PET及MRI评价肿瘤乏氧及下游分子表达的进展

实体肿瘤生长导致局部组织缺氧微环境改变,缺氧诱导因子(HIFs)为其中最重要的调节因子。在乏氧情况下,受HIF-1α调控的下游靶基因主要有血管内皮细胞生长因子(VEGF)及葡萄糖转运体1(GLUT-1)基因等。近年来,随着多模态PET及MR成像在肿瘤诊断中的广泛应用,多项研究证实成像所得参数与肿瘤乏氧相关分子的表达存在相关性。本文对PET及多种功能MRI序列检测肿瘤内HIF-1α及其下游的靶基因VEGF及GLUT-1分子表达情况进行综述。     

缺氧诱导因子1α过表达对前列腺癌细胞血管生成能力的影响

目的：观察转染缺氧诱导因子1α（HIF-1α）对人前列腺癌细胞血管形成相关蛋白的影响,并探讨其分子机制。方法：用脂质体Lipofectamine2000包装重组真核表达载体pCDNA3.1（-）/HIF-1α后转染人前列腺癌细胞LNCaP,600μg/ml G418筛选稳定表达的抗性克隆。免疫荧光及Western印迹法鉴定HIF-1α过表达,Western印迹法检测血管形成相关蛋白血管内皮生长因子（VEGF）、iNOS、促血管生成素2（Ang-2）。结果：与未转染细胞LN-CaP相比,转染细胞LNCaP/HIF-1α中出现明显的HIF-1α蛋白条带,并激发出较强荧光,VEGF、iNOS表达增加,Ang-2未见明显变化。结论：HIF-1α过表达能够诱导LNCaP细胞血管形成相关蛋白表达增多,进而增强其体外血管形成能力。     

小分子RNA干扰沉默缺氧诱导因子1α加重缺氧状态肾小管上皮细胞的生长抑制和坏死

目的 探讨沉默缺氧诱导因子1α （HIF-1α）对缺氧状态肾小管上皮细胞增殖、凋亡和坏死的影响。 方法 利用氯化钴模拟缺氧状态,并应用小分子RNA干扰（siRNA）技术沉默HIF-1α基因表达。将细胞分成5组,分别是正常培养组、缺氧培养组、转染试剂组、阴性对照组和HIF-1α siRNA组。用MTT试验检测细胞的生长抑制率;用TUNEL法、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶（aspase）-3蛋白定量法检测细胞的凋亡率;检测细胞上清液中乳酸脱氢酶（LDH）活力来测定细胞的坏死情况;用实时定量PCR法和Western印迹法检测细胞HIF-1α、HIF-2α、葡萄糖转运蛋白1（Glut-1）、血管内皮生长因子（VEGF） mRNA和蛋白表达水平。 结果 （1）siRNA的细胞转染效率为95%～100%。在常氧条件下,终浓度100 nmol/L 的HIF-1α siRNA沉默HIF-1α基因的效率为70%;在缺氧条件下,HIF-1α siRNA沉默HIF-1α基因的效率达到97%。（2）HIF-1α siRNA组细胞的生长抑制率显著高于其它组（P < 0.05）;细胞凋亡率在缺氧培养组、转染试剂组、阴性对照组和HIF-1α siRNA组4组间的差异无统计学意义（P > 0.05）;HIF-1α siRNA组细胞培养液中LDH水平显著高于缺氧培养组、转染试剂组和阴性对照组（P < 0.05）。（3）HIF-1α siRNA组细胞的HIF-1α、Glut-1、VEGF mRNA和蛋白表达量显著低于缺氧培养组、转染试剂组、阴性对照组（P < 0.05）;而HIF-2α mRNA和蛋白表达在缺氧培养组、转染试剂组、阴性对照组和HIF-1α siRNA组4组间的差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 siRNA沉默HIF-1α能显著抑制缺氧状态下肾小管上皮细胞Glut-1和VEGF表达,加重缺氧状态下肾小管上皮细胞的生长抑制和坏死。     

