当前位置:文档之家› 缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究

缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究

缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究
缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究

郑州大学

硕士学位论文

缺氧诱导因子-1α、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转

移的关系研究

姓名:任学群

申请学位级别:硕士

专业:普通外科

指导教师:僧国珍;谷元廷

20030422

缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与

直肠癌侵袭转移的关系研究

研究生任学群

指导老师僧国珍谷元廷

郑州大学第一附属医院普通外科

河南郑州450052

摘要

研究背景和目的

直肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一,且发病率有逐年上升趋势。尽管全系膜切除术及术后辅助性治疗的应用大大改善了直肠癌的预后,但直肠癌的5年生存率多年来一直徘徊在50%左右而无重大突破。侵袭和转移是恶性肿瘤的生物学特征之一,亦是导致直肠癌局部复发和治疗失败的根本原因。研究直肠癌侵袭和转移的分子机制,不仅有助于为临床估计手术切除范围、判断预后提供有价值的分子标记物,提高保肛手术的安全性,而且有助于设计和寻找抗肿瘤侵袭和转移的新思路和新途径,进一步改善直肠癌的预后。

血管生成是维持实体瘤生长的必要条件。实验表明:一旦实体瘤直径超过2ram(细胞数大于106个),继续生长就需要新生的肿瘤血管从宿主获得营养和氧。但失控的肿瘤细胞增殖不仅超过血管生成速度,而且新生血管结构存在缺陷,导致实体肿瘤中广泛存在着缺氧。肿瘤细胞适应缺氧微环境主要是通过提高葡萄糖转运和糖酵解能力及促进新生血管生成,这是肿瘤在发生、发展过程中克隆性选择的结果,不仅与肿瘤的侵袭和转移关系密切,而且是导致肿瘤治疗效果差、易产生放化疗耐受性的重要原因。缺氧诱导因子.1(hypoxia.induciblefactor1,HIF.1)是介导肿瘤细胞对缺氧微环境进行适应性反应的关键性转录调控因子,其表达或活性对维

持肿瘤细胞能量代谢,促进肿瘤细胞增殖和肿瘤血管生成具有重要作用。HIF—l由a亚单位和B亚单位构成,其中a亚单位被认为是特异性氧调节亚单位,决定了HIF.1的活性。

实验证实:实体瘤只有具备了血管生成表型后才能恶性生长和发生成功的转移。绝大多数学者认为采用对血管内皮细胞抗原的免疫组织化学技术染色进行微血管定量的方法(微血管密度,microvesseldensity,MVD),能准确可靠反映肿瘤血管生成,是预测肿瘤侵袭转移、复发和预后的一项重要指标。CD34优于内皮细胞的其他标志物。血管生成取决于肿瘤周围微环境中促进因子和抑制因子等正负调控因子的平衡,以血管生成促进因子为靶点控制肿瘤侵袭和转移的治疗策略已经成为基础和临床研究的热点。VEGF是作用最强、特异度最高、最直接的血管新生诱导因子,而HIF.1a是VEGF基因的重要转录调控因子。大量研究表明HIF.1d、VEGF通过多种途径参与了肿瘤的发生、发展和转移过程,HIF.1d、VEGF在多种肿瘤中呈现高表达,其表达与肿瘤MVD、浸润、转移及预后密切相关。但迄今为止,对HIF.1a、VEGF在直肠癌中的表达及其与直肠癌侵袭转移的相关性研究甚少,国内尚未见报道。本研究探讨HIF.1n、VEGF、CD34在直肠癌组织中的表达及其与直肠癌侵袭转移的相关性和相互关系,为临床合理选择手术方式和判断预后提供有价值指标。

材料与方法

采用SABC免疫组织化学染色法检测61例经病理证实的直肠癌组织中的HIF.1n、vEGF抗原表达;同时采用SP免疫组织化学染色法对CD34染色标记的血管计数MVD。

结果

1直肠癌组织HIF.Ia阳性表达率为65.6%(40/61)。

1.1HIF—la阳性及强阳性表达率(≥++)与年龄、性别、肿瘤大小及组织病理学类型无关(P>0.05)。

1.2肿瘤浸润外膜者HIF.1o阳性表达率(73.1%)显著高于未浸润外膜者(22.2%,P=0.006);但二组间强阳性表达率(分别为42.3%,11.1%)差异无显著性(P=0.134)。有淋巴结转移者,阳性及强阳性表达率分别为

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究81.8%(27/33)、57.9%(19/33);而无淋巴结转移者分别为46.4%、14.3%,二组问阳性及强阳性表达率差异均有显著性(P=0.001,P=0.003)。

I.3HIF.1d阳性表达率与Dukes分期呈正相关(r。=0.583,P=0.000)。

2直肠癌组织VEGF阳性表达率为49.2%(30/61)。

2.1VEGF表达与年龄、性别、肿瘤大小及组织病理学类型无关(P>0.05)。2.2肿瘤浸润外膜者(55.8%)、有淋巴结转移者(63.6%)VEGF阳性表达率显著高于未浸润外膜者(11.1%,P=0.026)、无淋巴结转移者(32.1%,

P=O.014)。

2.3VEGF阳性表达率与直肠癌Dukes分期呈正相关(r。=O.407,P=0.001)。3在61例直肠癌组织中,MVD为28.7±12.9(6-55)。

3.1MVD与年龄、性别、肿瘤大小及组织病理学类型无关(P>O.05)。3.2肿瘤浸润外膜者(31.3±11.6)、有淋巴结转移者(36.5±10.3)MVD显著高于未浸润外膜者(13.2±8.3,P=0.000)、无淋巴结转移者(19.6±9.1,P=O.000)。MVD与Dukes分期呈正相关(r。=O.780,P=0.000)。3.3高血管密度(>中位数29)组淋巴结转移、肿瘤浸润外膜的发生率分别为74.1%(20/27)和96.3%(26/27),而低血管密度(≤29)组淋巴结转移、肿瘤浸润外膜的发生率分别为38.2%(13/34)和76.5%(26/34),

差异均有显著性(P=0.005:P=0.036)。

4MVD与HIF.1a、vEGF表达有关。

4.1MVD与HIF.1Q表达成正相关(r。=O.810,P=0.000)。

4.2VEGF阳性表达者MVD(36.3±11.3)显著高于阴性表达者(21.3±9.7,P=0.000)。

4.327例HIF.1Ⅱ、VEGF同时阳性表达者MVD值为:38.2±10.3;同时阴性表达者MVD值为:16.8±7.8;HIF.1a或VEGF单一阳性者MVD值为:25.9±8.6,三组间差异有显著性(P<O.01)。

5VEGF表达与HIF.1Ⅱ阳性表达程度呈正相关(r。=0.591,P=0.000)。

结论

1.直肠癌组织中存在HIF.1Q、VEGF过表达,且表达与直肠癌浸润深度、淋巴结转移密切相关。VEGF表达与HIF-1Q阳性表达程度呈正相关。HIF一1

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究a、VEGF在直肠癌的侵袭、转移过程中可能具有协同作用。

2.直肠癌组织中MVD与直肠癌浸润深度、淋巴结转移密切相关,且与VEGF、HIF.1a阳性表达程度呈正相关,HIF.1d/VEGF通路在肿瘤新生血管生成过程中具有重要作用,其促血管生成作用可能是促直肠癌的侵袭、转移的主要途径。

3.直肠癌组织中MVD及HIF.1a、VEGF表达与年龄、性别、肿瘤大小及组织病理学类型无关。

4.应用免疫组织化学方法,在石蜡切片上联合检测直肠癌HIF.1a、VEGF表达及MVD,可作为判断直肠癌侵袭、转移和预后的指标。

关键词直肠癌;免疫组织化学;血管形成;缺氧诱导因子.1a;血管内皮生长因子;微血管密度;CD34

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.Ia、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究StudyontheRelationshipoftheExpressionof

Hypoxia?-inducibleFactor—-laandVascularEndothelialGrowthFactorwithInvasionandMetastasisofRectalCarcinoma

