织不仅通过新生血管获得丰富的营养,同时还输出肿瘤细胞,具有浸润、转移的潜能。血管内皮细胞生长因子(VEGF) 是目前所知的作用最强的促血管生成因子,对肿瘤血管形成有重要作用。脱嘌呤脱嘧啶核酸内切酶-1(APE1)又称氧化还原因子-1(Ref-1),是DNA 碱基切除修复途径的一种关键限速酶,它不仅参与修复由氧化性损伤造成的DNA 损伤,而且也是一种氧化还原因子,调节多种转录因子的DNA结合活性[1]。APE1蛋白的不正常表达,与细胞凋亡、肿瘤发生等病理过程密切相关。近来有研究显示,APE1与肿瘤血管形成有关,认为APE1可能促进血管内皮生长因子(VEGF)表达,进而促进肿瘤血管形成,为肿瘤的增殖和转移提供条件〖2~4〗。本实验通过免疫组化方法检测人BTCC 及正常膀胱黏膜组织中APE1与VEGF的表达,探讨二者在BTCC发生发展中的作用及其相关性。

    1  材料与方法

    1.1  研究对象

    收集青岛大学医学院附属医院2006~2007年BTCC手术切除标本55例,男30例,女25例;年龄40~71岁,平均62.4岁。均有明确病理学诊断。组织学分级采用WHO 1973年病理分级标准:Ⅰ级15例,Ⅱ、Ⅲ级各20例。临床分期采用国际抗癌联盟(UICC)2002年标准,Ta~T1期25例,T2~T4期30例。另外,选择15例正常膀胱黏膜组织为正常对照,来源于良性前列腺增生病人。

    1.2  免疫组织化学染色

    采用SP法。 鼠抗人APE/Ref-1单克隆抗体购自美国Santa Cruz 公司,工作浓度为1∶50;VEGF兔即用型单克隆抗体购自北京中山生物工程公司;PV-6000免疫组化试剂盒购自北京中山生物工程公司。按照PV-6000 二步法免疫组织化学染色试剂盒说明操作,DAB显色。用已知阳性的BTCC切片作阳性对照,以PBS代替一抗做阴性对照。

    1.3  结果判定

    APE1及VEGF免疫组化染色阳性信号为棕黄色细颗粒状。阳性表达细胞比例>10%视为阳性表达。

    1.4  统计学分析

    采用统计学软件SPSS 11.5进行χ2检测及Spearman相关分析。

    2  结    果

    2.1  APE1和VEGF的表达

    APE1蛋白在细胞内有2种表达模式,分别定位于细胞核、细胞核和细胞浆。所有BTCC和部分正常膀胱黏膜组织可见APE1蛋白的表达,但其表达的阳性率和细胞内定位不同。55例BTCC中均有APE1蛋白表达,正常膀胱黏膜中有8例表达(53.3%),二者比较差异有显著性(χ2=28.52,P<0.01);BTCC中APE1蛋白细胞浆与细胞核共表达者27例(49.1%),正常膀胱黏膜0例,二者比较差异有显著性(χ2=11.99,P<0.01)。VEGF主要表达在细胞浆中,在新生血管周围癌细胞的表达明显增强,除肿瘤细胞外,VEGF在间质中有少量表达,多见于邻近肿瘤的间质。BTCC中VEGF表达者37例(67.3%),正常膀胱黏膜未见VEGF表达,差异有显著性(χ2=21.41,P<0.01)。见表1。

    2.2  APE1及VEGF在不同病理分级及临床分期BTCC中的表达

    随病理分级及临床分期的增加,BTCC组织中APE1蛋白胞浆和胞核共表达的比例有增加趋势,差异有显著意义(χ2=7.73~11.25,P<0.01)。见表2。

    2.3  APE1与VEGF表达的相关性

    APE1和VEGF在BTCC胞浆中的阳性表达呈正相关(r=0.458,P<0.01)。见表3。表1  膀胱移行细胞癌与正常膀胱黏膜组织APE1蛋白和VEGF的表达比较表2  APE1蛋白、VEGF在膀胱移行细胞癌中的表达与病理分级及临床分期的关系 表3  BTCC中APE1与VEGF表达的相关性

    3  讨    论 

    DNA碱基缺失(脱嘌呤-脱嘧啶位点,AP位点)是细胞在体内外理化因素的刺激下最主要的损伤形式,AP位点能阻断DNA的复制,具有细胞毒及基因毒作用,引起细胞凋亡、微卫星不稳定或基因突变[5]。机体通过碱基切除修复、直接转录、错配修复以及核酸切除修复等多种修复途径参与基因损伤的修复,以维持基因的完整及稳定性。体内外研究结果表明,DNA修复机制的紊乱被认为是肿瘤演进的发病机制。APE1蛋白含有两个不同的结构域, 其C-末端具有核酸内切酶的修复功能, N-末端具有氧化还原功能。当DNA碱基受到损伤时,首先是特异的糖基化酶切除被修饰的碱基,形成AP位点。APE1蛋白则与AP位点结合,通过Mg2+依赖的核酸内切酶作用,水解AP位点5′端,形成3′-OH 端和5′-脱氧核苷[6],为下一步DNA碱基切除修复途径创造了必要条件。此外,APE1蛋白的氧化还原功能可通过维持细胞内多种转录因子的激活还原态,使其参与多种关键的细胞反应, 如氧化应激、转录因子调节、细胞周期控制与凋亡[1]。可见,APE1蛋白与细胞增殖、分化、损伤修复有关,其在肿瘤发生及演进中的作用受到广泛的关注。

