HIF-1α與Glut1在肝癌和胰腺導(dǎo)管癌中的表達(dá)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(shí)間晚、高度進(jìn)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(gè)月，五年生存率不足1％。PDAC的發(fā)病機(jī)制仍然不清楚因此一直是這一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
　　通過(guò)Westernblot的檢測(cè)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(dá)，而在HCC及其周圍正常肝組織中都可以見(jiàn)到HIF

2、-1α的表達(dá)。同時(shí)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(shí)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(jìn)一步探討腫瘤組織HIF-1α的表達(dá)水平與血管的關(guān)系，對(duì)組織芯片結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，肝癌中HIF-1α的表達(dá)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(kuò)張性血管，因此HIF-1α在胰腺導(dǎo)管癌中可能是不參與促進(jìn)新生血管的形成調(diào)控。進(jìn)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(dá)與病人的各項(xiàng)臨床病理特征以及預(yù)后無(wú)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(xiàng)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(xì)胞是以無(wú)氧酵解

4、方式提供能量，而無(wú)氧酵解需要為細(xì)胞提供大量的葡萄糖，細(xì)胞攝取葡萄糖的主要方式是依賴細(xì)胞膜上葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的主動(dòng)運(yùn)輸，Glut1是最重要的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，因此，我們進(jìn)一步通過(guò)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(dá)，發(fā)現(xiàn)Glut1在胰腺導(dǎo)管癌中超量表達(dá)，這一表達(dá)水平與依賴無(wú)糖酵解供能模式的紅細(xì)胞中Glut1的表達(dá)水平一致甚至強(qiáng)于紅細(xì)胞的表達(dá)。但是在肝癌腫瘤細(xì)胞和正常胰腺細(xì)胞中表達(dá)較少;我們還發(fā)現(xiàn)，胰腺導(dǎo)管癌中，離血管

5、越遠(yuǎn)的腫瘤細(xì)胞的Glut1的表達(dá)越高，反之離血管越近Glut1的表達(dá)越少。由此可見(jiàn)，Glut1可能是胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞獲取大量葡萄糖的主要運(yùn)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(xì)胞株，在細(xì)胞水平上進(jìn)一步驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證肝癌和胰腺導(dǎo)管癌細(xì)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(cè)了壓力實(shí)驗(yàn)所用腫瘤細(xì)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(shí)候，MiaPaCa-2細(xì)胞株Glut1和HIF-1α的表達(dá)最高。為了進(jìn)一步證明胰腺導(dǎo)管癌在缺氧條件下對(duì)葡萄糖攝取的依賴，我們用熒光激活流式分選細(xì)胞的方法，檢測(cè)了在不同培養(yǎng)刺激下，肝癌和胰腺導(dǎo)管癌細(xì)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(xì)胞株死的很少，說(shuō)明與肝癌細(xì)胞株相比，胰腺導(dǎo)管癌細(xì)胞株

7、更能耐受低氧環(huán)境;然而在無(wú)糖培養(yǎng)條件下，與肝癌以及正常的細(xì)胞相比，PDAC細(xì)胞株普遍死的更多。這一結(jié)果充分提示，PDAC對(duì)缺糖極度敏感，也說(shuō)明了PDAC是主要是依賴Glut1的增加來(lái)提高細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取能力的。
　　因此，這些結(jié)果充分提示Glut1的表達(dá)可能影響了胰腺導(dǎo)管癌的腫瘤行為，通過(guò)分析胰腺導(dǎo)管癌的組織芯片中Glut1的表達(dá)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(qiáng)表達(dá)與PDAC病人的預(yù)后之間具有顯著