HIF-1αGlut-1表达与乳腺癌分化程度及分子亚型的关系

HIF-1αGlut-1表达与乳腺癌分化程度及分子亚型的关系赵文明;周炳娟;李金梅;陈雪;张金库
【摘要】目的:探讨缺氧诱导因素-1α(HIF-1α)、葡萄糖转运蛋白1(Glut-1)表达与乳腺癌分化程度及分子亚型的关系.方法:采用免疫组化方法检测102例乳腺癌及60例癌旁正常组织的中 HIF-1α、Glut-1蛋白表达情况,比较不同分化程度、分子分型乳腺癌组织中HIF-1α、Glut-1阳性表达率.结果:乳腺癌组织中 HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为62.75%、68.63%高于癌旁正常组织的11. 67%、16.67%,差异有统计学意义(P<0.05);高分化乳腺癌组织HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为34.78%、40.91%低于中分化的60.0%、68.88%和低分化的
85.29%、88.24%(P<0.025),中分化低于低分化,差异有统计学意义
(P<0.025);Luminal A 型 HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为46.67%、51. 11%,与Luminal B型的54.55%、63.64%比较,差异无统计学意义(P>0.017),但Luminal A型、Luminal B型均低于HER-2过表达型的85.71%、92.86%和三阴型的90.48%、95.24%,差异有统计学意义(P<0. 017),HER-2过表达型、三阴型比较,差异无统计学意义(P>0.017).结论:乳腺癌患者 HIF-1α、Glut-1呈高阳性表达,且不同分化程度、分子亚型的乳腺癌HIF-1α、Glut-1阳性表达存在差
异.%Objective:To investigate the relationship between the expression of -1 - alpha (HIF-1-α),glucose transporter 1(Glut-1) and the degree of differentiation and molecular subtypes of breast cancer.
Methods:Immunohistochemical method was used to detect the expression of HIF-1α and Glut-1 in 102 ca-ses of breast cancer and 60 cases of adjacent normal tissues. The expression rates of HIF-1α and Glut-1 in breast cancer tissues with different degree of differentiation and molecular
typing were compared. Results:The positive expression rates of HIF-1α and Glut-1 protein in breast cancer tissues were 62.75% and 68.63%, respectively,which were higher than those in 11.67% normal tissues. The difference was statistically signifi-cant (P < 0.05). The positive expression rates of HIF-1α and Glut-1 protein in high differentiated breast cancer tissues were 34.78% and 40.91%,respectively,which were lower than those
of moderately differentia-ted 60%,68.88%,and poorly differentiated 85.29% and 88.24% (P < 0.025). The differentiation of moder-ately differentiated breast cancer was lower than that of poorly differentiated ones(P < 0.025). There was no significant difference in positive expression rates of HIF-1α and Glut-1 protein between Luminal A type breast caner and Luminal B type breast caner (46.67% and 51.11% vs 54.55% and 63.64%) (P > 0.017). However,the rates in Luminal A and Luminal B type breast cancer were all lower than those in tissues with o-ver-expressed HER-2(85.71%,92.86%)
and triple negative breast cancer(90.48%and 95.24%) (P <0. 017). There
was no significant difference between HER-2 overexpression type and
three yin type (P > 0.017).Conclusion:The expression of HIF-1α and Glut-1
in breast cancer patients is highly positive,and the positive expression of HIF-1 alpha and Glut-1 in different degree of differentiation and molecular subtype of breast cancer is different.
【期刊名称】《河北医学》
【年(卷),期】2018(024)003
【总页数】5页(P353-357)
【关键词】缺氧诱导因素-1α;葡萄糖转运蛋白1;乳腺癌;分子分级;分化程度
【作者】赵文明;周炳娟;李金梅;陈雪;张金库
【作者单位】河北省保定市第一中心医院病理科, 河北保定 071000;河北省保定市第一中心医院病理科, 河北保定 071000;河北省保定市第一中心医院病理科, 河北
保定 071000;河北省保定市第一中心医院病理科, 河北保定 071000;河北省保定市第一中心医院病理科, 河北保定 071000
【正文语种】中文
乳腺癌是女性常见恶性肿瘤，《2012年中国恶性肿瘤发病与分析》报道指出，乳腺癌位居女性恶性肿瘤发病的第一位，近年来发病呈逐年上升趋势，且逐渐趋于年轻化[1]。

肿瘤发生过程中处于高代谢状态，细胞耗氧量不断增加，可能造成肿瘤
局部环境缺氧和功能与耗能之间的不平衡。

缺氧诱导因素-1α(HIF-1α)是在缺氧条件下广泛存在的一种转录因子，而葡萄糖转运蛋白1(Glut-1)是HIF-1α的靶基因，两者共同参与肿瘤对缺氧环境的适应。

有研究报道，HIF-1α、Glut-1在恶性肿瘤发生、进展中起重要参与作用[2]；但目前两者在乳腺癌分级、分级亚型中表达特
点的报道尚少。

本研究检测乳腺癌各分化程度、分子亚型中HIF-1α、Glut-1表达情况，以期了解HIF-1α、Glut-1在乳腺癌发生发展中的作用，为临床个体化治疗乳腺癌提供新靶点，现报告如下。