PostgraduateRenXueQun

GuYuanTing

DepartmentofGeneralSurgery,

TheFirstAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,

Abstract

Backgroundandpurpose

ColorectalcanceristhefifthleadingcauseofcancerdeathanditsincidencesareincreasingyearbyyearinChina,especiallyinthebigcities.AlthoughtotalmesorectalexcisionandpostoperatiVeadjuvanttherapyimprovetheprognosis,the5-?yearsurvivalrateofrectalcarcinomaremainsaround50%.Inrecentyears,sphincter-savingprocedureforrectalcarcinomahasbeenpaidgreatattentiontO,buttheriskoflocalrecurrenceaftersurgeryremainsaround1O%.especiallyaftermiddle-lowanteriorresection.theriskoflocalrecurrencewereupto20.3%-34.6%.Invasionandmetastasis,whichisoneofthebiologicalfeaturesofmalignantcancer,isthemajorcauseofleadingtolocalrecurrenceorfailureoftreatment.Furtherstudiesofthemechanismsinvolvedininvasionandmetastasisofrectalcanceratmolecularlevelwillnotonlycontributetofinding

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究helpfulmarkerstopredicttherangeofresectionandprognosisofrectalcarcinoma,butalsocontributetoimprovementofitspoorprognosisandthesafetyofsphincter-savingprocedureforrectalcarcinomaRegionsofhypoxiaarefoundtoexistwithinmanysolidtumors,andtheextentofintratumoralhypoxiaispositivelyassociatednotonlywithinvasion,metastasisandpoorpatientprognosis,butalsowithresistancetochemtherapy,radiotherapyandimmunotherapy.Inordertoadapttohypoxicmicroenvironment,cancercellsmustenhancetheirglucosetransportandglyeolyticratesandformangiogenesis,whichismediatedviahypoxia-induciblefactor1(HIF-1),akeytranscriptionfactorthatup-regulatesaseriesofgenesandperformsbothofthesefunctions.HIF-1iscomposedofnandpsubunits.HIF-1p(alsoknownasthearylhydrocarbonreceptornucleartranslocator)isacommonsubunitofmultiplebHLH?PASproteins,whereasHIF-1aistheunique,02一regulatedsubunitthatdeterminesHIF-1activity.

Theprocessofangiogenesisistightlycontrolledbythenetbalanceofangiogenicstimulatorsandinhibitors.Amongproangiogenicfactors,VEGFisthemostpotentandcriticalinducerofangiogenesis.HIF-1aisanupstreamtranscriptionfactorofVEGFgene.Ithasbeensuggestedthatintratumoralmierovesseldensity(MVD)assessedbyimmunohistochemiealstainingfortheendothelialantigencouldbeusedasanindirectparameterofangiogenesis.RecentstudieshavedemonstratedthatoverexpressionofVEGF,HIF-1uandhigherMVDarepositivelyassociatedwithinvasion,metastasisandpoorpatientprognosisinmanytumors.Therefore,VEGFandHIF一1amaybecometheimportanttargetofanticancertherapy,whichhasbecomethefocusofclinicalandexperimentalstudyandseveralexperimentalstudieshavegivenpromisingresults.But,toourknowledge,untilnow,onlyfewdataexistonthecorrelationofHIF-1q,VEGFproteinexpressionandMVDwithinvasion,metastasisandpatientprognosisinrectal

郑卅l大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究cancer.TheaimofthisstudywastoinvestigatetheexpressionofHIF-1U,VEGFandMVDinrectalcarcinomaandstudytheircorrelationwithclinicalpathologicalfeaturessuchascancerinvasionandmetastasiS。aswellastheinteractionbetweenthem.

MaterialsandmethodS

Formalin-fixedandparaffinembeddedsectionsoftumortissuewereobtainedfrom61patientswhodidn’treceivedanyformofchemotherapy,radiotherapyandimmunotherapybeforeoperationandunderwentcurativeresectionforrectalcarcinomainHuaiheHospital,HenanUniversity.TheproteinexpressionofHIF-1nandVEGFwasidentifiedbySABCimmunohistochemiealmethod.ImmunohistochemiealstainingfortheCD34endothelialantigen,whichwasidentifiedbySPimmunohistochemiealmethod,wasperformedtohighlightthenewgrowthmierovesselsandthemicrovesseldensityoftumorwascalculated.AllstatisticalanalyseswerecarriedoutwithSPSS1O.0so,ware.Thecontinuousvariableswereanalyzedwithstudent’Sttestoronewayanalysisofvariance(ANOVA)andcategorizeddatawereanalyzedwithx2testorKruskal-Wallistestwhenappropriate.CorrelationsbetweenMVD,expressionofVEGFandexpressionofHIF-1awereinvestigatedusingSpearman’Srankcorrelationcoefficient.P<0.05wasconsideredstatisticallysignificant.

ResuIts:

1HIF?1aproteinexpressionwasbrowngranular,andmainlylocalizedincytoplasmandminorstainingwasalsodetectedinnucleusoftumorcells.ThedistributionofHIF-1upositivecellswasheterogeneousandstrongexpressionwasfrequentlyobservedattheinvadingedgeoftumormarginsandtheperipheryofnecroticregions.ThepositiverateofHIF?1astainingwas65.6%.

1.1NosignificantcorrelationwasfoundbetweenthepositiveorstrongpositiverateofHIF-1Ⅱstainingandtheageandgenderofpatients,the

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究sizeandhistologicalgradeofrectalcarcinomarP>0.05).

1.2ThepositiverateofHIF-1Ⅱstainingingroupwithadventitiainfiltrationgroupwas73.1%,whichwassignificantlylowerthanthatwithoutadventitiainfiltrationgroup(22.2%.P=0.006,Fisher‘Sexacttest).ButthestrongpositiverateofHIF一1UstainingingroupwithadventitiainfiltrationandwithoutwasI1.1%,42.3%respectively,therewasnosignificantdifferencebetweenthetwogroups(P20.134,Fisher’Sexacttest).ThepositiveandstrongpositiverateofHIF-1qstainingingroupwithlymphnodemetastasiswas81.8%,57.9%respectively,whichwassignificantlyhigherthanthatwithoutlymphnodeinvolvementrespectively(46.4%,X2=11.832,P=O.001;14.3%,x2=8.681,P=O.003).1.3BoththepositiveandstrongpositiverateofHIF-1astainingincreasedsignificantlywiththeadvancingDukesstageoftumor(P20.009,P=0.003,Kraskal-Wallistest).SpearmanrankcorrelationtestshowedapositivecorrelationbetweenHIF-1QexpressionandtheDukes‘stage(rs20.583,P=0.ooo).

2VEGFproteinexpressionwasbrowngranular,andmainlylocalizedincytoplasmandminorstainingwasalsodetectedinmembraneoftumorcells.ThedistributionofVEGFpositivecellswasheterogeneousandwasfrequentlyobservedattheinvadingedgeoftumormarginsandtheperipheryofnecroticregions.ThepositiverateofVEGFstainingwas49.2%.

2.1NosignificantcorrelationwasfoundbetweenpositiverateofVEGFstainingandtheageandgenderofpatients,thesizeandhistologicalgradeofrectalcarcinomafP>O.05).

2.2ThepositiverateofVEGFstainingingroupwithadventitiainfiltrationgroupwas55.8%.whichwassignificantlyhigherthanthatwithoutadventitiainfiltrationgroup(11.1%,P=0.026,Fisher’Sexacttest),ingroupwithlymphnodemetastasiswas63.6%.whichwassignificantlyhigherthanthatwithoutlymphnodeinvolvement(32.1%,P=0.014).

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子-1a、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究2.3ThepositiverateofVEGFexpressionwas11.1%、42:1%、54.5%and81.8%intumorsfrompatientsinDukesstageA,B,C,D,respectively.Therewassignificantdifferencebetweenfourgroups(P=0.016,Kraskal—Wallistest).SpearmanrankcorrelationtestshowedapositivecorrelationbetweenVEGFexpressionandDukesstage(rs=0.407,P=0.001).

3ThemeanofMVDwas28.7士12.9(rangefrom6to55).

