血管内皮生长因子表达与肺癌预后的相关性研究

中华结核和呼吸感染 1999年第9期第22卷 论著

作者：任迎春　李翔九　张进华　段国辰　李建行　曹利娟 徐名堂　宋辉　朱春贤　刘敬辉　赵国祥

单位：050041 石家庄，河北省胸科医院胸外科(任迎春、李翔九、张进华、段国辰、李建行、曹利娟、刘敬辉、赵国祥)，病理科(徐名堂、朱春贤)；上海市海员医院外科(宋辉)

　　关键词： 血管内皮生长因子；肺肿瘤；预后；免疫组织化学

　　【摘要】　目的　研究血管内皮生长因子(以下简称VEGF)表达与肺癌的预后相关性。方法　应用SP免疫组化方法研究VEGF在60例肺癌患者组织中的表达。结果　VEGF阳性表达率为60%，VEGF阳性表达主要出现在肺癌组织中癌细胞胞浆内，VEGF表达与肺癌的淋巴结转移、复发有关：其中N1、N2(+) 组VEGF阳性率分别为53%、80%，高于N0组(23%，P＜0.01)，VEGF阳性表达率在肺癌复发组(80%)高于无复发组(53%，P＜0.05)；3、5年生存率VEGF(+)与VEGF(-)组分别为31%、11%和88%、50%；术后生存时间VEGF表达(+)组远低于VEGF表达(-)组(分别为31±7月,64±7月,P＜0.05)。结论　VEGF是促进肺癌组织血管生成的关键因素，是预测肺癌患者预后的重要指标。

Correlation between the expression of vascular endothelial growth factor and prognosis of lung cancinoma

REN Yingchun, LI Xiangjiu, ZHANG Jinhua

Department of Thoracic Surgery, Hebei Chest Hospital, Shijiazhuang 050041

　　【Abstract】　Objective　To determine the association between the expression of vascular endothelial growth factor (VEGF) and prognosis of lung cancer. Methods　Apply the SP immunohistochemistry stain method to investigate the expression of VEGF in 60 specimens of patients with lung cancer, who had undergone curative resection more than 36 months before. Results　The VEGF stain positive rate is 60% in 60 cases of lung cancer specimens； The immunoreactivity of VEGF was almost exclusively restricted to the tumor cells, the positive expression of VEGF showed significantly higher in the patients with lymph node metastasis and/or relapse. The positive rates of VEGF were higher in N1, N2 groups (53%, 80%) than in No group (23%, P＜0.01), and in relapse group (80%) than in non-relapse group (53%, P＜0.05). Postoperative survival time was shorter in VEGF(+) group (31±7 months) than in VEGF(-) group (64±7 months, P＜0.05). The 3, 5 year survival rates showed significant difference between VEGF(+) (31%, 11%) and VEGF(-) (88%, 50%) groups. Conclusions　The results suggest VEGF is a reliable prognostic parameter and antiangiogenesis therapy will be a useful strategy in treatment of the human lung cancer.

　　【Key words】　Vascular endothelial growth factor　　Lung neoplasm　　Prognosis　　Immunohistochemistry

　　为了保持肺癌组织无限侵袭生长，肿瘤细胞必须释放某些化学介质，诱导宿主血管生成，为其生长和转移提供物质基础。Folkman把肿瘤细胞诱导并释放的血管形成物质命名为“肿瘤血管形成因子”(tumor angiogenesis factor) 。目前，已公认并分离提纯的有20余种，其中血管内皮生长因子(VEGF)对血管内皮增殖、血管构建的调控作用很强，且特异性高。在本实验中，我们探讨了VEGF在肺癌组织中的表达，及其表达与肺癌预后的相关性。

　　材料与方法

　　一、材料

　　1.对象：我们随机收集并随访自1986年5月～1994年11月我院胸外科经手术切除的肺癌患者60例，年龄30～67岁，平均53岁，其中男性42例，女性18例。组织分型：鳞癌26例，腺癌21例，未分化癌13例。TNM病理分期：Ⅰ期13例，Ⅱ期17例，Ⅲa期27例，Ⅲb期3例。病理分期均采用1989年国际抗癌联盟TNM肺癌分期标准。

