骨肉瘤血行转移与CXCR4、VEGF相关性研究.pdf
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中国癌症杂志 2009年第19卷第1期
CHINA ONCOLOGY 2009 Vo1．19 No．1
骨肉瘤血行转移与CXCR4、VEGF}I~关
性．研究
[摘要 ] 背景与目的：细胞趋化因子CXCL12及其受体CXCR4在肿瘤转移中起重要作用，在某些肿瘤中，
血管内皮细胞生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)可调节CXCR4的表达以此调节肿瘤侵袭
力。本研究在于探讨趋化因子受体CXCR4~EIVEGF在骨肉瘤组织中的表达及其与血行转移的相关性。方法：应
用组织芯片技术检N56例骨肉瘤组织中CXCR4~IVEGF表达，分析CXCR4与VEGF之间的相关性及两者与碱性磷酸
酶 (ALP)、分期等临床特征的相关性，并随访其术后2年内远处血行转移的情况。结果 ：56f~骨肉瘤组织中
CXCR4与VEGF表达相关(r=5．678，P=0．02)。单因素分析显示年龄、性别、ALP水平升高与CXCR4、VEGF表达无
关，而临床分期与CXER4、VEGF的表达相关 (尸=0．026)。56例随访2年内发生远处转移31例，且CXCR4、VEGF表
达均与远处转移相关 (P值分别为0．018、0．022)。结论：VEGF是骨肉瘤血管生成过程中最重要的正向调节因
子，并可能通过调节CXCR4的表达，促进肿瘤细胞向特异性靶器官迁移；CXCR4和VEGF表达可作为骨肉瘤预测血
行转移的指标。
[关键词 ] 骨肉瘤； CXCR4； 血管内皮细胞生长因子； 转移； 组织芯片
中图分类号：R73—37 文献标识码 ：A 文章编号：1007—3639(2009)01—0021—04
Correlation between CXCR4．VEGF and the blood metastasis of osteosarcoma 艇 ong-hui．
Juan。zHENG Shui—eF,TANG Li—na．LIN Feng．YAo Yang (Departmen t of Oncology,Shanghai
Fengxian Centra]Hospi tal Shanghai 201400,China)
Correspondence t0：LIN Feng E-mail：larry 7@h ．
_
lin5 otmail COm
[Abstract] Background and purpose：The chemokine，CXCL12 and its receptor，CXCR4，have recently
been shown to play an important role in the metastasis of several kinds of carcinoma．It also has been demonstrated that
VEGF regulates beth the expression of CXCR4 and invasiveness in cancer cel1．Our aim was to study the expression
Of CXCR4．VEGF in osteosarcoma and the correlation between these two factors and distant metastasis．M ethods：
The immunohistochemical staining SP method was used to detect the expression of CXCR4 and VEGF in 56 cases
of osteosarcoma．、M analyzed the correlation between the expression of CXCR4 and VEGF．and the correlation
between the expression of CXCR4，VEGF and clinical stage，the level of ALP．The patients were followed up for 2
years．Results：There was signifcant correlation between the expression of CXCR4 and VEGF in 56 cases(r=5．678．
P=0．02)．Univariate analysis showed a significant correlation between the expression of CXCR4．VEGF and clinical