3.1NosignificantcorrelationwasfoundbetweenMVDandtheageandgenderofpatients,thesizeandhistologicalgradeofrectalcarcinoma<P>0.05).

3.2MVDingroupwithadventitiainfiltrationwas13.2±8.3.whichwassignificantlylowerthanthatwithoutadventitiainfiltrationgroupf31.3±11.6,P=0.000);ingroupwithlymphnodemetastasiswas36.5±10.3,whichwassignificantlyhigherthanthatwithoutlymphnodeinvolvement(19.6±9.1.尹=0.ooo).

3.3MVDinDukesstageA,B,CandDwas13.2±8.3、22.7±8.2、31.1±8.0and46.7±5.8respectively.Therewassignificantdifferencebetweenfourgroups(P<O.01.one—wayANOVAandqtest).SpearmanrankcorrelationtestshowedapositivecorrelationbetweentumorMVDandDukesstage(r。=0.780,P=O.000).

3.4ThemedianvalueofMVDwas29.IncidenceoftumoradventitiainfiltrationandlymphnodemetastasisingroupofhighMVD(>29)was96.3%,74.1%respectively,whichwassignificantlyhigherthanthatingroupoflowMVD(≤29)respectively(76.5%,x2=7.784,P=0.005;38.2%,P=0.036,Fisher’Sexacttest).

4MVDinVEGFpositivegroupwas36.3±11.3,whichwashigherthanthatofVEGFnegativegroup(21.3±9.7,f=5.566,P=0.ooo).WiththestrengthenedstainingofHIF-1dexpression,MVDincreasedsignificantly(P<O.01,one-wayANOVAandqtest).SpearmanrankcorrelationtestshowedapositivecorrelationbetweenHIF?1Ⅱexpression

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子.1o、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究andMVD(rs=0.8l0,P20.000).MVDingroupofbothpositiveexpressionofHIF一1aandVEGFwas38.2士10.3.ingroupofsinglepositiveexpressionofHIF-1aorVEGFwas25。9士8.6.ingroupofbothnegativeexpressionofHIF—laandVEGFwas16.8+7.8.Therewassignificantdifferencebetweenthethreegroups(P<O.01.one—wayANOVAandqtest).5ThepositiverateofVEGFstainingincreasedsignificantlywiththestrengthenedstainingofH1F-1Ⅱexpression(x2=21.126,P=0.000).SpearmanrankcorrelationtestshowedapositivecorrelationbetweenHIF一1aexpressionandthepositiverateofVEGFstaining(rs=0.591,户=O.000).

cOHelusion:

1.HIF一1a,VEGFproteinwasoverexpressedinrectalcarcinoma,andtheiroverexpressionissignificantlyassociatedwithlymphnodemetastasis,depthofinvasionandtheDukes’stageoftumor.VEGFproteinexpressionispositivelyassociatedwithHIF?1aexpression.

2.MVDissignificantlyassociatedwithlymphnodemetastasis,depthofinvasionandDukesstage.MVDissignificantlyassociatedwithHIF一1nandVEGFproteinexpression.HIF一1a/VEGFpathway-mediatedangiogenesismayplaysanimportantroleininvasionandmetastasisofrectalcarcinoma.

3.HIF一1Q,VEGFproteinexpressionandMVDwerenotassociatedwithpatient’Sage,sex,tumor’Ssizeandhistologicalgrade.

4.ImmunohistoehemiealstainingforHIF-Ia.VEGFandMVDmaybemarkersinevaluatingtheinvasion,metastasisandprognosisofrectalcarcinoma.

Keywords:rectalcarcinoma;immunohistochemistry;angiogenesis:

hypoxia-induciblefactor1;vascularendothelialgrowthfactor:

microvesseldensity;CD34

!型兰奎兰!!塑!堡圭生竺丝苎竺墨至量里三:!!:坐笪堕堕圭篓垦王塑耋竺皇皇堑堡堡垄茎壁竺茎墨里塞缺氧诱导因子.1Q、血管内皮生长因子的表达与

直肠癌侵袭转移的关系研究

研究生任学群

指导老师僧国珍

谷元廷

郑州大学第一附属医院普通外科

郑州450052

前言

直肠癌是我国常见的恶性肿瘤之一,死亡率在我国恶性肿瘤中位居第五位,且发病率有逐年上升趋势111。手术治疗直肠癌已有近百年历史,目前仍是最主要的治疗手段,尽管全系膜切除术及术后辅助性治疗的应用大大改善了直肠癌的预后,但直肠癌的5年生存率多年来一直徘徊在50%左右而无重大突破【2一一1。尤其是近年来,直肠癌保肛手术日益受到重视,

而保肛手术后局部复发率约为lO%【51,中低位直肠癌前切除术后局部复发率更是高达20。3%~34.6%16,71。侵袭和转移是恶性肿瘤的生物学特征之~,亦是导致直肠癌局部复发和治疗失败的根本原因。研究结直肠癌侵袭和转移的分子机制,不仅有助于为临床估计手术切除范围、判断预后提供有价值的分子标记物,提高保肛手术的安全性,而且有助于设计和寻找抗肿瘤侵袭和转移的新思路和新途径,进一步改善直肠癌的预后。

研究发现:实体肿瘤中广泛存在着缺氧微环境‘81。肿瘤细胞对缺氧微环境的调节和适应主要是通过提高葡萄糖转运和糖酵解能力及肿瘤新生血管生成,这是肿瘤在发生、发展过程中克隆性选择的结果【引,不仅与肿瘤的侵袭和转移关系密切,而且是导致肿瘤治疗效果差、易产生放化疗耐受性的重要原因(10t11,121。缺氧诱导因子.1(hypoxia.induciblefactorl,HIF一1)可调节葡萄糖转运子、糖酵解酶类、血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)等多种靶基因的表达,是介导肿瘤细胞对缺氧微环境进行适应性反应的关键性转录调控因子,兼有提高肿瘤细胞

塑丛查兰!!!i兰堡主兰垡笙壅墼墨重量里王:!!:堕笪塑生生兰垦三塑耋垄兰皇塑塑垦垄茎壁塑茎墨堕堑糖转运、糖酵解能力和促进肿瘤血管生成的双重作用。HIF.1是由Q亚单

位和B亚单位构成的异二聚体,两亚单位均含有basic.helix—loop—helix(bHLH).PAS结构域,属于bHLH.PAS转录因子超家族成员。由于B亚单位在细胞内为结构性表达,能与芳烃受体及其他多种bHLH.PAS蛋白形成二聚体,因此,a亚单位被认为是特异性氧调节亚单位,决定了HIF一1的活性【10,11,121。

肿瘤侵袭和转移的过程非常复杂,主要包括:肿瘤细胞黏附、细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)降解和细胞迁移三个步骤【131。随着人们对肿瘤新生血管研究的深入,发现新生血管生成不仅是维持实体瘤生长的必要条件,而且与肿瘤侵袭转移过程的每一步均密切相关【14,”,16J。实验证实:实体瘤只有具备了血管生成表型后才能恶性生长和发生成功的转移,而抗微血管生成则能有效的抑制肿瘤的生长、侵袭和转移。肿瘤新生血管生成取决于肿瘤周围微环境中促进因子和抑制因子等正负调控因子的平衡,以血管生成促进因子为靶点抗微血管生成而控制肿瘤侵袭和转移的治疗策略已经成为基础和临床研究的热点。VEGF是作用最强、特异度最高、最直接的血管新生诱导因子【15,17,181,而HIF.1a是VEGF基因上游的重要调控因子。通过抑制HIF-ld的表达或抑制HIF-la与CBP/p300相互作用,从而抑制VEGF等靶基因的表达,遏制肿瘤细胞的能量代谢和肿瘤微血管生成,将可能成为肿瘤治疗的重要手段。研究表明:在大多数肿瘤中,HIF.1a、VEGF呈现高表达,其表达与肿瘤微血管密度、浸润、转移及预后密切相关。但迄今为止,对HIF.1Ⅱ、VEGF在直肠癌中的表达研究甚少。

