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编号:10502999
骨肉瘤微血管密度和nm23-H1表达与患者预后的关系
http://www.100md.com 《癌症》 1999年第0期
     作者:王东,牟江洪,李增鹏,陈俐

    单位:第三军医大学大坪医院、野战外科研究所病理科(重庆,400042)

    关键词:骨肉瘤;微血管密度;nm23-H1;增殖细胞核抗原

    癌症99zk04

    【摘要】目的:研究骨肉瘤微血管密度与转移抑制基因nm23表达、增殖细胞核抗原(PCNA)指数及病人预后的关系。方法:应用免疫组化方法分析80例骨肉瘤微环境之重要因素微血管密度(MVD),以及nm23-H1表达和PCNA指数,并应用Cox模型分析其与预后的关系。结果:MVD与nm23-H1表达呈负相关,而与PCNA指数呈正相关。Cox模型多因素分析显示MVD、nm23-H1和PCNA均为影响骨肉瘤预后的重要因素。MVD低值组比高值组预后好(P〈0.05)。结论:骨肉瘤转移和预后领带于血管生成,然而血管生成可能是肿瘤转移的必要条件,而非充分条件,它与nm23-H1和PCNA相互作用,共同影响骨肉瘤的转移和预后。
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    中图号:R738.1 文献标识码:A 文章编号:1000-467X(1999)s0-0010-03

    Relationship between tumor microvessel density, expression

    of nm23 H1 and prognosis in osteosarcoma

    WANG Dong, MOU Jiang- hong, LI Zeng- peng,et al.

    Department of Pathology, Daping Hospital and Surgery Institute,Third Military

    Medical University,Chongqing 400042,P.R.China
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    【Abstract】 Objective: To reveal the metastasis and prognosis of osteosarcoma in relation to its tumor microvessel density(MVD)and nm23-H1 expression,proliferating cell nuclear antigen(PCNA)index. Methods: Tumor microvessel density(MVD)and nm23-H1 expression,PCNA icdex were studied by immunohistochemical method in 80 cases of osteosarcoma.The prognostic factors were also analyzed with Cox multivariate analysis model. Results: The MVD was positively correlated with PCNA index,but negatively correlated with nm23 H1 expression.Cox multivariate analysis confirms that the MVD and nm23-H1,PCNA are important prognostic factor.Low MVD is associated with longer survival time. In those patients with high MVD,high nm23 subgroup showed significantly higher survival rate than low nm23 subgroup(P〈0.05).Conclusions:The prognosis and metastasis of osteosarcoma depends very much on its angiogenesis.But the high MVD appears necessary but not sufficient for the metastasis to occur.The angiogenesis may interact with nm23-H1 and PCNA,and contribute the metastasis,prognosis of osteosarcoma altogether.
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    Key words: Osteosarcoma; Tumor microvessel density; nm23-H1; PCNA

    骨肉瘤是好发于青少年的恶性肿瘤这一,其转移是临床治疗的难题,亦是影响预后的重要因素。有研究表明肿瘤的生长是依赖血管生成的,大于2mm的肿瘤继续快速生长即需血管供应。转移抑制基因nm23H1和增殖细胞核抗原(PCNA)与许多肿瘤的转移和预后有关〔1,2〕。我们采用免疫组化方法分析微环境的指标MVD以及nm23-H1、PCNA表达,及其对骨肉瘤预后的影响。

    1.材料与方法

    1.1临床材料

    80例长骨髓内型骨肉瘤系我院1968~1993年间病例,其中男性52例,女性28例,男女之比为1.8∶1。年龄11~68岁,平均23岁。肿瘤侵犯软组织者74例(92.5%)。肿瘤直径5~25cm,平均10cm。依照1993年WHO骨肉瘤组织学分类〔4〕结果,普通中心性59例,血管扩张性4例,骨内高分化性14例,圆形细胞性3例。80例骨肉瘤中手术切除标本75例,活检标本5例。截肢加化疗35例(43.8%),单纯截肢24例(30%),瘤段切除灭活再植或断端融合17例,活检未治4例。随访3~20年,总体2年存活率为33.8%,5年存活率为18.3%。
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    1.2免疫组化染色

    全部标本均经10%福尔马林液固定,石蜡包埋切片。单克隆抗体所用单克隆抗体nm23-H1(SantaCruz),PCNA(PC10),FⅧ-RA、CD31及SP试剂盒(Dako公司)均购自北京中山公司。染色方法参照试剂盒说明进行。切片加一抗之前胰酶消化20分钟,PBS代替—抗作为阴性对照。