tumor stage(P 0．026)，and no correlation between the expression of these two factors and age，sex and serum ALP
leve1．3 1 cases had metastasis in two years in a tota1 of 56 follow．uD cases，and the expression of CXCR4 and VEGF
was associate with metastasis(P：0．0 1 8 and P=0．022．respectively)． Conclusion：VEGF can upregulate tumor
angiogenesis and promote tumor metastasis to specific organ by increasing expression of CXCR4．The increasing
expression of CXCR4 and VEGF is useful to predict metastasis and prognosis of osteosarcoma．
[Key words] osteosarcoma； CXCR4； VEGF； metastasis； tissue micro aray
血行转移是骨肉瘤的主要转移途径 ，肺部
是骨肉瘤转移的主要靶器官。原发部位骨肉瘤
基金项目：上海市科委医学引导项目 (No．：0841 1960500)。
通讯作者：林峰 E-mail：iarry
_ lin57@hotmail．coil3
细胞增殖过程中，可侵袭并突破基底膜 ，同时
肿瘤性血管开始生长，瘤细胞穿人血管，在循
环系统中存活并运行，再滞留于靶器官的微小
血管中，最后穿出血管形成微小转移灶，逐渐
何 忠 惠 ， 等 ． 骨 肉瘤血 行转移 与Cx CR 4 、 VE GF 相 关性研 究
增 大 增 多 ， 形 成 临 床 影 像 学 上 可 显 示 的 转 移
灶 。 已 有 研 究 表 明 ， 骨 肉瘤 原 发 部 位 的 血 管 内
皮 生 长 因子 ( v a s c u l a r e n d o t h e l i a l g r o w t h f a c t o r ，
V E C F ) 的表 达 与 骨 肉瘤 的远 处 转 移 相 关 ， 但
对 骨 肉瘤 细 胞 中V E G F 与 趋 化 因 子 受 体 C x C R 4
表 达 之 间 的关 系及 后 者 与血 行 转 移 之 间 的关 系
研 究 较少 。 本研 究 旨在 探 讨 血 管 生 成 相 关 因子
V E G F 和 趋 化 因 子 受 体 C x C R 4 的相 关 性 及 两 者
与骨 肉瘤血 行转移 的关 系 。
1 资料 和 方法
1 ． 1 研 究 对 象 收 集 2 0 0 2 年 1 月 至 2 0 0 6 年 4 月
在 上 海 交 通 大 学 附 属 第 六 人 民 医 院 住 院 治 疗
的骨 肉瘤 患 者 5 6 例 ， 其 中男 性 3 0 例 ， 女 性 2 6
例 。 发 病 年 龄 7 ～ 6 7 岁 ， 平 均 2 2 ． 0 4 岁 ， 中位 年
龄 1 8 岁 。 组 织 学 类 型 ： 普通 型 5 1 例 ( 骨母 细胞
型 3 5 例 ， 软 骨 母 细 胞 型 9 例 ， 纤 维 母 细 胞 型 5
例 ， 硬 化 型 2 例 ) ， 特殊 类 型 5 例 ( 血 管 扩 张 型
2 例 、 髓 内高分 化 型 2 例 ， 皮 质旁 型 l 例 ) 。 按
E n n e k i n g 临 床分期 ： Ⅱ。期4 4 例 ， Ⅲ 期 1 2 例 。
H E 切片 由两 位 资深病理 学 医 师诊 断核实 。
1 ． 2 组 织 芯 片检 测 所 选 病 例 蜡块 作 3 。 4 n m
的连续 切 片 ， 采 用 组 织 芯 片技 术检 测 C x C R 4 和
V E G F 蛋 白表 达 ， 多 克 隆抗 体 c x c R 4 为 武 汉 博
士 得 公 司产 品 ， 工 作浓度 l ： 4 0 0 ， 鼠抗 人 单 抗
V E G F ( 即用 型 ) 试 剂 及 S P 试 剂 盒 购 自福 州 迈
新 公 司 ， 操 作 按 试 剂 盒 说 明书进 行 ， c x C R 4 、
V E G F 经 高 温 、 高压 修 复抗 原 。 磷 酸 盐 缓 冲剂
( P B S ) 代 替 一 抗 作 阴性 对 照 ， 用 已 知 阳性 组
织 切 片作 阳性 对 照 。
1 ． 3 结 果 判 定 标 准 ① C x C R 4 以 骨 肉瘤 细 胞
