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编号:10246197
喉粘膜癌前病变和癌变中VEGF、bFGF和KGF的表达分析
http://www.100md.com 《肿瘤》 1999年第6期
     作者:邓志宏 黄维国 邱建华 金 岩

    单位:邓志宏 黄维国 邱建华 第四军医大学西京医院耳鼻喉科(西安710032);金 岩 第四军医大学口腔医学院病理科

    关键词:VEGF;bFGF;KGF;喉肿瘤

    肿瘤990606 中图分类号:R739.65 文章标识码:A 文章编号:1000-7431(1999)06-0338-03

    摘要:目的 探讨血管生成因子在喉癌发生发展中的作用。方法 本文用免疫组织化学和原位杂交方法,观察VEGF、bFGF和KGF在喉粘膜不典型增生(DYS)及鳞癌(SCC)中的表达和分布情况。结果 VEGF、bFGF mRNA、KGF mRNA在SCC中的表达较DYS有所增强,其中VEGF不仅在上皮细胞中表达,间质中部分血管内皮细胞及炎性细胞亦表达VEGF;而bFGF、KGF的转录仅在DYS和SCC的间质中出现,上皮细胞未见阳性表达,bFGF、KGF阳性反应主要位于血管内皮细胞和成纤维细胞。结论 在喉癌中VEGF、bFGF、KGF可能分别通过自分泌或旁分泌方式促进间质中新生血管和间质的形成,直接或间接地影响肿瘤细胞的生长。
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    ANALYSIS OF THE EXPRESSION OF VEGF,bFGF AND KGF IN PREMALIGNANT AND MALIGNANT CHANGES OF LARYNGEAL MUCOSA

    DENG Zhi-hong,HUANG Wei-guo,JIN Yan*.

    (Department of Otolaryngology,Xijing Hospital, Department of Oral Pthology,Qindu Stomatological College,Fourth Military Medical University,Xi′an,710032,China)

    Abstract:Objective The aim of present study is to determine the effects of the formation of stroma and blood vessels in the carcinogenesis of laryngeal mucosa,and the distribution and expression of VEGF,bFGF and KGF in dysplasia(DYS) and squamous cell carcinoma(SCC) of laryngeal mucosa. Methods The experiments were observed by immunohistochemical and in situ hybridizaiton methods.Results The expression levels of VEGF,bFGF and KGF were increased in SCC than in DYS.The expression of VEGF was detected not only in epithelial cells,but also in part of endothelial cells and inflammatory cells.bFGF and KGF mRNA were expressed by the mesenchymal cells in both DYS and SCC groups,but not in any of the epithelial cells,The positive reactions of bFGF and KGF mRNA were located in fibroblasts,endothelial cells and some of the chronic inflammatory cells.Conclusions VEGF,bFGF and KGF may not only enhance the neovascularisation and formation of stroma by autocrine or paracrine action,but also involve in influencing the growth of neoplastic cells.
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    Key words: Vascular endothelial growth factor(VEGF) ;Basic fibroblast growth factor(bFGF);Keratinocyte growth factor(KGF);Laryngeal neoplasms

    肿瘤的发生涉及癌基因与抑癌基因、生长因子与分子信号传递的调控,组织微环境的改变等。其中生长因子在肿瘤发生中的作用已越来越多地受到人们的重视。研究证实,血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth facotr,bFGF)及角质形成细胞生长因子(Keratinocyte Growth factor,KGF)不但参与了胚胎发育、损伤修复、血管生成等多种重要的生理和病理生理过程[1~3],而且与肿瘤的生长、浸润及转移也有着密切的关系[4~6]。然而对于VEGF、bFGF及KGF在喉粘膜癌前病变及癌变中的分布和作用目前尚不清楚。本文拟通过免疫组化及原位杂交的方法,观察VEGF蛋白、bFGF mRNA及KGF mRNA在喉粘膜不典型增生及鳞状细胞癌中的定位表达,探讨生长因子在喉癌发生中的作用及意义。
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    材料和方法