　　2.试剂：VEGF兔抗人多克隆抗体系Santa cruz公司产品，SP免疫试剂盒购自北京中山生物制品公司。

　　二、方法

　　1.染色：操作严格按照产品说明书进行。用滴加PBS液代替一抗作为阴性对照。

　　2.结果判断：2 名病理医师在不了解临床情况下独立观察，每切片至少有5 个具有代表性的高倍视野。结果采用半定量计分方法，即对每张切片阳性细胞染色强度及阳性细胞比例(0% ，25%，50%，75%)分别打分为0、1、2、3。然后根据两项打分之和判断阳性强度，0～2分为染色(-)，3～6分为染色(+)。

　　3.统计方法：各组数据采用±s表示。分别应用χ²检验、方差分析、Willcoxon检验、Logistic多元回归分析，以P＜0.05为有显著性差异。

　　结果

　　一、VEGF表达在肺癌组织内的分布

　　VEGF阳性表达主要出现在肺癌细胞胞浆内，尤其肺癌组织的边缘及中央坏死区内染色最强。肺癌组织内的巨噬细胞也呈染色阳性。

　　二、VEGF表达与肺癌的组织学分型、淋巴结转移、临床分期的关系

　　经统计学处理，VEGF表达在肺癌各组织学分型间无显著性差异(P＞0.05)。对60例肺癌淋巴结转移情况进行观察，发现N1(53%)、N2(80%)组VEGF阳性表达高于N0组(23%)(P＜0.01) ，具有显著性差异；同时也发现临床分期之间差异具有显著性(P＜0.01)(表1)。

　　三、肺癌的术后复发和远处转移与VEGF表达、淋巴结转移的关系

　　经Logistic多元回归分析发现肺癌的复发与VEGF表达(P=0.0015)、淋巴结转移(P=0.0045)密切相关。

　　四、肺癌患者的术后生存率与VEGF表达、淋巴结转移的关系

　　对60例肺癌患者的生存率的统计，发现1年、3年、5 年生存率VEGF(+)组分别为98%、31%、11%；VEGF(-)组分别为100%、88%、50%。应用Willcoxon检验，发现本组肺癌患者的术后生存率与VEGF表达、淋巴结转移有密切的关系。

表1　VEGF表达与肺癌患者临床病理学特征

　　讨论

　　肺癌患者在进行了根治性切除后，5年生存率只有大约25%～30%^［1］，而其他患者多死于肺癌复发。传统的肺癌TNM分期无法对患者术后复发的可能危险作出准确的估计，近些年来随着肿瘤的细胞分子水平研究的不断进展，人们正在寻求更有效的预测指标，对处于肺癌手术切除后复发高危人群作出较可靠的估计，使其在复发前得到相适应的治疗，在这方面，VEGF表达显示其为一种更可靠的预后指标^［2］。

　　VEGF是1989年Ferrara等^［3］在牛垂体滤泡星状细胞体外培养液中首先纯化出来，因发现它有促血管内皮细胞有丝分裂的活性，称其为血管内皮生长因子/血管通透因子(VEGF/VPF)。VEGF是一种相对分子质量为34 000～45 000、序列高度保守的糖蛋白，只有以二硫键结合成二聚体，才具有活性。VEGF是对血管生长有促进作用的众多生长因子中唯一只作用于血管内皮细胞者，也只有血管内皮细胞上有其高亲合结合位点。