90年代初期,Weidner首次提出肿瘤组织中微血管密度

(microvesseldensitv,MVD)的概念及其测定计数方法[191。目前,大多数学者认为,采用对血管内皮细胞抗原的免疫组织化学技术进行微血管定量的方法,能准确可靠反映肿瘤血管生成。本研究采用免疫组织化学的方法对HIF.1Q、VEGF在直肠癌中的表达进行了检测,用CD34染色标记血管内皮细胞,对直肠癌组织中MVD进行计数,初步探讨了HIF一1a、VEGF和MVD三者在直肠癌侵袭和转移过程中的作用及其相互关系。

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子一Ia、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究

材料与方法

I材料

1.1标本的收集和处理

表1

61例直肠癌标本临床病理资料

Tab.1ClinicopathologicDataof61PatientswithRectalCarcinoma

临床病理因素n

年龄

≥65岁<65岁

性别

男女

肿瘤大小<3cm

3~5cm

>5cm

组织病理学类型

高分化腺癌中分化腺癌低分化腺癌黏液腺癌

浸润外膜

阳性

阴性

淋巴结转移阳性

阴性

Dukes分期A期

B期

C期

15463724lI3020

D期

11

6l例直肠癌手术切除标本取自河南大学淮河医院,患者术前均未接受放疗、化疗及免疫治疗,其中男37例,女24例,年龄37-78岁,平均

s:

塑型查堂!!堕生堕主兰竺笙塞堡墨重量里兰:!!:些笪塑堡生篓里三塑耋垄兰里墅墨堡垄茎堡塑鲞墨堡窒52.43±8.61岁。按照WHO诊断标准进行组织病理学诊断和分级,经两位病理专家认定。6l例直肠癌标本临床病理资料见表l。每例标本分别取癌灶中心、肿瘤边缘和近切端距癌缘5cm以上正常黏膜组织3块,经体积分数为10%中性福尔马林液固定、石蜡包埋。

1.2主要试剂

兔抗人HIF.1a多克隆抗体(浓缩型,1:25稀释)、兔抗人VEGF多克隆抗体(浓缩型,1:50稀释)、SABC免疫组化试剂盒(鼠/兔IgG)均购自武汉博士德生物工程有限公司;兔抗入CD324单克隆抗体(即用型)、SP免疫组化试剂盒(鼠/兔IgG)购自福州迈新公司。

2实验方法

2.1切片的处理

将清洁玻片置于片架上浸入1:10蒸馏水稀释的多聚赖氨酸溶液(防脱片剂)中约5分钟,取出沥干,无尘环境中晾干备用。每块蜡块连续切片4张,切片厚4um,分别收于涂有多聚赖氨酸的玻片上,标注病理号,置烤箱60℃烤片一小时,使组织在玻片上充分展开并紧密贴服,防止实验过程中发生脱片。一张作HE染色,光镜筛选。另3张做免疫组织化学染色备用。

2.2免疫组化染色

HIF.1a、VEGF采用免疫组织化学SABC法,CD34采用SP法,染色步骤按试剂盒说明书进行。主要步骤如下:

2.2.1石蜡切片常规脱蜡至水

2.2.2加体积分数3%H202室温孵育10分钟,以消除内源性过氧化物酶,蒸馏水洗3次

2.2.3抗原修复切片浸入O.01M枸橼酸盐缓冲液(PH6.0)微波炉加热至沸,冷却后PBS洗涤3分钟×3次。HIF.1q于微波修复后,再滴加抗原修复液I,室温孵育10分钟,PBS洗3次

2.2.4滴加正常山羊血清封闭液,室温孵育20分钟,甩去多余液体,不洗2.2.5滴加一抗工作液(稀释后的抗HIF.1Ⅱ、VEGF多克隆抗体及CD34单克隆抗体)于切片上,4℃过夜。

郑州大学2003年硕士学位论文缺氧诱导因子?Ia、血管内皮生长因子的表达与直肠癌侵袭转移的关系研究2.2.6室温复温30分钟,PBS洗涤3分钟×3次

2.2.7滴加生物索标记的二抗工作液,20~37℃孵育20分钟。PBS洗涤2分钟×3次

2.2.8滴加试剂SABC(SP法滴加辣根酶标记的链酶卵白素),20~37℃孵育20分钟。PBS洗涤2分钟×3次

2.2.9DAB显色:1ml蒸馏水中加试帮盒A、B、C试剂各1滴,混匀后加至切片,室温显色,显微镜下控制显色时间(5~30分钟),蒸馏水洗涤终止显色。

2.2.10苏木素复染50秒,常规酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。显微镜观察

2.2。11、实验同时设阳性、阴性和空白对照

阳性对照:用已知阳性切片

空白对照:用PBS代替一抗

阴性对照:用正常羊血清代替一抗

3结果判定

分别由两位病理科医师双盲读片,结果不一致者,由另一位资深病理科医师读片判定。

3.1微血管密度(microvcsseldensity,MVD)

参照Weidner等[191报道的方法,先在低倍镜下(100×)全面观察切片,寻找高血管密度区,然后在高倍视野内(200X)计数微血管的数目。以与周围肿瘤细胞和结缔组织成分有明显区别的任何一个棕褐色着色的内皮细胞或细胞丛即作为一个微血管,只要结构不相连,其分枝结构也作为一个血管计数,凡管腔大于8个红细胞、带有肌层的血管不予计数。由两位病理科医师各记录5个视野内的微血管数,取其平均值作为该病例的MVD值。

3.2VEGF

胞浆染为棕黄色颗粒的细胞为阳性细胞。参照Cascinu等报道‘201的方法,先在低倍镜下(40×)选择3个视野,然后每个视野中选5个高倍视野(200×)观察,各计数100个细胞。以阳性细胞数<10%为阴性,>

人血管内皮细胞生长因子(VEGF)定量检测试剂盒(ELISA)

本试剂盒只能用于科学研究,不得用于医学诊断。 人血管内皮细胞生长因子(VEGF)定量检测试剂盒(ELISA) 使用说明书 【试剂盒名称】 人血管内皮细胞生长因子(VEGF)定量检测试剂盒(ELISA) 【试剂盒用途】 定量检测人子血清、血浆及相关液体样本中血管内皮细胞生长因子(VEGF)的含量。【检测原理】 本试剂盒采用双抗体两步夹心酶联免疫吸附法(ELISA)。将标准品、待测样本加入到预先包被人血管内皮细胞生长因子(VEGF))多克隆抗体透明酶标包被板中,温育足够时间后,洗涤除去未结合的成分,再加入酶标工作液,温育足够时间后,洗涤除去未结合的成分。依次加入底物A、B,底物(TMB)在辣根过氧化物酶(HRP)催化下转化为蓝色产物,在酸的作用下变成黄色,颜色的深浅与样品中人血管内皮细胞生长因子(VEGF))浓度呈正相关,450nm波长下测定OD值,根据标准品和样品的OD值,计算样本中人血管内皮细胞生长因子(VEGF))含量。 【试剂盒组成】 1 酶标包被板12孔×8条7 底物夜A6mL 2 标准品:1600pg/ml0.6mL 8 底物夜B6mL 3 20倍浓缩洗涤液20mL9 终止液6mL 4 标准品稀释液6mL10 说明书1份 5 样本稀释液6mL 11 封板膜1张 6 酶标试剂6mL12 密封袋1个 备注:标准品用标准品稀释液依次稀释为:1600、800、400、200、100、50pg/ml 【需要而未提供的试剂和器材】 1、37℃恒温箱 2、标准规格酶标仪 3、精密移液器及一次性吸头 4、蒸馏水 5、一次性试管 6、吸水纸 【操作步骤】 1、准备:从冰箱取出试剂盒,室温复温平衡30分钟。 2、配液:用蒸馏水将20倍浓缩洗涤液稀释成原倍的洗涤液。 3、加标准品和待测样本:取足够数量的酶标包被板,固定于框架上,分别设置标准品孔、

