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编号:10626852
乙酰肝素酶与BFGF表达与膀胱癌生物学性能的关系
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2005年第7期
     【摘要】 目的 探讨乙酰肝素酶(heparanase)与碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,BFGF)表达与膀胱移行细胞癌发生、发展关系。 方法 应用S-P免疫组化染色法,检测108例膀胱移行细胞癌乙酰肝素酶与BFGF表达情况。 结果 在膀胱移行细胞癌中乙酰肝素酶和BFGF阳性率分别为Ⅰ级38.24%(13/34)、44.11%(15/34);Ⅱ级61.25%(24/39)、65.9%(26/39);Ⅲ级77.14%(27/35)、82.85%(29/35);乙酰肝素酶与BFGF阳性率与膀胱移行细胞癌的病理分级、临床分期密切相关(P<0.01)。 结论 乙酰肝素酶和BFGF高表达与膀胱移行细胞癌生物学特性密切相关,检测乙酰肝素酶与BFGF表达有助于膀胱移行细胞癌生物学性能的判断。

    【关键词】 膀胱肿瘤 癌 移行细胞 乙酰肝素酶 碱性成纤维生长因子

    Heparanase and basic fibroblast growth factor(BFGF)expression and the biological behavior of bladder transitional cell carcinoma

    Xu Li,Tang Qile,Xu Wenjuan,et al.

    Department of Pathology,Zhejiang Provincial People's Hosptial,Hangzhou310014.

    【Abstract】 Objective To study the expression and clinical significance of heparanase(heparan N-sulfatase)and basic fibroblast growth factor(BFGF)in bladder transitional cell cancinoma.Methods The expression hep-aranase and BFGF of108cases of bladder transitional cell cancer were detected by streptavidin-peroxidase immuno-histochemical method.Results The positive expression rates of heparanase and BFGF were as follows:GradeⅠ38.24%(13/34),44.11%(15/34);GradeⅡ61.25%(24/39),65.9%(26/39);gradeⅢ77.14%(27/35),82.85%(29/35);P<0.01respectively.Significant relation of positive expression of heparanase and BFGF with degree,stage of tumor and the high rate of recurrence and survival were observed.Conclusion The positive expressions of hep-aranase and BFGF are significantly related to the biological behavior of bladder transitional cell carcinoma.The deter-mination of heparanase and BFGF will be useful in predicting tumor biological behavior.

    【Key words】 bladder neoplasms carcinoma transitional cell heparanase BFGF

    膀胱移行细胞癌是泌尿系统中最常见的恶性肿瘤,其发生、发展与多种因素有关。乙酰肝素酶(heparanase)是近年来发现与肿瘤关系密切的功能酶 [1] ,是体内唯一能降解HSPG的一种β-D葡萄糖醛酸内切酶,可裂解HSPG促进碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,BFGF)从ECM的储存池中释放,进一步促进肿瘤细胞分裂、趋化,微血管形成,促进肿瘤浸润和转移 [2] 。膀胱移行细胞癌中乙酰肝素酶和BFGF的含量与其生物学性能的关系尚未见报道。我们应用免疫组化方法,探讨膀胱移行细胞癌中乙酰肝素酶与BFGF的阳性表达与肿瘤的病理分级、分期及侵袭性能的关系,为应用乙酰肝素酶抑制剂可有效地抑制肿瘤生长和转移,为临床治疗提供理论依据。

     1 材料与方法

    1.1 材料 108例标本取自我院1984~2002年膀胱移行细胞癌手术标本,另选择10例正常膀胱粘膜作为对照组,按WHO病理分级标准分:Ⅰ级34例,Ⅱ级39例,Ⅲ级35例;按UICC.TNM标准分期Ta~T 1 74例,T 2 ~T 4 34例。标本均经10%中性福尔马林固定,石蜡包埋,切片。

    1.2 免疫组化方法 采用S-P法。一抗分别为鼠抗人乙酰肝素酶单克隆抗体,BFGF为兔多克隆抗体,抗体稀释度分别为1:100,1:50。乙酰肝素酶购自博士德公司,BFGF购自Zymed公司,S-P购自迈新生物技术开发公司,DAB显色苏木素复染,光镜观察。用已知胃癌阳性切片作阳性对照,阴性对照一抗用PBS取代。

