微血管定量在胃肠道恶性肿瘤预后中的意义
上海第二医科大学瑞金医院外科 上海市 200025项目负责人 陶厚权,上海第二医科大学瑞金医院外科 上海市 200025收搞日期 1996-09-25
Subject headings Gastrointestinal neoplasms Angiogensis neoplasms metastasis Prognosis
主题词 胃肠肿瘤/血液供给 血管形成 肿瘤转移 预后
陶厚权,林言箴.微血管定量在胃肠道恶性肿瘤预后中的意义.新消化病学杂志,1997;5(6):391-392
进展期胃肠道恶性肿瘤术后常采用某些辅助化疗以防止复发.然而，文献[1]报道有近50%进展期胃癌术后不作任何化疗时，仍能长期生存，辅助化疗仅能使小部分患者受益.因而，需要行辅助化疗的患者应由某些能反映复发可能性的指标加以选择，通过某些特异性和可靠的预后指标研究，只对具有潜在高危转移或复发的患者进行辅助化疗，将具有更大意义.除传统的预后因素(如肿瘤的临床病理分期，浸润生长方式，淋巴结转移)外，某些癌基因产物、PCNA、DNA倍体等也相继受到研究.近年来，一些学者还研究发现，肿瘤内微血管密度与胃肠道肿瘤局部转移或复发有密切关系，肿瘤内微血管密度是胃肠道恶性肿瘤的一个独立预后因素[2-4].
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1 微血管染色、定量方法肿瘤内微血管常用免疫组织化学方法进行检测，方法简单，在大多数病理实验室均可进行.采用针对因子Ⅷ相关抗原(F_ⅧRAg)染色显示微血管是最常用的方法，染色后微血管与肿瘤其他成分有明显对比度，背景清晰且几无交叉反应，便于计数和定量[5，6].然而F_ⅧRAg染色并不能显示所有肿瘤内的微血管.CD31和CD34也可用于微血管标记[7，8]，CD31用于标记微血管时很敏感，但它与浆细胞有交叉反应，在有较多浆细胞感染背景的肿瘤内，微血管则模糊不清.CD34是另一个可选择的微血管标志物，但它与间质细胞有交叉反应.最近还有人发现，单克隆抗体E9(MAbE9)能用于各种肿瘤的微血管标记[9]，但MAbE9仅在冰冻切片上使用，尚未见有在石蜡切片上成功应用的报道.总之，在应用恰当时，F_ⅧRAg染色显示微血管仍是目前最好的方法.微血管定量(MVC)方法[2-4]：由于肿瘤内微血管分布的异质性，需先在低倍镜下确定肿瘤组织内微血管密度最高的区域(无细胞或少细胞区，肿瘤内硬化区均不宜作为计数区域)，再在高倍镜下进行计数.在胃癌，Maeda等[3]随机选择200倍视野5个进行微血管计数，求其均值；在结肠癌，Frank等[4]则在切片中选择微血管密度最高的100倍视野3个进行计数，求其均值.除人工计数方法外，尚可采用计算机自动影像分析系统对微血管进行定量，但Brawer等[10]比较了手工计数和自动影像分析系统计数后发现，两种计数方法有极好的相关性(r=0.98，P<0.001).但无论如何，自动计数有助于消除观察者之间的差异，使微血管计数标准化.
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2 微血管定量与胃肠道恶性肿瘤转移及预后关系自从Weidner[5]等首先报道了MVC在乳腺癌转移及预后中意义以来，国外一些学者对包括皮肤黑色素瘤、肺癌、前列腺癌、胆囊癌、卵巢癌、睾丸肿瘤、头颈部肿瘤及直肠癌在内的多种肿瘤进行了研究，证实MVC均与转移和复发有密切关系，MVC高的恶性肿瘤易发生转移或复发，5年生存率相对较低.最近，文献又报告了胃癌和结肠癌中MVC与转移及预后的关系. Maeda[2，3]等对胃癌研究表明，在200倍视野中，MVC从3～50不等，平均MVC是16，肿瘤内MVC随TNM分期增加而增加，淋巴结转移患者MVC比无淋巴结转移者高，MVC≥16的肿瘤患者复发率明显大于MVC<16者；多因素分析显示，MVC是唯一与胃癌肝 脏转移有关的因子；Cox风险模型提示，5年生存率在MVC≥16时呈急剧下降趋势，MVC与淋巴结转移及浆膜浸润与否共同构成胃癌的预后因素，MVC是一个有用的预后指标.Maeda期望这一结果能在更大样本研究中得到肯定. Frank等[4]选择了105例淋巴结转移阴性的结肠癌患者进行研究，在100倍视野下，MVC从4～50不等，平均为27.9.肿瘤在5年内复发患者的平均MVC为34，无复发者仅为27，利用Logistic回归，Frank得出复发率可按公式P=e-1.5327+0.08556·AS/1+e-1.5327+0.08556·AS计算，其中P为复发率，AS为MVC，每增加10个MVC，复发危险率则增加2.7倍；同时，他提出的生存率计算公式为P=e 2.6290-0.0976·AS/1+e 2.6290-0.0976·AS，其中P为生存率，AS为MVC，MVC每增加10个，5年生存率就降低2倍.在Frank的报道中，生存5年以上患者的平均MVC为22.8，而5年内死亡患者平均MVC高达32.4.在这一研究中，Frank等仅对淋巴结阴性患者进行研究，排除了术中已有淋巴结转移存在的情况，其MVC在复发及预后判断中更有意义，其结果强烈提示MVC可作为结肠癌的一个独立预后因素.