核 或 胞 质 内 出 现 橘 黄 色 颗 粒 为 阳 性 ， 高 倍 镜
( × 4 0 0 ) 对 每张 切 片 随 即选 择 5 个 视 野 ， 计 数
1 0 0 个 细胞 ， 共 5 0 0 个 ， 没 有 染 色或 核 染 色 阳性
细胞 数 < l ％ 为 阴性 ， 核染 色 1 ％ ～ 1 0 ％ 和 ( 或 )
较 弱 的胞 质染 色 为 弱 阳性 ， 核染 色 1 1 ％ ～ 5 0 ％
和 (或 ) 明 显 的 胞 质 染 色 为 强 阳 性 。 本 研 究 中
弱 阳 性 ～ 强 阳 性 均 为 阳 性 表 达 。 ② V E C F 蛋
白在 胞 质 内 出 现 橘 黄 色 颗 粒 为 阳 性 。 高倍 镜
( × 4 0 0 ) 对 每张切 片 随 即选 择 5 个 视 野 ， 计 数
1 0 0 个 细胞 ， 共 5 0 0 个 ， 阳性 细胞 数 < 1 0 ％ 为 阴
性 ， 1 0 ％ ～ 2 0 ％ 为弱 阳性 ， 2 0 ％ 。 5 0 ％ 为 中度 阳
性 ， > 5 0 ％ 为强 阳性 。 本研 究 弱 阳性 ～ 强 阳性
均作为 阳性表达 。
1 ． 4 随 访 人 选 病 例 随访 2 年 以 上 ， 观 察 2 年
内远 处 转 移 情 况 。 具 体 随访 方 法 为每 2 个 月 复
查 胸部 C T 、 腹 部及 浅表淋 巴 结B 超 ， 每 6 个 月 复
查 骨 扫 描 ； 外 地 患 者 每 3 个 月 电话 询 问病情 。
随 访 时 间 为 1 8 ～ 7 8 个 月 ， 中位 随 访 时 间 3 0 个
月 。 复发 1 1例 ， 转移 3 l 例 ， 死 亡 1 9 例 。
1 。 5 统计 处 理 所 有 数据 统计 均在 S P S S l 0 ． 0 软
件上 进 行非参数z
。
检验 。 尸 < 0 ． 0 5 为差 异有显 著
- I生。
2 结 果
2 ． 1 C X C R 4 和 V E G F 表 达 相 关 性 5 6 例 骨
肉瘤 组 织 中 C x C R 4 阳 性 表 达 3 9 例 ， 表 达 率
6 9 ． 6 ％ ； V E G F 阳 性 表 达 3 6 例 ， 阳 性 表 达 率
6 4 ． 3 ％ (图 1 ) 。 C x C R 4 和 V E G F 在骨 肉瘤 中表达呈
正 相关 ( r = 5 ． 6 7 8 ， P = 0 ． 0 2 ， 表 1 )
一 一
图 1 组 织 芯 片技 术 测 定 骨 肉瘤 细胞 C ×C R 4 、 V E G F 的阳
性 蛋 白表 达
F i g ． 1 T h e e x p r e s s s i O n 0 f C X C R 4 a n d V E G F i n
0 s t e o s a r c o m a b y T M A (I H C × 4 0 0 )
A ：C X C R 4 e x p r e s s i o n ；B ：V E G F e x p r e s s i o n ．
表 1 C X C R 4 和 V E G F 表达相 关 性
1 'a b ． 1 T h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n t h e e x p r e s s i O n 0 f C X C R 4 a n d
V E G F
2 ． 2 C X C R 4 、 V E G F 表 达 与 分 期 、 A L P 水 平
等 的 相 关 性 单 因 素分 析 提 示 c X C R 4 和 v E G F
的表 达 与患 者年 龄 、 性 别 、 部 位 和 A L P 水 平 无
关 ， 而 与 肿 瘤 分 期 相 关 。 Ⅱ期 患 者 C X C R 4 和
V E G F 的表达 阳性 率低 于 Ⅲ期 (表2 ) 。
2 ． 3 ． C x C R 4 、 V E G F 表 达 与 血 行 转 移 相 关 性
5 6 例 均 成 功 随访 2 年 ， 随访 率 1 0 0 ％ 。 随访 时
间 1 8 ～ 7 8 个 月 。 平 均 3 3 ． 5 个 月 。 5 6 例 患 者 2 年
生 存 率 为 6 0 ． 8 ％ ， 3 年 为 5 0 ． 0 ％ ， 全 组 2 年 内发 生
远 处 转 移 共 3 1 例 ， 包 括 确 诊 时 已 有 转 移 的 1 2
例 ， 2 年 内新 发 生 远 处 转 移 者 1 9 例 。 3 1 例 远 处
转 移 患 者 中 ， 单 纯 肺 转 移 2 4 例 ， 肺 转 移 合 并
中国癌症杂志 2009年第19卷第1期 23
骨转移4例，合并肝、脾转移1例，1例合并淋
巴结转移，单纯骨转移1例。56例随访病例的
CXCR4、VEGF的表达均与远处转移相关。见