    1.3 结果判定 乙酰肝素酶在细胞质出现棕黄色颗粒为阳性:阳性细胞<50%为(-),阳性细胞50%~75%为(+),>76%为(++) [3] ;BFGF以细胞核或胞质有明显棕黄色颗粒为阳性。无阳性细胞(-)阴性;阳性细胞<25%,(+)弱阳性;阳性细胞26%~50%阳性(++);阳性细胞数≥50%,强阳性(+++)。将染色强度-~+定义为低表达组,++~+++定义为高表达组。

    1.4 统计学处理 组间比较采用卡方检验。

     2 结果

    2.1 乙酰肝素酶、BFGF表达与病理分级、临床分期的关系 10例正常膀胱粘膜乙酰肝素酶仅在伞细胞有少量阳性表达。在Ⅰ级阳性率为38.24%(13/34)例,Ⅱ级阳性率为:61.75%(24/39)例,Ⅲ级阳性率为77.14%(27/35)例(图1);随着病理分级增加阳性表达率增高,阳性强度也增强,三组之间差异有显著性(P<0.01);临床分期Ta~T 1 阳性率48.65%(36/74)例,T 2 ~T 4 阳性率为85.29%(28/34)例,浸润至肌层内的肿瘤细胞呈强阳性表达,两组之间差异有显著性意义,(P<0.01);随分级与分期的增加乙酰肝素酶、BFGF阳性表达率和强度T 2 ~T 4 期高于Ta~T 1 ,逐渐上降,10例正常膀胱粘膜BFGF均呈低表达,Ⅰ级高表达44.14%(15/34)例,Ⅱ级高表达65.90%(26/39)例,Ⅲ级高表达82.85%(32/35)(图2),Ta~T 1 高表达55.40%(41/74)例,T 2 ~T 4 高表达85.29%(29/34)例,二者的高表达与肿瘤的病理分级、分期呈正相关。结果见表1。

    2.2 膀胱移行细胞癌中乙酰肝素酶和BFGF共同表达的相互关系 乙酰肝素酶的活性可促进BFGF的自分泌增加,随着分化程度的降低和分期的增加阳性表达强度随之而增加,本组病例中,乙酰肝素酶与BFGF共同表达Ⅰ级32.75%(11/34)例,Ⅱ级61.34%(24/39)例,Ⅲ级82.35%(28.34),三组之间差异有显著性意义(P<0.01),Ta~T 1 43.24%(32/74)例,T 2 ~T 4 82.25%(28/34)例,二组之间差异有显著性意义(P<0.01),随着分化程度的降低共同表达率上升,见表2,在同等分级中乙酰肝素酶和BFGF的阳性比没有显著差异(P>0.05),BGGF在T 2 ~T 4 表达略高于Ta~T 1 ,在Ⅲ级中BFGF高表达略高于乙酰肝素酶,二者之间差异无显著性P>0.05。各自可做为独立的预后指标。