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3 微血管形成与胃肠道恶性肿瘤转移机理新生血管形成的临床意义源于肿瘤基础生物学这样一个重要问题，为 什么某些肿瘤发生转移而其他肿瘤却不转移是什么原因促使肿瘤转移Folkman和Liotta等已经明确指出了肿瘤新生血管形成对于肿瘤转移倾向的重要性，肿瘤新生血管形成活性具有明显的异质性，仅有小部分(<10%)肿瘤具有这种特性，但新生血管确同样支持血管形成活性和非血管形成活性的肿瘤细胞生长.肿瘤内新生血管化增加，肿瘤细胞进入全身循环的潜能和发展成转移灶的特性则可能增加.肿瘤内微血管形成机理尚未完全明了，肿瘤内是否有微血管生成及数量的多寡可能取决于一个或多个尚未明了的因素.Folkman等[11]研究发现，当细胞发生恶性转化时，该细胞编码血管生成抑制蛋白的抑癌基因调控作用降低，可能为肿瘤内微血管形成提供一个去抑或弱抑制环境.确实，某些肿瘤细胞本身能分泌血管形成抑制素(如thrombospondin和angiostatin)，抑制肿瘤的新生血管形成，进而抑制肿瘤的生长.现已证实，肿瘤细胞能分泌某些促血管形成物质，称之为肿瘤血管形成因子(TAF)，已经识别的TAF包括TGF_α，TGF_β，TNF，PDGF，VEGF及bFGF等，它们通过不同的机制刺激血管内皮细胞分裂、增殖或细胞的迁徒，促进新生血管形成，所有这些TAF在胃肠道恶性肿瘤中均表现为基因表达上调，蛋白含量增加.有学者还通过实验证实，微血管形成与肿瘤内浸润的巨噬细胞有关.巨噬细胞能释放巨噬细胞衍生因子(MDGF)和TNF[12，13]，MDGF和TNF能促进血管内皮细胞增生和新生血管形成.作者利用抑制肿瘤巨噬细胞浸润药物Linomide，在裸鼠原位移植人胃癌模型实验时，肿瘤内微血管数量显著减少，肿瘤生长受到明显抑制，提示胃肠肿瘤血管形成除具有重要的肿瘤源性外，还与肿瘤相关的炎性细胞等因素有关.新生肿瘤血管结构不成熟，常呈一种裂隙状基底膜，使得肿瘤细胞极易穿透而进入循环并在远隔器官形成转移灶.因而，新生毛细血管数量越多，进入循环的癌细胞数量相对越高，而且这些癌细胞不仅在原发灶诱导微血管形成的能力很强，在转移灶内诱发微血管形成的能力也强，这可能有助于解释为什么微血管量多的胃肠道癌易发生转移或潜在转移.
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4 胃肠道恶性肿瘤微血管定量的意义目前认为，胃肠道恶性肿瘤微血管定量对肿瘤的淋巴结转移和肝脏转移有重要意义， 可用于预测胃肠道恶性肿瘤发生转移或复发的危险性，是反映胃肠道恶性肿瘤预后的一个重 要指标，但还应结合一些其他预后参数，共同制定胃肠道恶性肿瘤的预后指标.MVC可指导胃肠道恶性肿瘤的辅助化疗，MVC高的胃肠道恶性肿瘤因易于发生转移或复发，应积极进行辅助化疗，而MVC低的病例可少用或不用辅助化疗，同时，MVC也可为抗血管形成治疗胃肠道肿瘤提供依据.