    1.3结果判断

    肿瘤内微血管密度(MVD)计数应用CMIAS真彩色图像分析系统测定〔3〕。对FⅧ-RA和/或CD31染色切片低倍镜(40×)下确定每例切片中3个血管密度最高区域,然后在高倍镜(200×)下计数每个区域的MVD,其平均值即作为该例肿瘤的NVD值。

    每例观察1,000个肿瘤细胞,计数其中增殖细胞核抗原(PCNA)阳性细胞数,PCNA标记指数=PCNA阳性细胞数/观察肿瘤细胞数×100%。
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    1.4统计学分析

    MVD和nm23-H1的关系应用χ2检验,与PCNA的关系应用t检验。采用寿命表法计算生存率,多因素Cox模型分析各因素与预后的关系。

    2.结果

    2.1肿瘤微血管密度计数(MVD)

    FⅧ-RA和CD31阳性产物定位于血管内皮细胞浆,80例骨肉瘤中50例两种抗原皆为阳性,另外30例中FⅧ-RA阳性16例,CD31阳性14例。因此,本组肿瘤微血管密度是综合FⅧRA和/或CD31免疫组化染色结果计数的(图1)。80例骨肉瘤中MVD值范围为7.3~93,中位数为31.1,平均值为35.4。

    图1 CD31免疫组化染色,示肿瘤内微血管密度。SP×200
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    2.2 nm23H1表达和PCNA标记指数

    nm23H1蛋白阳性产物为棕褐色细颗粒状,主要定位于肿瘤细胞浆(图2)。80例骨肉瘤中,36例阳性(40%)。阳性反应主要见于细胞分化较好及骨样组织相对成熟区域。肿瘤周边反应性增生骨样组织呈阳性。

    图2 nm23-H1免疫组化染色,示阳性产物定位于肿瘤细胞浆。SP×200

    图2 PCNA免疫组化染色,示阳性产物定位于肿瘤细胞核。SP×200

    PCNA的表达呈颗粒状阳性,定位于细胞核(图3)。骨肉瘤中骨母细胞、纤维母细胞、软骨母细胞、小圆型细胞和多核瘤巨细胞对PCNA均呈阳性反应。随着骨肉瘤分化程度的不同,PCNA阳性表达亦呈显著异质性。80例骨肉瘤PCNA标记指数范围为12%~96%,平均值为63%,中位数值为58%。
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    2.3 MVD与nm23-H1、PCNA指数相关分析

    MVD≥31.1的骨肉瘤PCNA标记指数为58%±29%,显著高于MVD<31.1骨肉瘤nm23-H1阳性率显著低于MVD<31.1的骨肉瘤(表1),提示MVD与PCNA和nm23-H1显著相关.

    表1 MVD与nm23-H1相关分析

    MVD值

    n

    nm23-H1

    P值

    阳性

    阴性

    <31.1
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    40

    26

    14

    ≥31.1

    40

    10

    30

    2.4 MVD、nm23-H1和PCNA指数与骨肉瘤预后的关系

    MVD≥31.1的骨肉瘤5年生存率显著低于MVD<31.1组(18.7%和42.2%,P<0.05);而且MVD≥31.1的骨肉瘤中,nm23-H1阳性组2年生存率显著高于nm23-H1阴性组(29.1%和18%,P<0.05)。应用Cox比例风险模型,判估患者年龄、肿瘤体积、组织学分型、治疗方法,以及MVD、nm23-H1表达、PCNA指数与骨肉瘤病人预后的关系。结果显示除年龄、肿瘤体积与预后无关外,其它五种因素与预后均显著相关,用相对危险度(RR)进行比较,它们对预后的反映程度依次为PCNA>组织学分型>MVD>治疗方法>nm23-H1(表2)。
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    表2 Cox模型多因素分析结果

