趋化因子受体CXCR4在肺癌及转移淋巴结中的表达及其意义
作者：肖同浩，任勇，陈昕薇，梁励伟
【摘要】 目的 探讨肺癌原发灶及淋巴结转移灶中趋化因子受体CXCR4的表达特点及其与临床病理特征的关系。 方法 对115例肺癌手术切除标本及59例淋巴结转移灶和20例癌旁正常肺组织采用免疫组化法检测CXCR4表达。 结果 CXCR4在52.2%（60/115）肺癌组织中呈阳性表达，20例癌旁正常组织中仅2例表达（10.0%）。59例肺癌原发灶和淋巴结转移灶中CXCR4高表达的阳性率分别为84.7%（50/59）和83.1%（49/59）,两部位CXCR4表达具有较高的同源性。CXCR4的表达与肺癌患者的性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤分化程度和组织学类型无关（P>0.05）,而与肺癌患者的临床分期及有无淋巴结转移密切相关（P<0.01）。结论 CXCR4表达与肺癌淋巴结转移密切相关，CXCR4在肺癌原发灶及转移淋巴结中的表达具有较高的同源性。CXCR4的表达对指导手术方式的选择及非手术选择靶点具有指导价值。
【关键词】 趋化因子受体；CXCR4；肺肿瘤；淋巴结转移
Abstract： Objective To investigate the expression of chemokine receptor CXCR4 in human lung carncer and its corresponding lymph node metastasis and the relations with clinical significance. Methods The expression of CXCR4 was tested by immunohistochemical method in 115 cases of lung carcinoma specimens, 59 cases corresponding lymph node metastasis and 20 cases of pericancerous normal lung specimens. Results CXCR4 expression was positively expressed in 52.2% (60115) of the patients. But in 20 normal lung specimens, there were only 2 positive cases. The high expression rate of CXCR4 in 59 cases of lung primary lesions and corresponding lymph node metastases was 84.7%（5059）and 83.1%（4959）respectively. There is a homogenesous expression of CXCR4 in the primary lesions and metastasic lymph node. Expression of CXCR4 was relevant to lymph node status and clinical stage（P<0.01）,but not to age difference, gender, tumor size, differentiation scale of tumor and histologic type. Conclusion The expression of CXCR4 is closely correlated to lymph node metastasis of lung carcinoma and clinical stages. In most of the metastatic positive cases, there is a homogeneous expression of CXCR4 in the primary lesions and metastasic lymph node. Evalution of the CXCR4 expression seems to have some directive values to the selection of surgical treatment and selection of targets in terms of nonsurgical therapy.
Key words： Chemokine receptor；CXCR4；Lung neoplasms；Lymph node metastasis
许多恶性肿瘤细胞都能特异性表达特定的趋化因子受体，目前认为它们的表达在恶性肿瘤器官特异性转移中发挥重要作用[1]。本研究探讨趋化因子受体CXCR4在肺癌及转移淋巴结中的表达及其意义。
1 材料和方法
1.1 材料 收集我院2005年1月—2007年12月肺癌根治手术标本115例，其中男82例，女33例，年龄37～81岁，平均59岁；肺鳞癌51例,肺腺癌42例,肺腺鳞癌14例，肺小细胞癌4例，其他特殊类型4例，并以癌旁正常肺组织20例做对照；有淋巴结转移59例、无淋巴结转移56例；所有病例经病理复诊并按国际抗癌联盟(UICC)1997年修订的TNM分期标准分为Ⅰ期27例、 Ⅱ期33例、 Ⅲ期36例、Ⅳ期19例。患者术前未接受过放疗和化疗。所有组织均经10%中性甲醛固定，常规石蜡包埋，厚4 μm 连续切片,分别作HE及免疫组化染色。
1.2 方法 采用免疫组化SP法。兔抗人CXCR4多克隆抗体购自武汉博士德公司，SP免疫组化试剂盒购于福州迈新生物工程公司，严格按照试剂盒操作程序进行。CXCR4抗体1:200稀释，已知阳性的组织切片对照，PBS代替一抗作阴性对照。DAB显色，苏木素复染细胞核。
1.3 结果判定 由两位病理医师分别双盲阅片，CXCR4的结果判定按照Andre等[2]的方法，采用半定量的方法进行，根据免疫组化染色阳性肿瘤细胞的比例和染色强度进行评分：无阳性细胞为0分，<10%为1分，10％～50％为2分，＞50％为3分；无着色为0分，轻度着色（浅黄色）为1分，中度着色（棕黄色）为2分，重度着色（棕褐色）为3分。两者评分之和<3分为阴性（-），≥3分为阳性（+）。