　　我们发现在60例肺癌病例中，36例阳性，VEGF阳性率达60%，VEGF的表达主要出现在肺癌细胞胞浆内，尤其以肺癌组织的周边部位及坏死区域周围肺癌细胞表达为强，这是由于缺氧是导致肿瘤细胞增加VEGF表达的主要原因^［4］，与Shweiki等^［5］的研究相一致：缺氧引起人腺癌坏死，其坏死灶周围VEGF mRNA表达也增加。但是坏死灶并不是其主要原因，而是由于肿瘤组织的缺氧状态所致。Shweiki等认为在缺氧环境中VEGF可能有诱导血管生成因子释放的作用，在多种肿瘤细胞培养时，低氧数小时内VEGF mRNA的水平迅速增加，当恢复正常氧供时其水平也恢复正常。同时我们还发现肺癌间质内或坏死区域内吞噬细胞也出现阳性表达。Folkman等^［6］认为VEGF或许来源于肿瘤细胞，或许为某种组织细胞分泌的一种旁分泌生长因子，吞噬细胞极可能参与了VEGF的分化。

　　在60例肿瘤病例中，复发和远处转移组VEGF阳性表达(12/24)高于无复发组(3/21，P＜0.01)。这是由于VEGF可以促进肺癌组织的血管生成，这些新生成的大量幼稚血管，由于其结构缺乏完整性，管壁仅排列一层内皮细胞，缺乏平滑肌，基底膜变薄或消失缺如，癌细胞易于侵蚀血管，增加了肺癌细胞进入血循环的机会，有利于肺癌的转移。同时Hitoshi等^［7］证实VEGF是一种血管通透因子，可以增加血管的通透性，进一步促进了肺癌的复发和远处转移。本组患者VEGF(+)组3、5年生存率(31%,11%)明显低于VEGF(-)组(88%，50%)，证明了这一点。Berkman等^［8］认为VEGF的表达水平与肿瘤组织的血管生成程度有关，并和肿瘤的恶性程度成显著的正相关。Claffey等^［9］在黑色素瘤N1细胞系转染VEGF cDNA于裸鼠后，发现VEGF(+)组形成的肺部肿瘤转移灶结节比转染VEGF(-)组及正常组织高50倍，强调了VEGF在肿瘤的生长和转移中的关键作用。

　　综上所述，VEGF促进内皮细胞的增殖及增加其通透性，有利于肺癌的淋巴结转移和复发，在肺癌的生长转移复发过程中可能起关键作用，所有这些都可以说明血管内皮生长因子可以作为肺癌的一个独立可靠的预后因素；针对血管内皮生长因子的各种治疗方法，将成为治疗肺癌的一个重要战略。

　　参考文献

　　1　顾凯时，主编.胸部外科学.北京：人民卫生出版社，1985.306-307.

　　2　Gasparini G, Toi M, Berse B, et al. Prognostic significance of VEGF protein in node-negative breast carcinoma. J Natl Cancer Inst, 1997, 89:139-147.

　　3　Ferrara N, Henzel W. Pituitary folliar cell secrete a novel heprin-binding growth factor specific for vascular endothelial cells. Bioc Bioph Res Commun, 1989, 161:851-859.

　　4　Neeman M, Abramovitch Y, Schiffenbancer YR, et al. Regulation of angiogenesis by hypoxic stress: from solid tumor to the ovarian follicle. Intl J Exe Pathol, 1997, 78:57-70.

　　5　Shweiki D, Itin A, Soffer L, et al. Vascular endothelial growth factor induced by hypoxia may mediate hypoxia-initiated angiogenesis. Nature, 1992, 359:843-845.

　　6　Folkman J, Klagsbrum M. Angiogenic Factors. Science, 1987, 235:442-447.

　　7　Hitoshi Y, Daniel E, Masabwni S, et al. Expression of vascular endothelial growth factor, its receptor, and other angiogenesis factors in human breast cancer. Cancer res, 1996, 56:2013-2016.

　　8　Berkman RA, Merrill M, Reinhold W, et al. Expression of the vascular permeability factor/vascular endothelial factor gene in central nervous system neoplasms. J Clin Invest, 1993, 91:153-159.

　　9　Claffiey K, Brown L, Delagula L, et al. Expression of vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor by melanoma cells increases tumor growth, angiogenesis and experimental metastasis. Cancer Res, 1996, 56:172-178.

收稿：1998-11-11

　　修回：1999-01-20