    APE1在机体内的表达具有器官和组织特异性,因功能和分化程度的差异,其表达方式有3种:细胞浆、细胞核、细胞核和细胞浆共表达。一些研究资料表明, APE1蛋白在细胞中表达的部位与肿瘤的发生、发展及预后有关, 迄今为止,已在肺癌、乳癌等多种肿瘤中发现APE1过表达与肿瘤的不良预后密切相关〖2,7〗。齐鲁医学杂志2009年6月第24卷第3期  Med J Qilu, June 2009, Vol.24, No.30PUGLISI等[7]对91例非小细胞肺癌组织中APE1的细胞定位进行检测,发现有APE1胞浆着色者比APE1只定位胞核者预后差;乳癌的不良预后与APE1胞核、胞浆定位有关,并且是不依赖其他主要预后预测因子的独立预后因素。本研究显示,APE1蛋白在BTCC和正常膀胱黏膜组织的表达有显著不同。APE1蛋白在BTCC中可呈现两种表达方式:胞核表达、胞核-胞浆共表达。而在正常膀胱黏膜组织中仅可见胞核表达,并且部分膀胱黏膜未见APE1蛋白表达。BTCC中,高分化癌与非肌层浸润性癌中只有一小部分标本APE1蛋白呈现胞核和胞浆共表达,其阳性率明显低于中低分化癌及肌层浸润性癌。膀胱癌的病理分级与其复发和侵袭行为密切相关,而膀胱癌的临床分期是目前判断膀胱肿瘤预后的最有价值的参数,随着病理分级及临床分期的增加,BTCC中APE1蛋白胞浆和胞核共表达的比例增加,提示APE1蛋白的核浆共表达可能参与了BTCC的发生与演进,与不良预后有关。

    肿瘤相关的血管生成是肿瘤生长和转移的必要条件,是一个多种因素共同参与的过程。VEGF是高度特异性的血管内皮细胞有丝分裂素,它可以特异地作用于内皮细胞,促进其分裂并产生趋化作用,从而促进内皮细胞的增殖和迁移,有利于肿瘤血管的新生[8]。VEGF是肿瘤尤其是恶性肿瘤重要的促血管生成因子。VEGF的高表达与肿瘤病人的生存时间、早期复发、浸润及转移等有关[9]。罗波[10]对BTCC中的研究表明,VEGF阳性表达与BTCC病理分级、浸润及复发关系密切,并且认为VEGF可以作为判定BTCC恶性程度及复发的参考指标,这与我们的研究结果基本一致。本文结果还显示,BTCC中APE1的核浆共表达与VEGF的阳性表达相一致,两者呈正相关,推测APE1蛋白可能参与了VEGF在BTCC中的异常表达,但其在BTCC中具体的调控机制目前尚不清楚,有待进一步的研究。

【参考文献】
  [1]EVANS A R, LIMP-FOSTER M, KELLEY M R. Going APE over ref-1[J]. Mutat Res, 2000,461(2):83-108.

[2]PUGLISI F, BARBONE F, TELL G, et al. Prognostic role of Ape/ Ref-1 subcellular expression in stage Ⅰ-Ⅲ breast carcinomas[J]. Oncol Rep, 2002,9(1):11-17.

[3]GRAY M J, ZHANG J, ELLIS L M, et al. HIF-1alpha,STAT3,CBP/p300 and Ref-1/ APE are components of at tanscriptionalcomplex that regulates Src-dependent hypoxia-induced expression of VEGF in pancreatic and prostate carcinomas[J]. Oncogene, 2005,24(19):3110-3120.

[4]仲召阳,王东,李增鹏,等. 骨肉瘤中APE1的表达及其与血管生成的关系[J]. 第三军医大学学报, 2005,27(10):1045-1048.

[5]HOLLINGS H C, KOHN E C, STEIGBERG S M, et al. Tumor angiogenesis in advanced stage ovarian carcinoma[J]. Am J Pathol, 1995,147(1):33-41.

[6]PARSONS J L, DIANOVA I I, DIANOV G L. APE1 is the major 3′-phosphoglyco-late activity in human cell extracts[J]. Nucleic Acids Res, 2004,32(12):3531-3536.

[7]PUGLISI F, APRILE G, MINISINI A M, et al. Prognostic signifiance of Ape1 /ref-1 subcellar localization in non-small cell lung carcinomas[J]. Anticancer Res, 2001,21(6A):4041-4049.

[8]施晓雷. 血管内皮生长因子与膀胱癌研究进展[J]. 国外医学:泌尿系统分册, 2001,21:3-5.

[9]YUAN A, YU C J, CHEN W J, et al. Correlation of total VEGF mRNA and protein expression with histologic type,tumor angiogenesis,patient survival and timing of relapse in non-small cell lung cancer[J]. Int J Cancer, 2000,89:475-483.

[10]罗波. VEGF和上皮钙粘蛋白在膀胱移行细胞癌组织表达[J]. 青岛大学医学院学报, 2005,41(4):317-319.


作者单位:青岛大学医学院附属青岛市市立医院泌尿外科,山东 青岛 266011

作者: 2009-8-25
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