表3。
表2 56~1]骨肉瘤组织中CXCR4、VEGF表达和分期、ALP水平等的相关性
Tab．2 The correlation between the expression of CXCR4 and VEGR clinical stage and the level ofALP in 56 osteosarcoma samples
Tab．3 The correlation between the expression of CXCR4N EGF
and blood metastasis in 56 osteosarcoma samples
Cases
3l
25
垦! 旦鱼￡
Positive Negative Positive Ne~ative
24 7
l2 13
0．022
CXCR4广泛存在于许多正常组织中，功
能性CXCR4蛋白在外周血淋巴细胞、T细胞 、
内皮细胞和肝脏干细胞上均有表达 ̈。近来
不少研究报道，趋化因子CXCL1 2及其特异性
受体CXCR4在多种肿瘤的播散和器官的特异
性转移中发挥着重要的作用。包括控制白细胞
浸润至肿瘤 、调节肿瘤相关的血管生成、激
活宿主对肿瘤细胞增殖 、控制肿瘤细胞运动
。 不同的肿瘤细胞高表达特异性的趋化因
子受体，肿瘤细胞借助趋化因子与受体的特异
性结合力，最终向远处器官特异性的转移。该
过程中，趋化因子通过与G蛋白偶联受体的相
互作用，引起靶细胞支链重构，牢固的粘附与
内皮细胞和定向迁移。高表达CXCR4的肿瘤
细胞，可能在CXCL12趋化、牵引下，逆浓度
梯度转移至作为配体产生源的某些器官，形成
器官特异性转移 J。值得一提的是，通常一
种受体可与多种趋化因子结合 ，惟一例外的
是CXCL12，因为CXCR4是CXCL12的惟一受体
。 CXCL12／CXCR4生物学轴在肿瘤转移中的
作用已在多种肿瘤的研究中得到证实。VEGF
是骨肉瘤血管生成过程中最重要的正向调节因
子，它可促进血管内皮细胞的有丝分裂，扩张
血管，增加血管内皮细胞的通透性，诱导内皮
细胞表达纤维蛋白酶原激活因子 (PA)，激
底膜的降解，为内皮细胞迁移、生长创造条件
。 VEGF还可通过瘤细胞自分泌途径诱导
CXCR4大量表达，促进肿瘤细胞向特异性趋化
因子迁移 。Bachelder等 研究表明在乳腺
癌细胞中VEGF调节CXCR4的表达，而高表达
的乳腺癌细胞在趋化因子CXCL12牵引下迁移
至某些器官。这种迁移有赖于乳腺癌细胞自分
泌的VEGF。Oda等 将30例骨肉瘤患者原发
灶和转移灶的CXCR4及VEGF免疫组化表达情
况进行比较，结果提示转移灶中CXCR4的表达
高于原发灶，但VEGF在两处的表达无明显差
异。同时研究还表明CXCR4的表达和VEGF有
明显相关性 (P=O．0269)，VEGF表达阳性患
者预后差。
本研究运用组织芯片技术检~J56例骨肉
瘤组织中CXCR4和VEGF的表达情况。其中
CXCR4阳性表达率为69．6％，VEGF阳性表达
率为64_3％。结果与有关文献报道接近 ̈。
统计学分析表明，CXCR4与VEGF表达相关，
相关系数r=5．678。本实验还研究了CXCR4和
VEGF蛋白表达与骨肉瘤患者肺转移的关系，
结果表明VEGF阳性者2年转移率为66．7％，
CXCR4阳性者2年转移率为66．7％，分别高于
两者阴性表达者 (35．0％和29．4％ )，提示
CXCR4和VEGF的表达增高与骨肉瘤血行转移
有关。在单因素分析中，年龄、性别、ALP水
平与CXCR4、VEGF表达均不相关，提示骨肉
瘤转移可能与这些因素无关；而肿瘤分期与两
指标相关，提示该因素影响骨肉瘤的发生、发
展。已有研究表明ALP的变化对判断预后有一
定的参考意义。但本研究未发现其与CXCR4
及VEGF表达的相关性。56例患者2年生存率
为60．8％，3年生存率为50．0％，较国外报道略
莩
24 何忠惠，等． 骨肉瘤血行转移与CXCR4、VEGF相关性研究
低，可能与我们的病例分期较晚及随访时间不
足有关，需延长随访时间再做比较。CXCR4和
VEGF蛋白表达阳性组总生存期明显低于表达
阴性组，提示这两种蛋白不仅可作为判断患者
肺转移的指标，同时也可作为判断预后的良好
指标。
鉴于骨肉瘤血行转移的机制，在骨肉瘤患
者中，术后可结合VEGF表达情况，筛选出具
有血行转移潜质的患者，给与个体化治疗，如
使用血管生成抑制剂 ，在提高治愈率的基础
上，减少不必要的药物和 (或 )放射性损伤。
而CXCL12／CXCR4作为一种与肿瘤侵袭、转移
密切相关的因子，可视为一种新的肿瘤标志物
和肿瘤治疗新靶点，在肿瘤侵袭转移的判断和
治疗方面有着重要的临床意义。
[参 考 文 献 ]
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