缺氧诱导因子-1α和葡萄糖转运蛋白-1在膀胱移行细胞癌中的表达及其意义

目的:探讨缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)和葡萄糖转运蛋白-1(GLUT-1)在膀胱移行细胞癌中的表达及与膀胱移行细胞癌生物学行为的关系.方法:应用免疫组化方法对50例膀胱移行细胞癌及正常膀胱组织中HIF-1α和GIUT-1的表达进行检测,并用计算机图象分析系统对其表达水平进行定量分析.结果:正常膀胱组织中HIF-1α和GLUT-1均不表达,50例膀胱移行细胞癌中,HIF-1α和GLUT-1的阳性表达率分别为52%和76%.HIF-1α的表达水平与膀胱移行细胞癌的分级和复发密切相关(P＜0.05),但与分期无关;GLUT-1的表达水平与膀胱移行细胞癌的分级、分期和复发均密切相关(P＜0.05).HI-1α和GIUT-1在膀胱移行细胞癌中的表达水平亦呈正相关(r=0.381,P=0.029).结论:膀胱移行细胞癌中HIF-1α和GLUT-1的表达与肿瘤的恶性进展密切相关.联合检测HIF-1α和GLUT-1可作为了解膀胱移行细胞癌生物学行为的参考指标,并有可能为膀胱移行细胞癌的基因治疗提供新的靶点和新的思路.     

缺氧诱导因子-1αmRNA表达与胃癌血管生成、侵袭转移及预后的关系

近年来发现的转录因子缺氧诱导因子-1（hypoxia inducible factor-1,HIF-1）在氧平衡及肿瘤微血管形成中起着重要作用,HIF-1由α和β两个亚单位组成.其中HIF-1α是决定HIF-1活性的缺氧调节亚基.为此,我们采用原位分子杂交方法检测胃癌组织中的HIF-1α mRNA表达并分析其与血管内皮细胞生长因子（VEGF）蛋白,微血管密度（MVD）及生存期的关系,旨在探讨HIF-1α和VEGF在胃癌侵袭转移中的作用及对胃癌患者预后的影响.     

缺氧诱导因子-1与缺氧诱导因子-2同肿瘤关系的比较

缺氧诱导因子（hypoxia-inducible factor）是广泛存在于人和哺乳动物体内的一种转录因子。可以上调多达150种靶基因的表达，如促红细胞生成素（EPO）、血管内皮生长因子（VEGF）、糖酵解酶等，是细胞在缺氧应答反应中最重要的调节因子。目前发现的缺氧诱导因子成员有HIF-1、HIF-2、HIF-3 3种，HIF-1在1992年由Semenza和Wang首次报道，对其功能研究也就相应地开展，     

瘢痕中HIF-1α的表达及其与VEGF和HO-1的关系

目的:探讨HIF-1α减轻瘢痕内缺氧环境的机制。方法:采用免疫组化法检测烧伤后肉芽、不同时期瘢痕和正常皮肤中缺氧诱导因子-1α(hypoxia-induciblefactor1α,HIF-1α)、血管内皮细胞生长因子(vascularendothelialgrowthfactor,VEGF)、血红素氧化酶-1(hemeoxygenase-1,HO-1)的表达,采用权重方法分别对各组瘢痕的HIF-1α、VEGF、HO-1表达结果进行量化,分析各自规律及相互间关系。结果:随瘢痕的成熟,HIF-1α、VEGF、HO-1表达强度均逐渐减弱,相互间具有正相关性(P<0.01)。结论:HIF-1α、VEGF、HO-1在瘢痕成熟过程中起重要作用,HIF-1α可能通过诱导VEGF、HO-1的表达,促进血管生成、成熟,增加组织内供氧,来减轻瘢痕内缺氧环境。     