血管内皮生长因子受体

血管内皮生长因子受体对宫颈癌细胞凋亡的效应研究(一) 作者:刘琰,杨婉华,马湘一,陈睿,汪蕊,卢运萍,马丁,王世宣 【摘要】目的研究血管内皮生长因子受体()在人宫颈癌细胞凋亡过程中的作用。方法用基因重组方法构建人反义基因真核表达载体,用电穿孔法转染人宫颈癌细胞系Hela细胞。采用WesternBlot分析转染前后细胞中蛋白的变化。利用Hoechst33258染色和流式细胞仪观察转染后Hela细胞的凋亡情况。结果转染反义 质粒后,Hela细胞的蛋白表达水平明显下降,细胞凋亡率明显增加(P0.01)。结论抑 制的表达可促进宫颈癌细胞的凋亡,V可能是肿瘤基因治疗的一个潜在新靶点。 【关键词】反义核酸凋亡;宫颈癌 Keywords:;Antisensenucleicacid;Apoptosis;Cervicalcancer 血管内皮生长因子受体属于酪氨酸激酶受体家族,在胚胎发生的初始阶段存在于所有的内皮细胞,随后定位于小静脉和淋巴管,是成熟淋巴管内皮细胞的特异性标志物1]。主要通过与其配体、结合后,促进淋巴内皮细胞的增殖、分化,诱导淋巴管生成,促进肿瘤细胞的侵袭和转移2]。在肿瘤组织中可见肿瘤周边的新生淋巴管、扩张的淋巴管、有癌栓的淋巴管内皮细胞呈高表达3]。 现有研究表明在多数肿瘤细胞上也有相应表达4],但关于其在肿瘤细胞中的效应及作用机制尚不清楚。我们自行设计了的反义重组质粒,通过电穿孔转染法瞬时转染人宫颈癌细胞株Hela细胞,观察反义封闭VE后Hela细胞凋亡情况的变化,对在宫颈癌细胞中的作用及其机制进行初步探讨。 1材料与方法 1.1实验材料 1.1.1主要试剂与仪器培养基DMEM、Trizol购自美国GibcoBRL公司;胎牛血清为杭州四季青生物工程公司产品;逆转录酶、载体购自美国Promega公司;PCR引物购自上海博亚生物技术有限公司;兔抗人多克隆抗体、兔抗人多克隆抗体、HRP标记的羊抗兔IgG均购自美国SantaCruz公司;ECL显色试剂盒购自美国Pierce 公司。 1.1.2细胞培养人宫颈癌细胞株Hela购自美国典型物种保藏中心(ATCC),培养在含10%胎牛血清的DMEM中,置饱和湿度5%CO2,37℃恒温培养箱中培养。 反义核酸载体的构建 目的基因的制备根据NCBIGenebank登录的的cDNA序列,利用Primer5.0设计胞外1~3区的引物,上游引物设计BamHⅠ酶切位点,下游引物设计EcoRⅠ酶切位点,上游引物序列为:3’下游引物序列为:。按Trizol说明书从胎盘组织中提取总mRNA(由华中科技大学同济医学院附属同济医院妇产科提供),再以方法大量扩增目的片断。PCR循环条件:94℃预变性5min、94℃变性30s、56℃复性30s、72℃延伸45s,共35个循环,全部循环结束后,于72℃做10min终止前延伸。1%琼脂糖凝胶电泳检测,PCR产物纯化试剂盒纯化目的片断。 1.2.2反义重组质粒的构建按常规分子生物学方法,将目的基因和载体连接。连接产物转化,挑取阳性克隆,小量摇菌后酶切初步鉴定、测序。 1.3基因转染及细胞分组 参考《分子克隆》采用电穿孔转染法,将电击完的细胞转移至已加入适量培养基的35mm 培养皿中,培养皿置于含5%CO2的37℃孵箱,24h后观察转染效率。

血管内皮生长因子(专业知识值得参考借鉴)

本文极具参考价值,如若有用请打赏支持我们!不胜感激! 血管内皮生长因子(专业知识值得参考借鉴) 一概述血管内皮生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF),又称血管通透因子(vascularpermeabilityfactor,VPF)是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子,具有促进血管通透性增加、细胞外基质变性、血管内皮细胞迁移、增殖和血管形成等作用。血管内皮生长因子有5种不同的亚型,根据氨基酸的数目命名为:VEGF121、VEGF145、VEGF165、VEGF189、VEGF206,其中VEGF165为VEGF主要存在形式。 二家族及受体1.家族 血管内皮生长因子是一个家族,包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盘生长因子(PGF)。通常VEGF即VEGF-A。VEGF-A可促进新生血管形成和使血管通透性增加,VEGF-B在非新生血管形成的肿瘤中起作用,VEGF-C和VEGF-D在癌组织的新生血管和新生淋巴管的形成过程中起作用,VEGF-E也是一种潜在的新生血管形成因子,PGF促进新生血管形成,使血管通透性增加,在实验性脉络膜新生血管中PGF的表达明显增高。 2.受体 与血管内皮生长因子进行特异性结合的高亲和力受体称为血管内皮生长因子受体(vascularendothelialgrowthfactorreceptor,VEGFR),主要分为3类VEGFR-1、VEGFR-2、VEGFR-3。VEGFR-1和VEGFR-2主要分布在肿瘤血管内皮表面,调节肿瘤血管的生成;VEGFR-3主要分布在淋巴内皮表面,调节肿瘤淋巴管的生成。 三生物学功能1.促进内皮细胞增生VEGF是一种血管内皮细胞的特异性有丝分裂原,在体外可促进血管内皮细胞的生长,在体内可诱导血管增生。尤其是在低氧环境下,VEGF与内皮细胞膜上VEGF 受体结合,引起受体的自身磷酸化,从而激活有丝分裂原活化蛋白激酶(MAPK),实现VEGF的有丝分裂原特性,诱导内皮细胞增生。 2.促进血管增生在低氧环境下,VEGF通过提高血浆酶原活化因子(PA)和血浆酶原活化因子抑制因子-l(PAI-1)的mRNA表达,来提高血浆酶原活化因子的活性,促进细胞外蛋白水解,进而促进新生毛细血管的形成。 3.增加血管通透性VEGF是最强的可增加血管通透性的物质之一,是通过细胞小囊泡器来实现的。其特点是作用迅速、持续时间短。