1 资料与方法
1.1 临床资料：收集我院病理科2014年1月至2017年6月有完整病例资料的乳腺浸润性乳腺癌石蜡切片102例，所有患者术前均未行放化疗、内分泌治疗。

排
除标准：男性乳腺癌、炎性乳腺癌、原位乳腺癌、非浸润性乳腺癌；术前接受全身
治疗；伴随其他恶性肿瘤；临床病理或随访结果不完整者。

另取癌旁正常组织(距
癌组织>3cm处)60例作对照。

1.2 方法
1.2.1 主要试剂：兔抗人HIF-1α多克隆抗体，购自武汉博士德生物工程公司；兔
抗人Glut-1多克隆抗体，购自福州迈新生物技术开发有限公司。

1.2.2 免疫组织化学染色：所有标本都经中性福尔马林固定、常规石蜡包埋、酒精脱水，4μm切片。

HIF-1α、Glut-1免疫组织化学染色操作方法：常规脱蜡水化，磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗3次，每次5min(记录3×5min，以下同)。

3%H2O2浸
泡20min，PBS冲洗3×5min；切片置于枸缘酸盐修复液中，采用高温高压法进
行抗原修复，冷却后PBS冲洗3×5min。

滴加3%过氧化氢溶液50μL，室温下放置10min，阻断内源性过氧化物酶，PBS冲洗3×5min；滴加10%正常山羊封闭血清，室温下放置20min，甩去多余液体，滴加经PBS稀释的Ⅰ抗(HIF-1α滴度
为1:50、Glut-1滴度为1:200)，室温下放置60min，4℃冰箱过夜。

取出标本后37℃下复温45min，PBS冲洗3×5min；滴加Ⅱ抗，37℃下孵育30min，PBS冲洗3×5min。

滴加过氧化酶标记的链霉卵工作液，37℃下孵育20min，PBS冲洗
3×5min。

DAB显色，显微镜下观察染色程度，自来水冲洗终止显色反应。

苏木
素复染，自来水冲洗5min，PBS冲洗返蓝。

PBS一抗作阴性对照。

1.3 结果判定：高倍镜下(400倍)选择每张切片任意5个视野，每个视野计数200
个细胞。

HIF-1α蛋白阳性为细胞核或细胞质出现棕黄色颗粒，阳性判断标准参照Zhong等的报道：(-)为无染色或<1%的细胞核染色；(+)为1%～10%的细胞核染色和(或)较弱的细胞质染色；(++)为10%～50%的细胞核染色，和(或)明显的细胞质染色；(+++)为>50%的细胞核染色和(或)较强的细胞质染色。

Glut-1阳性染色为细胞膜出现棕黄色颗粒，阳性判断标准参照Cooper等[3]的报道：(-)为无染色；(+)为1%～10%的细胞染色；(++)为10%～50%的细胞染色；(+++)为>50%的
细胞染色。

HIF-1α、Glut-1蛋白均以(+)～(+++)为阳性表达。

1.4 乳腺癌分级及分子亚型标准：分化程度标准参照2012年乳腺肿瘤WHO类标准[4]：根据乳腺组织中形体分化、细胞异形、核分裂情况将乳腺癌分为高分化、
中分化、低分化。

分子分型标准参照《St. Gallen共识》[5]：Luminal A型：ER
和(或)PR阳性、HER-2阴性、Ki67低表达(<14%)；Luminal B型：Luminal
B(HER-2阴性)、ER和(或)PR阳性、HER-2阴性、Ki67高表达(≥14%)，或Luminal B(HER-2阳性)、ER和(或)PR阳性、HER-2过表达或增殖、Ki67任何水平；HER-2过表达型：ER、PR阴性、HER-2过表达或增殖；三阴型：ER、PR、HER-2均为阴性。

1.5 统计学处理：采用SPSS18.0统计学软件进行数据分析，计数资料用率表示，乳腺癌和癌旁正常组织检验采用χ2检验，检验标准取α=0.05；不同乳腺癌分化
程度、不同乳腺癌分子亚型比较采用秩和检验，检验水准根据比较次数调整，分别取α=0.25、0.017。

2 结果
2.1 乳腺癌患者分化程度及分子亚型结果：102例乳腺癌患者中，高分化23例，
占22.55%，中分化45例，占44.12%，低分化34例，占33.33%。

Luminal A
型45例，占44.12%，Luminal B型 22例，占21.57%，HER-2过表达型 14例，占13.73%，三阴型 21例，占20.59%。

2.2 乳腺癌与癌旁正常组织HIF-1α、Glut-1蛋白的表达比较：乳腺癌组织中HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为62.75%、68.63%高于癌旁正常组织的
11.67%、16.67%，差异有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 乳腺癌与癌旁正常组织HIF-1α Glu t-1的表达比较组别nHIF-1α+～+++ 阳性率(%)Glut-1+～+++ 阳性率(%)乳腺癌1026462．757068．63癌旁正常组织60711．671016．67χ240．03540．805P<0．01<0．01
2.3 不同乳腺癌分化程度组织HIF-1α、Glut-1的表达比较：高分化乳腺癌组织HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为34.78%、40.91%低于中分化的60.0%、68.88%和低分化的85.29%、88.24%(P<0.025)，中分化略低于低分化，差异有统计学意义(P<0.025)，见表2。