    一、病例及标本

    选用患者喉粘膜标本,包括不典型增生(简称DYS)10例,鳞癌(简称SCC)49例。SCC组根据细胞分化、角化、核分裂等指标分为3级,其中Ⅰ级为分化程度高的SCC(为SCC1组)共19例,Ⅱ级为中等分化的SCC(为SCC2组)共24例,Ⅲ级为分化差的SCC(为SCC3组)共6例。所有上述标本均为10%福尔马林液固定、石蜡包埋,切片厚5μm。

    二、VEGF免疫组化染色

    采用标准化的ABC染色方法,各步骤间严格控制时间和温度。石蜡切片经脱蜡入水并经3%双氧水及正常血清处理后,将切片置于6 mol/L尿素中放入微波炉中处理10 min。滴加抗VEGF多抗(为Santa Cruz Biotechnology 产品),于4℃过夜,此后分别加生物素化二抗及ABC复合物(美国Vector公司Elite ABC试剂盒),于37℃下各30 min。DAB显色液显色后脱水、透明、封片。阳性对照选1例已确定阳性的鳞癌标本同时染色,阴性对照用PBS代替一抗。
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    三、图象分析法定量

    采用MIAS-300计算机显微图象分析系统,通过鼠标器对视野中的上皮或癌上皮形态结构重新描绘并通过已选定的测试程度即可获得选定区域内组织的吸光度(A),A值越大,说明阳性的反应程度越高。在观察测量中,对于所用的不同病变标本切片均用随机方法选择视野,于高倍镜下(10×40),无论上皮阳性反应程度如何,各选取5个视野(不重叠、不重复)。

    四、bFGF及KGF的原位杂交检测

    bFGF及KGF均为人源性寡聚核苷酸探针(Oncogene Science公司产品),探针的标记按照DIG-Oligo-3′末端标记试剂盒(Boehringer Mannheim Biochemical产品)。切片经脱蜡至DEPC水及0.1 mol/L PBS(pH7.4)后,分别用0.2 NHCl和蛋白酶K处理,梯度酒精脱水后室温干燥组织片。42℃杂交20 h后,进行充分洗涤。正常羊血清封闭后,滴加抗标记碱性磷酸酶地高辛抗体30 min,洗涤后用NBT/BCIP显色液暗处显色2 h,TE液终止反应,常规脱水透明封片。实验对照为除去探针的空白对照及RNase消化对照,阳性对照为已反复证明为有阳性反应的鳞癌标本。
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    结果

    一、VEGF免疫组化染色结果

    VEGF在DYS及SCC中均呈程度不一的阳性反应,阳性反应位于胞浆,DYS组中阳性反应较弱,在SCC组中普遍阳性反应较强。DYS及SCC中上皮细胞呈阳性反应,阳性着色的炎细胞数量增多、阳性反应程度也提高。在SCC中肿瘤细胞阳性与炎细胞阳性无一定的直接关系,部分肿瘤细胞强阳性、炎细胞阳性较弱,同一病变中的反应程度也不一,分化好的癌细胞团块以周边细胞阳性为主,角化细胞染色阴性,分化差的癌细胞及单个浸润生长的癌细胞均为阳性或强阳性,肿瘤组织中的血管内皮细胞阳性程度增强。

    二、图象分析法定量结果

    附表显示各组的免疫组化定量结果,反映了SCC组的A值较DYA组的值明显高(P<0.05)。SCC1、SCC2、SCC3各组间虽无统计学差异(P>0.05),但从A值看,从SCC1、SCC2、SCC3 A值有逐渐递增的趋势(见附表)。
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    附表 VEGF在各组间的阳性反应强度定量结果(±s) 分 组