5 参考文献1 Miwa K. Japanese Research Society for gastric cancer: Evaluation of TNM classification of stomach cancer and proposal for its rational
stage_grouping. Jpn J Clin, 1984;14(2):385-410
, 百拇医药
2 Maeda K, Chung YS, Takatsuka S, et al. Tumor angiogenesis and tumor cell proliferation as prognostic indicators in gastric carcinoma.
Br J Cancer, 1995;72(2):319-323
3 Maeda K, Chung YS, Takatsuka S, et al. Tumor angiogenesis as a predictor of recurrence in gastric carcinoma. J Clin Oncology,1995;13(2):477-481
4 Frank RE, Saclarides TJ, Sue L, et al. Tumor angiogenesis as a predictor of recurrence and survival in patients with node-negative
, 百拇医药
colon cancer. Annals of Surg, 1995;222(6):695-699
5 Weidner N, Semple JP, Welch WR, et al. Tumor angiogenesis and metastasis: correlation in invasive breast carcinoma. N Engl J Med,1991;324(1):1-8
6 Weidner N, Folkman J, Pozza F, et al. Tumor angiogenesis: a new significant and independent prognostic indicator in early_stage
breast carcinoma. J Natl Cancer Inst, 1992;84(24):1875-1887
, 百拇医药
7 DeYoung BR, Wick MR, Fitzgibbon JF, et al. CD31: an immunospecific marker for endothelial differentition in human neoplasms.
Appl Immunohistochem, 1993;1(1):97-100
8 Van De Rijn M, Rouse RV. CD34: a review. Appl Immunohistochem,1994;2(1):71-80
9 Wang JM, Kumar S, Pye D, et al.A monoclonal antibody detects heterogeneity in vascular endothelium of tumors and normal tissues.
, 百拇医药
Int J Cancer, 1993;54(2):363-370
10 Brawer MK, Deering RE, Brown M, et al. Predictors of pathologic stage in prostate carcinoma. Cancer, 1994;73(2):678-687
11 Folkman J, Watson K, Ingber D, et al. Inductionor angiogenesis during the transition from hyperplasin to neoplasia. Nature,1989;339(1):58-61
12 Mantovani A, Botazzi B, Golotta F, et al. The orgin and function of tumor_associated macrophages. Immunol Today,1992;13(2):265-270
13 Fajardo LF, Kwan HH, Kolkowlsk J, et al. Dual role of tumor necrosis factor_α in angiogenesis. Am J Pathol, 1992;140(2):539-544, http://www.100md.com(陶厚权 林言箴)
Subject headings Gastrointestinal neoplasms Angiogensis neoplasms metastasis Prognosis
主题词 胃肠肿瘤/血液供给 血管形成 肿瘤转移 预后
陶厚权,林言箴.微血管定量在胃肠道恶性肿瘤预后中的意义.新消化病学杂志,1997;5(6):391-392
进展期胃肠道恶性肿瘤术后常采用某些辅助化疗以防止复发.然而，文献[1]报道有近50%进展期胃癌术后不作任何化疗时，仍能长期生存，辅助化疗仅能使小部分患者受益.因而，需要行辅助化疗的患者应由某些能反映复发可能性的指标加以选择，通过某些特异性和可靠的预后指标研究，只对具有潜在高危转移或复发的患者进行辅助化疗，将具有更大意义.除传统的预后因素(如肿瘤的临床病理分期，浸润生长方式，淋巴结转移)外，某些癌基因产物、PCNA、DNA倍体等也相继受到研究.近年来，一些学者还研究发现，肿瘤内微血管密度与胃肠道肿瘤局部转移或复发有密切关系，肿瘤内微血管密度是胃肠道恶性肿瘤的一个独立预后因素[2-4].
, http://www.100md.com
1 微血管染色、定量方法肿瘤内微血管常用免疫组织化学方法进行检测，方法简单，在大多数病理实验室均可进行.采用针对因子Ⅷ相关抗原(F_ⅧRAg)染色显示微血管是最常用的方法，染色后微血管与肿瘤其他成分有明显对比度，背景清晰且几无交叉反应，便于计数和定量[5，6].然而F_ⅧRAg染色并不能显示所有肿瘤内的微血管.CD31和CD34也可用于微血管标记[7，8]，CD31用于标记微血管时很敏感，但它与浆细胞有交叉反应，在有较多浆细胞感染背景的肿瘤内，微血管则模糊不清.CD34是另一个可选择的微血管标志物，但它与间质细胞有交叉反应.最近还有人发现，单克隆抗体E9(MAbE9)能用于各种肿瘤的微血管标记[9]，但MAbE9仅在冰冻切片上使用，尚未见有在石蜡切片上成功应用的报道.总之，在应用恰当时，F_ⅧRAg染色显示微血管仍是目前最好的方法.微血管定量(MVC)方法[2-4]：由于肿瘤内微血管分布的异质性，需先在低倍镜下确定肿瘤组织内微血管密度最高的区域(无细胞或少细胞区，肿瘤内硬化区均不宜作为计数区域)，再在高倍镜下进行计数.在胃癌，Maeda等[3]随机选择200倍视野5个进行微血管计数，求其均值；在结肠癌，Frank等[4]则在切片中选择微血管密度最高的100倍视野3个进行计数，求其均值.除人工计数方法外，尚可采用计算机自动影像分析系统对微血管进行定量，但Brawer等[10]比较了手工计数和自动影像分析系统计数后发现，两种计数方法有极好的相关性(r=0.98，P<0.001).但无论如何，自动计数有助于消除观察者之间的差异，使微血管计数标准化.