    变量

    参数值

    标准误

    Wald卡方

    P值

    相对危险度

    PCNA

    0.50

    0.12

    12.45

    <0.001

    1.91
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    组织学分型

    0.61

    0.14

    10.67

    <0.001

    1.64

    MVD

    0.46

    0.05

    6.24

    <0.05

    1.43

    治疗方法
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    0.47

    0.21

    4.32

    <0.05

    1.22

    nm23-H1

    0.82

    0.29

    3.20

    <0.05

    1.07

    2.讨论

    转移是恶性肿瘤的基本特征之一,也是影响病人预后的重要因素。对于肿瘤群体细胞而言,转移不是随机事件,而是一个选择性过程〔4〕。肿瘤从产生至转移的时间并不长,故由于突变形成高转移潜能瘤细胞介导转移的可能性不大。而由于微环境变化,导致原本存在的高转移潜能瘤细胞适应微血管密度而优势化生长,可能是肿瘤转移的重要机制之一。肿瘤组织内血管网总长度随实体瘤体积增大呈幂级扩大,供应肿瘤初始血管的血压也如此,肿瘤组织内血流量的不均匀分布是由肿瘤初级血管血压和肿瘤组织内新生血管网不平衡所致。可见平均微血管密度可反应肿瘤的微环境。许多研究表明肿瘤的生长和转移是依赖性血管生成的〔5〕。1986年Srivastave等〔6〕首次提出皮肤恶性黑色素瘤的微血管密度与肿瘤转移有关,随后报道逐年增多,内容涉及多种肿瘤,包括乳腺癌、非小细胞性肺癌、前列腺癌、睾丸精母细胞瘤及卵巢癌〔3〕等,结果进一步证实肿瘤微血管计数与肿瘤转移及预后有关。本组结果显示80例骨肉瘤中,MVD≥31.3者比MVD<31.3者预后差,提示微血管密度是影响骨肉瘤预后的一个重要因素。
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    PCNA是DNA多聚酶的辅助蛋白,其指数反映了肿瘤细胞的群体增殖状态,是肿瘤细胞在特定微环境中的综合反映,亦受微环境的作用和影响。本组骨肉瘤中MVD值与PCNA指数正相关,提示PCNA也是受微环境的作用和影响的。转移抑制基因nm23可分别编码核苷二磷酶激酶(NDPK)的A和B两个亚基,此酶与微管的聚合和合成、G蛋白介导的信号传递有关,从而影响肿瘤转移〔7〕。体外培养显示nm23的高表达与肿瘤细胞的增生呈正相关〔8〕而体内的结果恰好相反。体内外似乎矛盾的结果可能正是微血管密度对肿瘤群体作用的结果。本组结果表明nm23-H1表达与MVD呈显著负相关,而且在MVD≥31.3的骨肉瘤中,nm23-H1阳性组2年生存率显著高于nm23-H1阴性组,这与国外有关乳腺癌的研究结果是一致的〔9〕。Cox模型多因素分析证实PCNA、MVD和nm23-H1以及骨肉瘤组织学分型、治疗方法均是影响病人预后的重要因素。该结果提示MVD是肿瘤转移的必要条件,但并非充分条件,肿瘤血管生成与瘤细胞PCNA指数和nm23-H1表达可以相互影响,进一步决定肿瘤的转移。
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    基金项目:本文获全军九五青年基金课题(编号军队-18)资助

    〔参考文献〕

    1 Lizuka N,Masaaki O,Nama T,et al.Nm23 H1 and nm23-H2 mess anger RNA abundance in HCC〔J〕 .Cancer Res,1995,5(2):662.

    2 王东, 高奉浔.增殖细胞核抗原与骨肉瘤预后的关系〔J〕.中华病理学杂志 , 1995, 24(1): 55.

    3 Hollingworth HC,Kohn EC,Steinberg SM,et al.Tumor angiogenesis in advanced stage ovarian carcinoma〔J〕 .Am J Pathol,1995,147(1):33.
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    4 Talmadge JE,Fidler IJ.Cancer metastasis is selective or random depending on the parent tumor population〔J〕 .Nature,1982,297:593.

    5 Folkman J.What is the evidence that tumors are angiogenesis dependent〔J〕 .J Natl Cancer Inst,1990,82(1):4.

    6 Srivastava A,Laidler P,Hughes LE,et al.Neovaseularization in human cutaneous melanoma:A quantitative morphologieal and Doppl er ultrasound stady〔 J〕 .Eur J Cancer Clin Oncol,1986,22:1205.
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    7 Steeg PS,Cohn KH,Leone A.Tumor metastasis and nm23.Current concepts〔J〕 .Cancer Cell,1991,3(7):257.

    8 Igawa M,Rukstalis DB,Tanabe T,et al.High levels of nm23 expression are related to cell proliferation in human prostate cancer〔J〕 .Cancer Res,1994,54:1313.

    9 Heimann R,Ferguson DJ,Hellman S.The relationship between nm23,angiogenesis,and the metastatic proclivity of node negative breast cancer〔J〕 .Cancer Res,1998,58(13):2766.

    收稿日期:1998-11-16;修回日期:1999-02-04, http://www.100md.com