表2 不同乳腺癌分化程度组织HIF-1α Glut-1蛋白的表达比较组别nHIF-1α+～+++ 阳性率(%)Glut-1+～+++ 阳性率(%)高分化23834．78940．91中分化452760．03168．88低分化
342985．293088．24Z15．81515．368P<0．025<0．025
表3 不同乳腺癌分子亚型组织HIF-1α Glut-1蛋白的表达比较组别nHIF-1α+～+++ 阳性率(%)Glut-1+～+++ 阳性率(%)LuminalA型452146．672351．11LuminalB型221254．551463．64HER-2过表达型141285．711392．86三阴型
211990．482095．24Z15．68917．391P<0．017<0．017
2.4 不同乳腺癌分子亚型组织HIF-1α、Glut-1蛋白的表达比较：Luminal A型HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率分别为46.67%、51.11%，与Luminal B型的54.55%、6
3.64%比较差异无统计学意义(P>0.017)，但Luminal A型、Luminal B型均低于HER-2过表达型的85.71%、92.86%和三阴型的90.48%、95.24%，差异有统计学意义(P<0.017)，HER-2过表达型、三阴型比较，差异无统计学意义(P>0.017)，见表3。

3 讨论
乳腺癌是临床常见的恶性肿瘤之一，肿瘤细胞对缺氧环境的适应是肿瘤发生的关键步骤[6,7]。

HIF-1α为细胞缺氧信号转导机制的核心，可满足缺氧状态下肿瘤生长代谢的需求。

HIF-1α表达受多因素的调控，可能包括以下两方面：①组织氧浓度过低，对HIF-1α的降解减少；②抑癌基因失活，造成HIF-1α的过表达[8,9]。

Nagaraju等[10]研究指出，乳腺癌、结肠癌、肺癌等肿瘤存在HIF-1α高表达。

陈芳等[11]研究报道，子宫内膜样腺癌HIF-1α蛋白阳性表达率为60.3%，高于正常组织的17.4%。

本研究中，乳腺癌组HIF-1α阳性表达率高于癌旁正常组织
(P<0.05)，与上述研究结果一致。

Gult是介导细胞葡萄糖摄取的主要载体，其中Glut-1蛋白对葡萄糖有较高的亲和力，即使在低浓度葡萄糖状态、非耗能状态下，也可转运葡萄糖分子从胞液通过疏水性细胞膜，以满足恶性肿瘤生长代谢的需要。

Glut-1表达受乏氧调控，其作为HIF-1α的靶基因之一，受HIF-1α表达调控。

近年来，研究发现胃癌、乳腺癌、
卵巢癌、前列腺癌等恶性肿瘤组织中均伴随Glut-1蛋白高表达[12,13]。

本研究结果显示，高分化乳腺癌组织HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率低于中分化、低分化，中分化低于分化，差异均有统计学意义(P<0.025)，结果说明HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率越高，乳腺癌分化程度越低。

尹中普等[14]指出HIF-α、Glut-1阳性表达率与子宫内膜癌分化程度密切相关，联合阳性表达率越高，分化
程度越低。

乳腺癌一种高度异质性肿瘤，相同临床表现、临床病理特征的患者，因分子遗传学改变的不同，预后也存在显著差异。

Goldhirsch等确立新型乳腺癌分
子分型，根据乳腺癌组织中ER、PR、HER-2、ki67的表达情况，主要分为Luminal A型、Luminal B型、HER-2过表达型、三阴型等[15]。

本研究还就不
同乳腺癌分子分型患者HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达情况进行分析，发现Luminal A型、Luminal B型HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率低于HER-2过表
达型、三阴型(P<0.017)，但Luminal A型和Luminal B型、HER-2过表达型和
三阴型比较差异无统计学意义(P>0.017)，结果提示HER-2过表达型和三阴型的
阳性表达率较高。

袁媛等[16]指出Luminal A型乳腺癌HIF-1α表达阳性率低于HER-2过表达型、三阴型乳腺癌，马志健等[17]也得出相同结论。

综上所述，与癌旁正常组织比较，乳腺癌组织HIF-1α、Glut-1蛋白呈阳性高表达；
就分化程度而言，低分化程度乳腺癌HIF-1α、Glut-1蛋白阳性表达率高于高中分化程度患者，就分子分型而言，HER-2过表达型和三阴型的HIF-1α、Glut-1蛋
白阳性表达率高于Luminal A型和Luminal B型。

不足之处：本研究样本量较少，有待增加研究对象，进行大范围研究，进一步探讨HIF-1α、Glut-1与乳腺癌患者临床病理的关系；HIF-1α、Glut-1是否可用于乳腺癌疗效评估、预后预测的指标有待研究。

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