不同氧浓度下结肠癌细胞缺氧诱导因子-1α表达及糖酵解的差异

目的观察不同氧浓度下结肠癌细胞株SW480中缺氧诱导因子(hypoxia inducible factor HIF)-1α、糖酵解限速酶表达的差异及细胞培养上清液中乳酸浓度的变化。方法将传代培养的结肠癌细胞置于不同氧浓度的环境中培养12小时,采用反转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)和western-blot法检测HIF-1αmRNA和蛋白表达水平;RT-PCR和western-blot法检测常氧和缺氧状态下结肠癌细胞糖酵解限速酶葡萄糖转运蛋白(glucose transporter 1,GLUT-1)、乳酸脱氢酶A(lactate dehydrogenase A,LDH-A)基因的表达。比色法测定结肠癌细胞上清液中的乳酸浓度。结果随着培养环境氧浓度下降,结肠癌细胞中HIF-1α表达逐步增加(P0.05),糖酵解限速酶GLUT-1和LDH-A表达逐步增加(P0.05),结肠癌细胞培养上清液中乳酸浓度逐步增高(P0.05)。结论低氧环境可以上调结肠癌细胞中HIF-1α和GLUT-1、LDH-A的表达,以及细胞培养上清液中乳酸浓度。随着氧浓度下降,差异有统计学意义(P0.05)。低氧环境下HIF-1α上调可促进结肠癌细胞的增殖。     

Ang2,HIF-1α及VEGF对肝癌血管形成的影响

摘要：目的:探讨促血管生成素2（Ang2）、缺氧诱导因子1α（HIF-1α）及血管内皮生长因子（VEGF）与肝细胞癌血管形成的关系。方法:检测52例肝癌组织中Ang2，HIF-1α及VEGF mRNA及蛋白的表达，对共表达的肝癌组织进行微血管计数。结果:RT-PCR 显示,52例肝癌组织中有38例共表达Ang2mRNA，HIF-1αmRNA 和VEGF mRNA，且两两之间呈明显正相关(分别为r=0.783，P<0.01；r=0.427，P<0.05；r=0.433，P<0.05)；免疫组化发现,52例肝癌组织36例共表达Ang2，HIF-1α和VEGF蛋白。共表达Ang2 mRNA，HIF-αmRNA 和VEGF蛋白的38例肝癌组织中,平均微血管数［(45.4±8.90) 个/HP］,明显高于非共表达组［(13.6±3.30)个/HP］（P<0.05)。结论:Ang2，HIF-1α和VEGF与肝癌的新生血管形成有关；肿瘤组织缺氧可能是其始动因素。     

缺氧诱导乳鼠脊髓神经元HIF-1α表达和凋亡的体外实验研究

目的 研究缺氧诱导脊髓神经元低氧诱导因子-1α（HIF-1α）表达和凋亡的变化，探讨HIF-1α在耐受缺氧和诱导凋亡机制中的作用。方法 以体外培养的乳鼠脊髓神经元细胞为研究对象。采用激光共聚焦显微镜（LCSM）、DNA琼脂糖凝胶电泳观察缺氧诱导脊髓神经元凋亡的变化；免疫组化检测HIF-1α在缺氧脊髓神经元中的表达；流式细胞术（FCM）检测缺氧对脊髓神经元P53、bcl-2蛋白水平表达的影响。结果 持续缺氧显著抑制脊髓神经元细胞的生长；荧光显微镜下可见脊髓神经元细胞呈典型凋亡的形态学改变。脊髓神经元缺氧2、4h时HIF-1α、P53、bcl-2表达上调（P〈0．01），8h时其表达下调（P〈0．05）。结论 缺氧诱导的HIF-1α的表达，在脊髓神经元的耐受缺氧和诱导凋亡机制中起着重要的作用。     

缺氧诱导因子-1α在大鼠门静脉高压胃病中的作用研究

摘要：目的:通过检测缺氧诱导因子-1α(HIF-1α)在门静脉高压胃病（PHG）大鼠胃壁中的表达，探讨其对PHG病变所起的作用。方法:通过门静脉部分缩窄方法制备PHG大鼠模型，并设立假手术组（SO）作为对照，免疫组化法检测HIF-1α和血管内皮生长因子(VEGF)及CD34在大鼠胃壁组织中的表达，并对CD34阳性血管进行微血管密度 (MVD) 计数。结果:HIF-1α，VEGF和CD34在PHG组大鼠胃壁中的表达均明显高于SO组（P<0.01）。结论:HIF-1α的过度表达可能在PHG发病机制中起重要作用。     