    例数

    吸 光 度

    不典型增生

    10

    10.00±0.49

    鳞 癌

    49

    12.73±0.31*

    鳞 癌Ⅰ
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    19

    12.30±0.42

    鳞 癌Ⅱ

    24

    12.86±0.53

    鳞 癌Ⅲ

    6

    13.56±0.44

     *P<0.05 鳞癌组与不典型增生组比 三、bFGF及KGF原位杂交染色

    bFGF及KGF的mRNA阳性反应部位主要位于胞浆,为兰紫色细颗粒状。各观察组中的上皮细胞均为bFGF及KGF mRNA阴性着色。
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    结果显示,bFGF在DYS组中,mRNA表达部位主要位于血管内皮细胞和部分胞体比较肥大的成纤维细胞,部分巨噬细胞也为阳性。在SCC中,阳性反应程度较DYS组略有增强。在SCC中,由于新生微血管数量增加,肿瘤细胞周围间质中的血管内皮细胞阳性数量及程度较DYS明显增多、变强,成纤维细胞、炎细胞(尤其是巨噬细胞)的阳性数量亦增多、反应强度增强。肿瘤间充质细胞的bFGF表达在分化差的SCC较分化好的SCC阳性反应程度稍强。

    对于KGF mRNA转录情况显示,在DYS中,阳性反应主要位于血管内皮细胞和部分成纤维细胞,部分巨噬细胞也为阳性。在SCC中,肿瘤细胞周围间质中的成纤维细胞、血管内皮细胞、巨噬细胞的阳性数量明显增多,尤其以血管内皮阳性反应程度增强明显。分化差的SCC周围间质中的阳性程度较分化好的反应程度稍强。

    讨论

    VEGF、bFGF及KGF无论在组织器官的发生、正常状态的维持以及肿瘤的发生发展中都发挥着重要的作用[7,8]。然而对于肿瘤组织中VEGF的来源目前认识不一,CHristine等认为VEGF主要是由肿瘤细胞合成、分泌的,而Dvorak等[9,10]认为肿瘤血管内皮细胞亦可合成VEGF。本实验表明,VEGF免疫组化阳性反应不仅在肿瘤细胞中出现,同时也出现于肿瘤血管内皮细胞及大量的慢性炎性细胞,说明VEGF不仅来源于喉鳞癌细胞,血管内皮细胞及肿瘤相关炎性细胞均可合成与分泌VEGF。这些释放的VEGF以自分泌和旁分泌途径促进喉癌细胞的生长[11]。对于bFGF及KGF在肿瘤组织中的表达分布的研究目前也有一定的差异[6,12,13],本文显示,bFGF及KGF mRNA主要在喉癌细胞周围间质的血管内皮细胞、成纤维细胞和部分炎细胞中表达,而在肿瘤细胞中均不表达。
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    以上结果提示,喉癌癌细胞不能合成与分泌bFGF及KGF,bFGF、KGF只能由喉癌细胞周围间质组织释放。而VEGF可同时由上皮和间质释放。这些大量释放的VEGF、bFGF和KGF通过刺激内皮细胞释放基质胶原酶、纤维蛋白溶酶原激活剂等物质改变细胞外基质的成份和结构,同时VEGF、bFGF及KGF可分别通过旁分泌或自分泌途径加快新生血管和间质的形成,为肿瘤细胞的生长浸润创造条件。

    此外,VEGF、bFGF及KGF在分化差的SCC或SCC周围间质中的表达较分化好的鳞癌增强,表明VEGF、bFGF及KGF与喉癌的分化程度有关。

    DYS是癌前病变,有转变为鳞癌的可能。本实验表明VEGF、bFGF和KGF的表达可能在癌前病变中已有所改变,并与癌变的早期变化有关。这与文献的报道相符。

    综上所述,喉癌细胞本身可以合成、分泌一些生长因子(如VEGF等)并作用于间质,以刺激间充质细胞的增殖和细胞外基质的产生及新生血管的生成,同时间质细胞通过分泌KGF、bFGF等生长因子刺激上皮细胞增殖,给上皮提供丰富的营养物质基础,这种上皮与间质细胞之间的交互作用是维持正常组织结构、促进损伤修复的重要机制,也是肿瘤细胞赖以生存的基础,对喉粘膜癌前病变以及癌变的发生发展具有重要的作用。
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    作者简介:邓志宏,女,硕士,主治医师。

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    (收稿日期:1998-03-16 修回日期:1998-08-07), 百拇医药