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2 微血管定量与胃肠道恶性肿瘤转移及预后关系自从Weidner[5]等首先报道了MVC在乳腺癌转移及预后中意义以来，国外一些学者对包括皮肤黑色素瘤、肺癌、前列腺癌、胆囊癌、卵巢癌、睾丸肿瘤、头颈部肿瘤及直肠癌在内的多种肿瘤进行了研究，证实MVC均与转移和复发有密切关系，MVC高的恶性肿瘤易发生转移或复发，5年生存率相对较低.最近，文献又报告了胃癌和结肠癌中MVC与转移及预后的关系. Maeda[2，3]等对胃癌研究表明，在200倍视野中，MVC从3～50不等，平均MVC是16，肿瘤内MVC随TNM分期增加而增加，淋巴结转移患者MVC比无淋巴结转移者高，MVC≥16的肿瘤患者复发率明显大于MVC<16者；多因素分析显示，MVC是唯一与胃癌肝 脏转移有关的因子；Cox风险模型提示，5年生存率在MVC≥16时呈急剧下降趋势，MVC与淋巴结转移及浆膜浸润与否共同构成胃癌的预后因素，MVC是一个有用的预后指标.Maeda期望这一结果能在更大样本研究中得到肯定. Frank等[4]选择了105例淋巴结转移阴性的结肠癌患者进行研究，在100倍视野下，MVC从4～50不等，平均为27.9.肿瘤在5年内复发患者的平均MVC为34，无复发者仅为27，利用Logistic回归，Frank得出复发率可按公式P=e-1.5327+0.08556·AS/1+e-1.5327+0.08556·AS计算，其中P为复发率，AS为MVC，每增加10个MVC，复发危险率则增加2.7倍；同时，他提出的生存率计算公式为P=e 2.6290-0.0976·AS/1+e 2.6290-0.0976·AS，其中P为生存率，AS为MVC，MVC每增加10个，5年生存率就降低2倍.在Frank的报道中，生存5年以上患者的平均MVC为22.8，而5年内死亡患者平均MVC高达32.4.在这一研究中，Frank等仅对淋巴结阴性患者进行研究，排除了术中已有淋巴结转移存在的情况，其MVC在复发及预后判断中更有意义，其结果强烈提示MVC可作为结肠癌的一个独立预后因素.
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3 微血管形成与胃肠道恶性肿瘤转移机理新生血管形成的临床意义源于肿瘤基础生物学这样一个重要问题，为 什么某些肿瘤发生转移而其他肿瘤却不转移是什么原因促使肿瘤转移Folkman和Liotta等已经明确指出了肿瘤新生血管形成对于肿瘤转移倾向的重要性，肿瘤新生血管形成活性具有明显的异质性，仅有小部分(<10%)肿瘤具有这种特性，但新生血管确同样支持血管形成活性和非血管形成活性的肿瘤细胞生长.肿瘤内新生血管化增加，肿瘤细胞进入全身循环的潜能和发展成转移灶的特性则可能增加.肿瘤内微血管形成机理尚未完全明了，肿瘤内是否有微血管生成及数量的多寡可能取决于一个或多个尚未明了的因素.Folkman等[11]研究发现，当细胞发生恶性转化时，该细胞编码血管生成抑制蛋白的抑癌基因调控作用降低，可能为肿瘤内微血管形成提供一个去抑或弱抑制环境.确实，某些肿瘤细胞本身能分泌血管形成抑制素(如thrombospondin和angiostatin)，抑制肿瘤的新生血管形成，进而抑制肿瘤的生长.现已证实，肿瘤细胞能分泌某些促血管形成物质，称之为肿瘤血管形成因子(TAF)，已经识别的TAF包括TGF_α，TGF_β，TNF，PDGF，VEGF及bFGF等，它们通过不同的机制刺激血管内皮细胞分裂、增殖或细胞的迁徒，促进新生血管形成，所有这些TAF在胃肠道恶性肿瘤中均表现为基因表达上调，蛋白含量增加.有学者还通过实验证实，微血管形成与肿瘤内浸润的巨噬细胞有关.巨噬细胞能释放巨噬细胞衍生因子(MDGF)和TNF[12，13]，MDGF和TNF能促进血管内皮细胞增生和新生血管形成.作者利用抑制肿瘤巨噬细胞浸润药物Linomide，在裸鼠原位移植人胃癌模型实验时，肿瘤内微血管数量显著减少，肿瘤生长受到明显抑制，提示胃肠肿瘤血管形成除具有重要的肿瘤源性外，还与肿瘤相关的炎性细胞等因素有关.新生肿瘤血管结构不成熟，常呈一种裂隙状基底膜，使得肿瘤细胞极易穿透而进入循环并在远隔器官形成转移灶.因而，新生毛细血管数量越多，进入循环的癌细胞数量相对越高，而且这些癌细胞不仅在原发灶诱导微血管形成的能力很强，在转移灶内诱发微血管形成的能力也强，这可能有助于解释为什么微血管量多的胃肠道癌易发生转移或潜在转移.
