HIF-1α與Glut1在肝癌和胰腺導(dǎo)管癌中的表達豐度比較及其意義分析.pdf

1、胰腺導(dǎo)管癌(Pancreatic Ductal Adenocarcinoam，PDAC)是一種發(fā)現(xiàn)時間晚、高度進行性以及高度轉(zhuǎn)移性并且預(yù)后極差的惡性消化道腫瘤。死亡率幾乎接近發(fā)病率，其中位生存期為6個月，五年生存率不足1％。PDAC的發(fā)病機制仍然不清楚因此一直是這一領(lǐng)域的研究熱點。
　　通過Westernblot的檢測發(fā)現(xiàn)在PDAC腫瘤組織及周圍正常胰腺組織中，HIF-1α幾乎不表達，而在HCC及其周圍正常肝組織中都可以見到HIF

2、-1α的表達。同時發(fā)現(xiàn)肝癌的腫瘤血管豐富并且分支形成網(wǎng)絡(luò)而PDAC腫瘤血管極少同時很少有分支，這些結(jié)果提示:肝癌和胰腺導(dǎo)管癌這兩種腫瘤能量獲取方式可能有顯著差異。腫瘤組織中主要由缺氧誘導(dǎo)產(chǎn)生VEGF從而形成大量新生血管。因此我們應(yīng)用組織芯片進一步探討腫瘤組織HIF-1α的表達水平與血管的關(guān)系，對組織芯片結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，肝癌中HIF-1α的表達與血管密度和平均血管大小之間有顯著相關(guān)性而胰腺導(dǎo)管癌中這種關(guān)系不存在。由HIF-1α誘導(dǎo)的VEG

3、F產(chǎn)生的血管，是擴張性血管，因此HIF-1α在胰腺導(dǎo)管癌中可能是不參與促進新生血管的形成調(diào)控。進一步分析HIF-1α與PDAC病人病理資料和預(yù)后之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)HIF-1α表達與病人的各項臨床病理特征以及預(yù)后無顯著相關(guān)性（Log rank P=0.585）。這些結(jié)果表明，在胰腺導(dǎo)管癌中，HIF-1α誘導(dǎo)的血管調(diào)控途徑可能不影響腫瘤的各項行為，這些結(jié)果充分提示胰腺導(dǎo)管癌和肝癌的代謝途徑以及能量獲取方式存在顯著差異。部分腫瘤細胞是以無氧酵解

4、方式提供能量，而無氧酵解需要為細胞提供大量的葡萄糖，細胞攝取葡萄糖的主要方式是依賴細胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白的主動運輸，Glut1是最重要的葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白，因此，我們進一步通過免疫熒光的方法比較了肝癌、胰腺導(dǎo)管癌以及胰腺中Glut1的表達，發(fā)現(xiàn)Glut1在胰腺導(dǎo)管癌中超量表達，這一表達水平與依賴無糖酵解供能模式的紅細胞中Glut1的表達水平一致甚至強于紅細胞的表達。但是在肝癌腫瘤細胞和正常胰腺細胞中表達較少;我們還發(fā)現(xiàn)，胰腺導(dǎo)管癌中，離血管

5、越遠的腫瘤細胞的Glut1的表達越高，反之離血管越近Glut1的表達越少。由此可見，Glut1可能是胰腺導(dǎo)管癌細胞獲取大量葡萄糖的主要運輸工具，并且肝癌和胰腺導(dǎo)管癌的能量獲取方式是完全不同的。因此，我們選取不同的肝癌和胰腺導(dǎo)管癌細胞株，在細胞水平上進一步驗證這兩種腫瘤能量獲取和生存方式的差異。為了證明這一差異，首先，我們采用缺氧和缺糖等不同的壓力實驗，驗證肝癌和胰腺導(dǎo)管癌細胞代謝方式的差異。胰腺癌最重要的特征是K-ras第十二位密碼子的

6、突變，因此，我們首先檢測了壓力實驗所用腫瘤細胞中K-ras的突變，發(fā)現(xiàn)MiaPaCa-2第十二位密碼子也存在突變，并且在缺氧和缺糖刺激的時候，MiaPaCa-2細胞株Glut1和HIF-1α的表達最高。為了進一步證明胰腺導(dǎo)管癌在缺氧條件下對葡萄糖攝取的依賴，我們用熒光激活流式分選細胞的方法，檢測了在不同培養(yǎng)刺激下，肝癌和胰腺導(dǎo)管癌細胞的凋亡情況。結(jié)果顯示，在缺氧培養(yǎng)條件下，胰腺導(dǎo)管癌細胞株死的很少，說明與肝癌細胞株相比，胰腺導(dǎo)管癌細胞株

7、更能耐受低氧環(huán)境;然而在無糖培養(yǎng)條件下，與肝癌以及正常的細胞相比，PDAC細胞株普遍死的更多。這一結(jié)果充分提示，PDAC對缺糖極度敏感，也說明了PDAC是主要是依賴Glut1的增加來提高細胞對葡萄糖的攝取能力的。
　　因此，這些結(jié)果充分提示Glut1的表達可能影響了胰腺導(dǎo)管癌的腫瘤行為，通過分析胰腺導(dǎo)管癌的組織芯片中Glut1的表達與PDAC病人病理特征與預(yù)后之間的相關(guān)性，我們發(fā)現(xiàn)Glut1的強表達與PDAC病人的預(yù)后之間具有顯著