    表1 乙酰肝素酶、BFGF表达与病理分级、分期的关系 例(略)注:各组病理分级、分期P<0.01

    表2 乙酰肝素酶/BFGF表达与病理分级、分期的关系 例(略)注:各组病理分级、分期P<0.05

     3 讨论

    乙酰肝素酶(heparanase)是一种葡萄糖醛酸内切酶,它能与细胞表面及细胞外基质ECM中的活性分子结合,黏附于细胞表面,是ECM聚集和稳定的基础 [1] 。肿瘤细胞的浸润和转移必须首先穿越有ECM和基底膜组成的屏障,乙酰肝素酶,它可切割硫酸乙酰肝素(HS)的有限位点,从而达到破坏基底膜(basement membrane,BM)形成转移和浸润。以往许多文献报道认为结构蛋白的破坏是肿瘤细胞转移的决定步骤,因此,过去研究多集中在结构蛋白,而事实上,作为胞外基质和基底膜的另一主要成分,糖氨聚糖的水解酶应具有不可忽视的作用,实验发现,胞外基质中HS的降解是细胞侵袭的前提条件。人heparanase表达限定于淋巴器官和胎盘,几乎都分布于胞质内,位于核周的颗粒中,没有细胞膜表面活性,正常组织中heparanase表达量低,甚至没有,但在人结肠癌,胰腺癌,白血病等细胞表面也发现其分布 [2] ,有可能侵袭性细胞具有在细胞表面表达乙酰肝素酶的能力 [3~8] 。我们应用免疫组化发现在膀胱正常黏膜仅在伞细胞有表达,Gohji等 [3] 报道,在膀胱癌Ⅰ级乙酰肝素酶阳性表达率为36%,Ⅱ、Ⅲ级分别为45%、53%,与本文实验结果一致,乙酰肝素酶阳性表达与肿瘤高分级、分期有关,表浅型膀胱癌与浸润型膀胱癌相比,后者乙酰肝素酶表达明显增强。临床分期T 2 ~ T 4 期乙酰肝素酶表达明显高于表浅性Ta~T 1 期。表明乙酰肝素酶表达随膀胱癌的病理分级、分期的升高而逐渐增强。组织学Ⅲ级明显高于Ⅰ级,尤其浸润肌层内的肿瘤细胞呈强阳性表达,进一步说明,乙酰肝素酶仅在细胞处于侵袭状态下才高表达,它可切断HSPG上的HS侧链,引起胞外及基底膜的降解,同时释放结合在HS上的生长因子BFGF [4] ,而正常时则以无活性的形式与乙酰肝素结合储存于胞外基质中,被乙酰肝素酶作用后释放出来并发挥作用。BFGF是内皮细胞有丝分裂促进因子,同时可促进细胞恶化 [5] 。其阳性表达与肿瘤细胞的分化程度、侵袭深度密切相关。本实验结果也支持这一观点,结果显示:乙酰肝素酶阳性表达与膀胱癌的侵袭性能有关,高表达者其血管生成能力明显增强,浸润在肌层及浆膜层的癌细胞内多呈强阳性表达与Friedmann [6] 报道一致。而随着恶性程度的增加其表达亦增加。管生成和再造在组织修复及肿瘤的生长中起着重要作用,研究发现乙酰肝素酶在内皮细胞迁移过程中起降解内皮基底膜的作用,并以生芽的方式促进血管生成 [7] ,此外储存在ECM中的HS结合生长因子BFGF在乙酰肝素酶降解HS后被释放出来,可释放进一步促进血管生成,而膀胱癌细胞能合成并分泌BFGF,并以自分泌的方式促进膀胱癌的发生发展 [8] 。因此在本组实验中膀胱癌Ⅲ级BFGF明显比Ⅰ、Ⅱ级BFGF表达高而阳性强度高,临床分期T 2 ~T 4 期乙酰肝素酶表达明显高于表浅性Ta~T 1 期。癌组织间质中新生血管明显增生,并以生芽的方式生长,在深部肌间浸润的肿瘤细胞更为显著,说明此类细胞更具有侵袭能力和促血管生成能力。BFGF表达越高,瘤细胞浸润,转移的能力越强。在膀胱移行细胞癌研究中BFGF表达率随着组织学分级、分期的升高而明显增加。乙酰肝素酶的活性增加可促进BFGF的自分泌增加,二者均可促进新生血管生成,进一步为肿瘤细胞的生长、转移提供必备的条件,呈明显的协同作用,随着分化程度的降低和临床分期的增加,二者阳性表达强度随之而增加,浸润肌层瘤细胞其阳性强度及阳性率均较未浸润者高,与文献报道相符。 随着有关乙酰肝素酶分子生物学特性、调节因素、抑制剂等方面研究的不断深入,乙酰肝素酶很可能成乙酰肝素酶复合体而发挥作用。检测二者表达情况有助于观察膀胱癌的生物学特性,以便于临床采取有效的治疗措施。

     参考文献

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    8 谢庆祥,汪鸿,缪友仁,等.膀胱癌中碱性成纤维细胞生长因子的研究现状.国外医学·泌尿分册,2002,22(1):46-48.

    (编辑李 一)

    作者单位:1310014浙江杭州浙江省人民医院

    315000宁波大学医学院, http://www.100md.com(许 励 汤琪乐 徐文娟 孟 丹)