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4 胃肠道恶性肿瘤微血管定量的意义目前认为，胃肠道恶性肿瘤微血管定量对肿瘤的淋巴结转移和肝脏转移有重要意义， 可用于预测胃肠道恶性肿瘤发生转移或复发的危险性，是反映胃肠道恶性肿瘤预后的一个重 要指标，但还应结合一些其他预后参数，共同制定胃肠道恶性肿瘤的预后指标.MVC可指导胃肠道恶性肿瘤的辅助化疗，MVC高的胃肠道恶性肿瘤因易于发生转移或复发，应积极进行辅助化疗，而MVC低的病例可少用或不用辅助化疗，同时，MVC也可为抗血管形成治疗胃肠道肿瘤提供依据.
5 参考文献1 Miwa K. Japanese Research Society for gastric cancer: Evaluation of TNM classification of stomach cancer and proposal for its rational
stage_grouping. Jpn J Clin, 1984;14(2):385-410
, 百拇医药
2 Maeda K, Chung YS, Takatsuka S, et al. Tumor angiogenesis and tumor cell proliferation as prognostic indicators in gastric carcinoma.
Br J Cancer, 1995;72(2):319-323
3 Maeda K, Chung YS, Takatsuka S, et al. Tumor angiogenesis as a predictor of recurrence in gastric carcinoma. J Clin Oncology,1995;13(2):477-481
4 Frank RE, Saclarides TJ, Sue L, et al. Tumor angiogenesis as a predictor of recurrence and survival in patients with node-negative
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colon cancer. Annals of Surg, 1995;222(6):695-699
5 Weidner N, Semple JP, Welch WR, et al. Tumor angiogenesis and metastasis: correlation in invasive breast carcinoma. N Engl J Med,1991;324(1):1-8
6 Weidner N, Folkman J, Pozza F, et al. Tumor angiogenesis: a new significant and independent prognostic indicator in early_stage
breast carcinoma. J Natl Cancer Inst, 1992;84(24):1875-1887
, 百拇医药
7 DeYoung BR, Wick MR, Fitzgibbon JF, et al. CD31: an immunospecific marker for endothelial differentition in human neoplasms.
Appl Immunohistochem, 1993;1(1):97-100
8 Van De Rijn M, Rouse RV. CD34: a review. Appl Immunohistochem,1994;2(1):71-80
9 Wang JM, Kumar S, Pye D, et al.A monoclonal antibody detects heterogeneity in vascular endothelium of tumors and normal tissues.
, 百拇医药
Int J Cancer, 1993;54(2):363-370
10 Brawer MK, Deering RE, Brown M, et al. Predictors of pathologic stage in prostate carcinoma. Cancer, 1994;73(2):678-687
11 Folkman J, Watson K, Ingber D, et al. Inductionor angiogenesis during the transition from hyperplasin to neoplasia. Nature,1989;339(1):58-61
12 Mantovani A, Botazzi B, Golotta F, et al. The orgin and function of tumor_associated macrophages. Immunol Today,1992;13(2):265-270
13 Fajardo LF, Kwan HH, Kolkowlsk J, et al. Dual role of tumor necrosis factor_α in angiogenesis. Am J Pathol, 1992;140(2):539-544, http://www.100md.com(陶厚权 林言箴)