缺氧诱导因子1与肿瘤

国外医学呼吸系址分册2003年第23卷第3期 ·131· 缺氧诱导因子1与肿瘤 华中科技走学同济医学院附属同济医院呼吸病研究所(武汉430030)张惠兰综述张珍祥徐永健审校 摘要缺氧诱导因子(HIF,1)是谰竹缺氧反应基因的一叶 ̄核转录因子t现认为它在肿瘤·尤其是乏氧肿瘤如肺癌)的发病及疾病的发展过程中起着重要的作用。本文拟就这一方面作一综述。 关键词缺氧诱导吲子;肿瘤 缺氧诱导因子(HIF1)首先是在1992年作为被缺氧诱导,连接在促红细胞生成素(EPO)基因缺氧反应元件(hypoxiaresponseelement,HRE)上的一个核因子被发现的。HIF1是由n、口两个亚单化形成的二聚体,其中HIFIa受缺氧或低精的调节,它通过与靶基因特定序列DNA结合而调控它们的转录。这些基因包括血管内皮生长因子(VEGF)、EPO、NO合酶(NOS)等基因。这在肿瘤,尤其是乏氧肿瘤(如肺癌)的发病及疾病的发展中起着重要的作用。因为它们能使肿循更具有侵袭性,容易发生远处转移。 1HIF-l的结构特征 HIF一1是乏氧诱导转录因子的原始型,存在于大部分人体绀织内。它是由HIF一1q和HIF-10(alylhydrocarbonreceptornucleartranslocalor,ARNT)各两个业单位组成的杂二聚体蛋白(heterodimerprotein)。基因定位于染色体14q21一q24,属于I)HLH(basic—helixloop—helix)转录幽于家族”。该家族的主要结构特征是在N端有一个bHI,H区.负责和DNA结合,紧随其后的是‘个保守的PAS(Per、ANRT、Sire)区,其职责主要为与另一个亚单位形成二聚体,而【:末端的变化变大,与其转录活性密切相关“l。PAS区首先在果蝇属的转录因子Per和Sim中发现,其特征为内部有A和B两个重复片段,大小约为50~6c)个氨基酸。 HIF一1Ⅱ是一个新发现的含B26个氨摹酸的多肽,而HlF—IB则与ARNT基因编码的含774和789个氨基酸的产物一致。最近的研究证实,在HIF1d位于401—603区域,有一个氧依赖降解区(oxygendepen(1【Intdegradationdomain,(JI)r))…。当环境氧的浓度超过5%时,通过激活ubiquitin—proteasome途径,作州于HI卜、-1d的ODD区.使其迅速降解,半衰期<5分钟。如果截去ODD区,可以使FIIF一1a在有氧状态F保持稳定,并且仍具备与ARN3、形成二聚体及与DNA结合的能力,此时即使环境不缺氧,它也具有完整的转录活性。亚单 按+您A 位HIF一1D对氧的依赖性较弱.但在HIF1中也必不可少,因为只有在两个亚单位聚台,并且发生适形性变化,再与其要调节下游因子或酶(如VEGF、P53和EP())的HRE结合后,才能发挥调节作用。HRE是受H1F1调节的因子或酶所共有的且必须具有的一段基困序列,即50TAC(;TGCT一3‘。“。 2HIF-I的调节 对于H1F一1的凋节,最初的研究认为在缺氧状态F,HIF一1a和ARNT在mRNA和篮白水平上均被上润。但随后大量的实验证实,在明显缺氧状态下,虽然HIF1a和ARNT在蛋白水平增加以及与DNA结合活性增强,但并未观察到明显的HIF一1。和ARNT在mRAN水平的升高。”。实际上,调节细胞内HIF-l的机制非常复杂,它与氧依赖的信号传递机制密切相关,H1F一1是其中最重要和最后的一个环节。HIF一1的两个亚单位中,ARNT与细胞的多种功能有关而不仅限十氧代谢,HIF1ajl!l|仅与氧代谢有关。目前认为蒯节H1F1的可能机制有:①转录水平的r调和蛋白稳定;②蛋白的磷酸化;③氧依赖的HIF—la降解;④配体的结合能力和在细胞内的定位。 H1F一1n的转录足由其羧基端的两个转录活性区(transactivatlondomain,TAD)和它们之间的一个转录抑制区所凋控,这两个转录活性区分别位于531—576和786—826。缺氧时HIF一1介导的转录活性增加,不仅H1F一1a的蛋白水平升高,而且H1F1“转录激活区域的活陛也增加…。研究表明,CBP(CAMPresponseelementbindingprotine)和P300是HIFl的辅激活蛋白(coact[vator),通过募集P300/CBP町加速HIF一1a的转录。上E常氧分压时.内生性P35srj与P300/{2BP结合从而导致HIF一1a不能转录“。缺氧可以上调H1Fln的转录与表达,但在某些细胞如平滑肌内皮细胞,HIF1n的产生可不依赖于缺氧条件.常氧状态下,血管紧张素Ⅱ,凝血酶,和一些激素亦可刺激产生”l。 除乏氧外,彩响HIF-1表达的因子还有很多,  万方数据

乳腺癌患者血清血管内皮生长因子的检测和意义

乳腺癌患者血清血管内皮生长因子的检测和 意义 【摘要】目的探讨血清血管内皮生长因子(VEGF)在乳腺癌诊疗中的意义。方法采用ELISA方法检测33例初治乳腺癌、36例复发乳腺癌、35例定期随访者及30例正常人血清VEGF浓度。结果复治组的血清VEGF水平明显高于初治组、随访组及对照组(P均<0.01)。结论血清VEGF的检测对乳腺癌的疾病进展及预后估计有一定的临床意义。 【关键词】乳腺肿瘤;血清血管内皮生长因子 目前研究表明,血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)在肿瘤的形成和生长以及转移中有极为重要的作用,多数实体瘤均过度表达VEGF,且常伴有血清VEGF的增高。笔者通过对104例乳腺癌患者血清浓度的检测,探讨血清VEGF在乳腺癌诊断、预后估计和病情监测的意义。 1 资料与方法 1.1 一般资料 2005年10月~2007年3月在我院化疗科治疗的乳腺癌患者69例,其中乳腺癌术后巩固化疗患者33例(初治组),复发转移乳腺癌36例(复治组)。后期乳腺癌术后0.5~3年定期复查

者35例(随访组)。初治组年龄28~59岁,复治组年龄32~67岁,随访组31~60岁,所有患者均经过病理学确诊,其中单纯癌22例,浸润性导管癌50例,髓样癌7例,乳头状癌16例,浸润性小叶癌9例。正常对照组30例,为门诊健康体检者,年龄20~57岁。

1.2 检测方法清晨空腹抽取静脉血3ml,1500r/min,离心15min,分离血清,置于-20℃冰箱保存。血清VEGF定量试剂由晶美生物工程(北京)有限公司提供,用ELISA方法按试剂盒测试步骤进行,VEGF水平范围6 2.5~250ng/L。 1.3 统计学方法计量数据用(±s)表示,两组间均数比较采用t检验。 2 结果 各组血清VEGF检测结果,见表1。复治组血清VEGF明显高于初治组、随访组及对照组,差异均有高度显著性(P<0.01)。表1 各组血清VEGF的检测结果 3 讨论 研究表明[1,2],新的血管生成是肿瘤生长、转移和转移灶生长的必要条件,而VEGF是调节新的血管生成的最重要的细胞因子。VEGF通过促进肿瘤新生血管形成来促进肿瘤的生长,另一方面通过促进血管的渗透性来加速肿瘤细胞进出血管,因而加速肿瘤的转移。到目前为止,在乳腺癌、肺癌、结肠癌、胃癌、前腺癌等多种肿瘤组织中均检测到VEGF的表达。由于VEGF具有血管通透性,肿瘤细胞合成的VEGF进入血循环,测定血清VEGF对判断肿瘤的预后的意义[3,4],