1.4 统计学方法 应用统计软件SPSS13.0对数据进行处理,采用χ2检验，P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 CXCR4在肺癌、癌旁正常肺组织及转移淋巴结中的表达 CXCR4阳性部位定位于胞膜和胞浆，在115例肺癌组织中CXCR4阴性55例，阳性60例，阳性率为52.2%，20例癌旁正常肺组织CXCR4阴性18例，阳性2例，阳性率10.0％。肺癌组织CXCR4阳性率明显高于癌旁正常肺组织。在59例转移淋巴结中，47例与原发灶同时性表达；仅2例为淋巴结转移灶呈阳性表达，而原发灶为阴性。详见表1、2。
表1 正常肺组织与肺癌组织中CXCR4蛋白的表达（略）
与正常肺组织组比较,①P<0.01
表2 肺癌原发灶及转移淋巴结中CXCR4表达（略）
2.2 CXCR4的表达与肺癌临床病理特征的关系 由表3可见，CXCR4的表达与肺癌患者的性别、年龄、肿瘤大小、肿瘤分化程度和组织学类型无关（P>0.05）,而与肺癌患者的临床分期及有无淋巴结转移密切相关（P<0.01）。
3 讨论
侵袭和转移是恶性肿瘤的主要生物学特征，是肿瘤患者致死的主要原因。淋巴道转移是肺癌转移的主要途径，是判断患者预后和确定方案的重要依据。趋化因子是一组小分子量[(8～20)×103]的蛋白质分子。根据其氨基末端半胱氨酸的位置分为C、CC、CXC及CX3C 4个家族，目前已确定了约60多种趋化因子和至少20种趋化因子受体。在许多正常和病理过程中，趋化因子浓度梯度是细胞定向运动的“路径”。CXCR4是趋化因子基质细胞衍生因子（stromal cell?derived，SDF?1）的特异性受体。CXCR4与配体SDF?1结合构成一个与细胞间信息传递、细胞迁移有密切关系的偶联分子对。恶性肿瘤的细胞表达趋化因子受体CXCR4，并与其特异性配体SDF?1相应答，这种受体配体相互配对似乎与癌细胞定向迁移到转移的部位有关[3]。高表达CXCR4的肿瘤细胞，可能在SDF?1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，从而形成器官特异性的转移[4～5]。
表3 肺癌组织中CXCR4表达与临床病理特征的关系（略）
为进一步验证CXCR4表达在肺癌淋巴结转移中的作用及其临床病理特征的相关性，本实验采用免疫组化染色法对115例肺癌组织标本及59例转移淋巴结内癌组织的CXCR4表达情况进行分析，实验研究发现，CXCR4主要表达于肺癌细胞的细胞膜和细胞质，肺癌原发灶内CXCR4表达的阳性率为52.2%（60/115），而且在转移淋巴结内的癌细胞，CXCR4表达也呈现强阳性。在59例伴有淋巴结转移的病例中，共有84.7%（50/59）的病例为CXCR4阳性，而在56例无淋巴结转移的病例中，17.9%（10/56）为CXCR4阳性，两者具有显著性差异（P<0.01）。而CXCR4的表达与肿瘤的大小、分化程度、组织学类型，病人年龄及性别无明显相关性（P>0.05）。实验中，对59例伴淋巴结转移的肺癌原发灶及转移淋巴结同时进行CXCR4表达检测，共有47例为同时性表达，3例仅为原发灶表达阳性；2例为转移灶CXCR4表达阳性而原发灶无CXCR4表达，提示CXCR4在肺癌原发灶及淋巴结转移中的表达具有较高的同源性，该数据提示，转移到淋巴结内的肿瘤细胞同样具有较强的侵袭能力。因此，我们可以通过对肺癌患者行CXCR4表达检测来预测其淋巴结的转移，而且对手术方案的选择及术后治疗选择新的治疗靶点均具有重要价值。
目前对CXCR4的研究还是基于其对淋巴细胞作用上的认识，但肿瘤细胞如何穿破其周围间质进入淋巴管，CXCR4基因激活后是否引起转移相关基因表达的改变都还不清楚。因此有关CXCR4的上调表达在肺癌生长及转移中的作用机制值得进一步深入研究。
【】
[1] Muller A, Homey B, Soto H, et al. Involvement of chemokine recetors in breast cancer metastasis[J]. Nature, 2001,410(6824):50-56.
[2] Andre F, Cabioglu N, Assi H, et al. Expression of chemokine receptors predicts the site of metastatic relapse in patients with axillary node positive primary breast cancer[J]. Ann Oncol, 2006,17(6):945-951.
[3] Wang J, Sun Y. Diverse signaling pathways through the SDF?1/CXCR4 chemokine axis in prostate cancer cell lines leads to altered patterns of cytokine secretion and angiogenesis[J]. Cell Signal,2005,17(12):1578-1592.
[4] Matteucci E, Locati M, Desiderio MA. Hepatocyte growth factor enhances CXCR4 expression favoring breast cancer cell invasiveness[J]. Exp Cell Res, 2005,310(1):176-185.
[5] Saur D, Seidler B, Schneider G, et al. CXCR4 expression increases liver and lung metastasis in a mouse model of pancreatic cancer[J]. Gastroenterology, 2005,129(4):1237-1250.