缺氧诱导因子-1信号转导通路的研究进展

·84·困讣压学呼吸系统分册2003年第2={卷第2期缺氧诱导因子一1信号转导通路的研究进展 南华大学附属第三医院呼吸病研究室(衡阳421900)李炽观综述载爱国审校 摘要缺氧诱导因子1(HIF1)是机体细胞在低氧环境中产牛的一种结合DNA蛋山质因子.枉低氧信号转导中起刮一个咀曼的中介作Ⅲ.通过转录水平参与对低氧反应基因的调控,从Ifij使机体刘低氧刺激作出复朵的病 理生理反J矗。但其洋细的信号转导通路机制还未完全清楚关键词缺氧诱导因子1;信号转导通路;低氧 低氰环境中,机体及细胞对缺氧的反应极其复杂。细胞适应低氧环境足通过对一些特殊基因的凋 甘来文现的,象血管内发细胞生长因子(VEGF)、红 细胞生成素(EP())和HIF一1。其巾,I¨F1足一个 蕈要的中介物质。通过它进而对一系列的低氧反应 基凶(bypox[aresponsivegenes.HRG)进行转录调节.从而产牛·系列的生理适应,如红细胞生成增多.使携氧能力增强;血管再生和重建;糖酵解能力 增强.使尤氧条什下ATP乍成增多,以满足组织细 胞的能星代谢。但低氧环境下,细胞是通过何种信 号转导通路产生H1F一1还未完全清楚。本文就其 可能的信号转导通路作一综述。 1缺氧诱导园子-l HIF一1是在缺氧诱导的细胞核抽取物中发现的 一种I)NA结台挫蜇自质分了,被认为足信号转导 通路中晌一个关键成分。结构分析表明HIF1丰 要以异源二聚体形式存在。由分子质量为120ku的 d亚基(111F1n)和由91/93/94kii_种13亚基(H1F—10)绀成。在活性的HIF一1中。HIF1以双亚 基形式和IIlFl结合位点DNA相互作用,进行转 求调控。HIF一1“为HIFl所特有,仅在缺氧细胞 孩中存存。常氧环境中,HIF—let的含量甚微,很难 检测到.『『『『存低氧环境中.HIF一1a却大量集聚并转 移至细胞核中,此过程称作核转位。其可能机制是 常氧rJ“生的HIF一1Q被vorl—hippel—lindau蛋白结 台而被修饰,从而成为Ubiquitin蛋白酶降解的靶 LI标。这种酶解呈氧依赖陛,因此缺氧条件下降解 受阻…。H1F一1n既是HIF-l的调节亚基,又是活 性亚基,低氧对HI卜_1活性的调节主要通过该亚基。HIF一1日义称芳香烃受体核转运蛋白(ARNT)”.为哺乳动物芳香烃受体复合物的亚基, 除与HIF—l“形成二聚体外,还可与其他basic helixlo(,Phelix/PAS(bHI。H/PAS)蛋白形成二聚体.如芳香烃受体(AHRl。H1F10在正常细胞和 缺氧细胞的细胞核和细胞质中均有表达。据研究 渺{、 yonhippcl—lirldau蛋白对I{1F1B无结合修饰作用“。。HIFl“和HIF一10都属于bHI。H/PAS蛋白超家族。结构分析证明,HI。}i和PAS结构域是形 成HIF】异源■聚体所必需的部位.HIFlDNA结合就是由此Ⅸ域介导…。HIF—l的干1:用尚不很清楚,可能与ItlFl的稳定性及二聚化引起的活性构 象改变彳丁关。 2低氧信号转导通路的调节机制 2.1转录后或翻译后机制低氧信号对H1Fl“的凋节足发生在转录后或翮详后水平。Wenger 等“1将人类ttep6B细胞暴露于0.5%氧巾发现 VEGFmRNA水平和HIFlDNA结合活性显若地提高r,但HlFlamRNA水平却没有多大变化.说明HIFIDNA的结合不是HlF1ccmRNA活动的结果。他们再将Helas细胞在低氧和常氧中培养也发现HIFlamRNA水平没有变化.充分说明HIF一1“没有被转录凋节。这些结果同Kimura等”。的研究结果相符.HIFla蛋白在低氧环境中显著升高,这个反应依赖干H1F一1“的稳定性而不足HIF1amRNA水平的升高。故认为HIF1ot蛋白集聚是转录后或翻译后机制的结果”]。 2.2信号转导通路 2.2.J低氧感受机制埘哺乳动物机体来说,低氧的感受主要是通过颈动脉体的外周化学感受器和中枢的化学感受器来感受氧分压的下降,通过神经体液反射来增加向流和通气。『f|i组织细胞的低氧感受就复杂的多.目前有4种研究结果”】。①血红素矗接感受低氧。血红索在氧合的情况下无活忡,而在低氧环境中处于还原状态下具有活性产生低氧信号,如Fix!.,一种血红素蛋白激酶,在还原状态下具有活性,它能磷酸化一种转录因子F1xj而使它活化,增强转录功能。②铁/硫簇(Fe/SCluster)感受低氧。在有氧的情况下,通过Fe/7s的形成而使铁橱节蛋白1降解。而在低氧下,Fe/s形成受阻而产生低氧信号。③NAD(P)H氧化酶产生低氧信号。在  万方数据

低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展

低氧诱导因子-1调控肿瘤代谢的研究进展摘要:低氧诱导因子-1(hypoxia-inducible factor 1,HIF-1)是一种对氧敏感的核转录因子,其表达与肿瘤的生长密切相关,尤其在调控肿瘤细胞能量代谢重编程中发挥着重要的作用,它通过激活编码葡萄糖转运体,糖酵解酶类以及丙酮酸脱氢酶激酶等基因,在低氧条件下实现由氧化磷酸化代谢方式向糖酵解方式的转变,维持了肿瘤细胞内氧化还原的稳态和能量供给。因此,靶向HIF-1及其编码的与代谢相关的酶系将成为肿瘤治疗的新策略。 关键词:低氧诱导因子;代谢重编程;糖酵解;靶向治疗 恶性肿瘤为了满足快速生长的需求,会发生代谢的重编程。在常氧条件下,正常组织细胞摄取葡萄糖进入糖酵解途径生成丙酮酸,经过三羧酸循环由线粒体氧化磷酸化产生三磷酸腺苷(ATP)。在缺氧条件下,丙酮酸在乳酸脱氢酶的作用下生成乳酸产生ATP。而肿瘤细胞无论氧气是否充足都以生成乳酸的糖酵解代谢方式产生能量,这种特殊的代谢方式称为有氧糖酵解[1]。随着肿瘤研究的不断深入,肿瘤细胞调控代谢重编程的重要信号通路及转录因子已初步阐明。本文将重点对低氧诱导因子-1(HIF-1)调控肿瘤细胞代谢重编程的分子机制及靶向HIF-1治疗策略的研究进行综述。 1 HIF-1的调节机制 转录因子HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体蛋白[2]。在常氧条件下,HIF-1α蛋白的第402位和第564位脯氨酸残基在羟基化酶的作用下发生羟基化,然后被泛素化降解,这个过程需要氧气、α-酮戊二酸和二价铁离子作为底物参与其中[3]。在低氧条件下,羟基化酶的活性被抑制,HIF-1α蛋白迅速积累,并与HIF-1β形成二聚体结合于靶基因的低氧反应元件上,并招募共激活分子P300/CBP,激活靶基因的转录[4]。研究发现HIF-1能调控1000多个靶基因,其中大多数基因都是促进肿瘤细胞存活,包括代谢重编程,血管新生和迁移等相关的基因[5]。 2 HIF-1在恶性肿瘤中的表达 肿瘤细胞的快速生长,造成缺血缺氧的肿瘤微环境,在这种应激压力下,肿瘤细胞通过激活HIF-1α改变能量代谢模式。许多研究已证实,在肝癌、乳腺癌、

-Y缺氧诱导因子与肿瘤的关系

浙江医学2007年第29卷第9期 [7]GrishokA,PasquinelliAE,ConteD,etal.Genesandmechanisms relatedtoRNAinterferenceregulateexpressionofthesmalltemporalRNAsthatcontrolC.elegansdevelopmentaltiming[J].Cell,2001,106:23. [8]NiethC,PriebschA,StegeA,etal.Modulationoftheclassicalmul- tidrugresistance(MDR)phenotypebyRNAinterference(RNAi)[J].FEBSLett,2003,545(2-3):144-150.[9] JinawathW,FurukawaY,NakamuraY.IdentificationofNOL8,anucleolarproteincontaininganRNArecognitionmotif(RRM),whichwasoverexpressedindiffuse-typegastriccancer[J].CancerSci,2004,95(5):430-435. [10]DuYL,YinF,YangGT,etal.Constructionofeukaryoticexpres- sionvectorofsiRNAspecificforMAD2anditseffectonthegrowthofgastriccelllineSGC7901[J].ChineseJournalofCellularandMolecularImmunology,2006,22(3):290-292. [11]DuYL,YinF,LiuC,etal.DepressionofMAD2inhibitsapoptosis ofgastriccancercellsbyupregulatingBcl-2andinterferingmito-chondrionpathway[J].BiochemBiophysResCommun,2006,345(3):1092-1098. [12]NaL,FengB,YanglinP,etal.ReversaloftheMalignantPhenotype ofGastricCancerCellsbyInhibitionofRhoAExpressionandAc-tivity[J].ClinicalCancerResearch,2004,10:6239-6247.[13]MengF,DingJ,LiuN,etal.Inhibitionofgastriccancerangiogene- sisbyvector-basedRNAinterferenceforRaf-1[J].CancerBiolTher,2005,4(1):113-117. [14] HongL,NingX,ShiY,etal.Reversalofmultidrugresistanceofgastriccancercellsbydown-regulationofZNRD1withZNRD1siRNA[J].BrJBiomedSci,2004,61(4):206-210. [15]PardridgeWM.Intravenous,non-viralRNAigenetherapyofbrain cancer[J].ExpertOpinBiolTher,2004,4(7):1103-1113. (收稿日期:2006-09-22) 缺氧诱导因子与肿瘤的关系 胡甜甜 陈卫星 作者单位:310003杭州,浙江大学医学院附属第一医院消化 内科 缺氧诱导因子(hypoxia-induciblefactor1,HIF-1)是细胞及组织缺氧情况下产生的一种氧依赖的转录激活因子,广泛存在于哺乳动物体内,能诱导多种缺氧反应性表达,使细胞及组织产生一系列反应以适应缺氧环境。研究发现,HIF-1与肿瘤的发展、转移及肿瘤细胞的增殖与凋亡有密切联系。目前,通过抑制HIF-1的表达及活性治疗各种肿瘤已成为研究的热点,现笔者就HIF-1与肿瘤的关系做一综述。 1HIF-1的表达调控 HIF-1由HIF-1α和HIF-1β两个亚基构成,β亚基不受O2调节和影响,在正常细胞和缺氧细胞的细胞核和细胞质中均有表达。而α亚基受O2调节,常氧情况下,HIF-1α半衰期为5min。在缺氧及其他因素的影响下,HIF-1α在细胞核中过表达,与进入细胞核的HIF-1β结合,形成HIF-1异二聚 体。 目前研究发现,HIF-1α的稳定性主要通过翻译后修饰实现,主要有羟化、乙酰化、磷酸化及一些信号传导途径的作用[1]。 1.1羟化作用在常氧情况下,HIF-1α的氧依赖 的降解结构区域(oxygen-dependentdegradationdo- main,ODDD)的第402及564位脯氨酸残基被脯氨 酸羟化酶(prolylhydroxylase,PHD)羟化,羟化后的HIF-1α与vonHippel-Lindau肿瘤抑制蛋白(pVHL)结合,pVHL募集elonginC,elonginB,cullin-2,和Rbx1形成VCB-Cul2E3复合体,该复合体能够特异地催化HIF-1α经泛素-蛋白酶复合体途径水解。缺氧情况下可使PHD失活从而增加 HIF-1的表达。 另外,HIF-1α羧基端的转录激活区(C-TAD)上的803位天冬氨酸能被HIF-1抑制因子(FIH-1)羟化,从而阻止HIF-1α与辅激活因子CBP/P300的相互作用。缺氧状态下,803位的天冬氨酸不被羟化,HIF-1的C-TAD与CBP/P300相互 作用,激活靶基因的转录[2]。 1.2 乙酰转移酶ARD1(arrest-defective-1)的乙酰化 作用 HIF-1α的ODDD的第532位的赖氨酸可 被乙酰转移酶ARD1乙酰化,乙酰化后可增强HIF-1α与pVHL的结合能力,由此引起HIF-1α 经蛋白酶复合体途径降解,乙酰转移酶活性不受氧的调节,但是在缺氧条件下,ARD1的mRNA和蛋白水平可减少,由此引起缺氧情况下的HIF-1的乙酰化减少,使HIF-1表达增加。 1009??

人血管内皮细胞生长因子

人血管内皮细胞生长因子A(VEGF-A)酶联免疫吸附测定试剂盒使用说明书 本试剂盒仅供体外研究使用、不用于临床诊断! 预期应用 ELISA法定量测定人血清、血浆、细胞培养上清或其它相关生物液体中VEGF-A含量。 实验原理 用纯化的VEGF-A抗体包被微孔板,制成固相载体,往微孔中依次加入标本或标准品、生物素化的VEGF-A抗体、HRP标记的亲和素,经过彻底洗涤后用底物(TMB)显色。TMB 在过氧化物酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的VEGF-A呈正相关。用酶标仪在450nm波长下测定吸光度(OD值),计算样品浓度。试剂盒组成及试剂配制 1、酶标板:一块(96孔) 2、标准品(冻干品):2瓶,请临用前15分钟内配制。每瓶以样品稀释液稀释至1ml,盖好后室温静置大约10分钟,同时反复颠倒/搓动以助溶解,其浓度为2,000pg/ml,然后做系列倍比稀释(注:不要直接在板中进行倍比稀释),分别配制成2,000pg/ml,1,000pg/ml,500 pg/ml,250pg/ml,125pg/ml,62.5pg/ml,31.2pg/ml,样品稀释液直接作为空白孔0pg/ml。如配制1,000pg/ml标准品:取0.5ml(不要少于0.5ml)2,000pg/ml的上述标准品加入含有0.5ml样品稀释液的Eppendorf管中,混匀即可,其余浓度以此类推。 3、样品稀释液:1×20ml。 4、检测稀释液A:1×10ml。 5、检测稀释液B:1×10ml。 6、检测溶液A:1×120/瓶(1:100)。临用前以检测稀释液A1:100稀释(如:10检测溶液A/990检测稀释液A),充分混匀,稀释前根据预先计算好的每次实验所需的总量配制(100/孔),实际配制时应多配制0.1-0.2ml。

血管内皮生长因子在肝癌中的作用

血管内皮生长因子在肝癌中的作用 [关键词] 血管内皮生长因子;肝癌;血管生成;文献综述 肝细胞肝癌(HCC)属于多血管性实体瘤,实体瘤若没有血管生成提供足够的血供,其直径不会超过2 mm,肿瘤不能持续生长并发生坏死。因此,血管生成在肿瘤的发生发展中起至关重要的作用,肿瘤的血管生成由多种血管生长因子调控,其中血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)与其受体(vascular endothelial growth factor receptors,VEGFR)在肿瘤血管生成中起最重要的作用。作者就肝癌中VEGF与VEGFR的研究进展进行简要综述。 1 VEGF结构和作用 VEGF是1989年由Ferrara发现的,是最重要的血管生成调节因子。VEGF家族属于血小板源性生长因子(PDGF)/VEGF超家族成员,有同源二聚体结构,在单体肽链上含有8个半胱氨酸残基。VEGF家族至少包括VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E、胎盘生长因子(PIGF)以及T.f. svVEGF等7个成员,其中T.f. svVEGF是最近在蛇毒中发现的[1]。 人VEGF基因位于染色体6P21.3,全长28 kb,由8个外显子和7个内含子组成,其cDNA基因长14 kb,编码相对分子质量为34~45 000的同源二聚体糖蛋白。亚基之间通过二硫键相连,如果二硫键断裂,则丧失所有生物学活性。VEGF基因经过转录水平的剪切可产生5种不同的转录子,人类至少有5种VEGF,分别由121、145、165、259和206个氨基酸组成。其中VEGF206含有全部8个外显子序列,VEGF189和VEGF165分别缺失部分或全部第6外显子,VEGF121缺失第6、7外显子,VEGF145则保留了第1、8外显子,VEGF165的表达有某种优势。VEGF 的N端含有26个疏水性氨基酸组成的信号肽,主要由基因结构中的第1外显子编码。除VEGF121和VEGF145外,其余的VEGF均部分或全部与细胞表面含肝素的蛋白聚糖结合。VEGF165是发挥生物学效应的主要成分,通过与VEGFR结合而发挥生物学作用。 VEGF是一种高度特异的血管内皮细胞有丝分裂素,其生理学上主要功能有:(1)选择性增强血管内皮细胞有丝分裂,刺激内皮细胞增殖并促进血管形成;(2)增强血管尤其是微小血管的渗透性,使血浆蛋白等大分子外渗沉积在血管外的基质中,为新生毛细血管网的建立提供营养。VEGF对肿瘤的影响机制可能有[2]:(1)促进肿瘤血管形成,这与VEGF能增加血管通透性、促进血管内皮细胞增殖、促进血管支持物生长有关。VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D及其受体VEGFR-1、VEGFR-2等均参与此机制。(2)促进肿瘤淋巴管生长,参与此功能的主要为VEGF-C、VEGF-D及受体VEGFR-3,与肿瘤生长和淋巴管转移密切相关。 (3)对肿瘤细胞的细胞动力影响。目前VEGF对肿瘤细胞增殖的影响还存在着争论,但对抑制肿瘤细胞凋亡的作用已获得一定的共识,VEGF可诱导抗凋亡蛋白Bcl-2的表达,直接抑制肿瘤细胞的凋亡。(4)增强肿瘤细胞对放疗的耐受性及影响免疫功能。VEGF降低癌细胞对放射线的敏感性,可能与血管的形成相关。而对

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档