缺氧诱导因子1α过表达对前列腺癌细胞血管生成能力的影响

目的:观察转染缺氧诱导因子1α(HIF-1α)对人前列腺癌细胞血管形成相关蛋白的影响,并探讨其分子机制。方法:用脂质体Lipofectamine2000包装重组真核表达载体pCDNA3.1(-)/HIF-1α后转染人前列腺癌细胞LNCaP,600μg/ml G418筛选稳定表达的抗性克隆。免疫荧光及Western印迹法鉴定HIF-1α过表达,Western印迹法检测血管形成相关蛋白血管内皮生长因子(VEGF)、iNOS、促血管生成素2(Ang-2)。结果:与未转染细胞LN-CaP相比,转染细胞LNCaP/HIF-1α中出现明显的HIF-1α蛋白条带,并激发出较强荧光,VEGF、iNOS表达增加,Ang-2未见明显变化。结论:HIF-1α过表达能够诱导LNCaP细胞血管形成相关蛋白表达增多,进而增强其体外血管形成能力。     

HIF-2α在肾透明细胞癌血管生成中的作用

目的探讨体外水平HIF-2α在肾透明细胞癌血管生成中的作用。方法采用RNAi方法,体外化学合成HIF-2α序列特异的siRNAs,转染肾透明细胞癌786-0细胞抑制HIF-2α表达,Western blotting、ELISA方法检测VEGF表达变化,应用BrdU抗体ELISA比色法研究HIF-2α抑制后肿瘤细胞血管生成能力改变。结果肾透明细胞癌786-0细胞不表达HIF-1a,仅表达HIF-2α,缺氧诱导HIF-2α蛋白表达增加。HIF-2α序列特异的siRNAs特异抑制HIF-2α蛋白的表达,转染效率>80%,抑制率(72.0±8.0)%;HIF-2α抑制后,缺氧诱导的细胞结合型VEGF表达减少,分泌型VEGF在正常氧压情况下抑制率(21.7±3.8)%,缺氧情况下抑制率(37.8±4.7)%,肿瘤细胞在体外水平的血管生成能力降低(42.7±5.0)%。结论HIF-2α在肾透明细胞癌中具有促进肿瘤血管生成的作用,抑制HIF-2α下调细胞结合型与分泌型VEGF表达而降低肾透明细胞癌在体外水平的血管生成能力。     

膀胱移行细胞癌中缺氧诱导因子1α与血管内皮生长因子的关系

缺氧诱导因子1α(hypoxia inducible factorld．HIF-1α)在目前肿瘤血管生成方面的研究中，作为调节血管生长因子的转录因子受到关注。我们检测膀胱移行细胞癌中HIF-1α和血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)的表达，以研究HIF-1α在膀胱癌中的作用及与血管生长调节的关系。     

门静脉高压症大鼠断流术后胃黏膜缺氧诱导因子-1α和血管内皮生长因子的表达

目的 观察缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和血管内皮生长因子（VEGF）在断流术前后肝前性门静脉高压症（PHPH）大鼠胃黏膜的表达，探讨HIF-1α和VEGF在门静脉高压胃病（PHG）的发生发展的作用。方法 取Wistar大鼠制备PHPH模型80只，设假手术组（SO）60只，在术后3周施断流术。检测HIF-1α、VEGF和CD34在大鼠胃壁组织中的表达。结果 断流术前PHPH组大鼠胃壁中HIF-1α（5．8±1．3）和VEGF（12．0±3．0）的表达均明显高于SO组[HIF-1α（0．03750±0．05175），VEGF（0．7±0．1），P〈0．01]。术后HIF-1α、VEGF和MVD均有升高趋势。结论 HIF-1α和VEGF可能参与了PHG的发生发展，断流术本身能通过某种机制影响HIF-1α和VEGF的表达，加重PHG。     

过表达缺氧诱导因子1α影响前列腺癌血管生成的体内研究

目的:观察转染缺氧诱导因子1α(HIF-1α)在体内环境下对人前列腺癌血管形成的影响,并探讨其分子机制。方法:对构建的转染HIF-1α人前列腺癌LNCaP细胞(LNCaP/HIF-1α)复苏后培养,ELISA法检测转染前后培养液上清PSA水平;流式细胞术检测细胞周期;将转染前后的LNCaP细胞建立免疫裸鼠皮下肿瘤模型,观察肿瘤生长情况;收集肿瘤标本后针对肿瘤血管生成相关蛋白血管内皮生长因子(VEGF),诱导型一氧化氮合酶(iN-OS),促血管生成素2(Ang-2)行免疫组化染色。结果:与LNCaP细胞相比,转染HIF-1α的人前列腺癌LNCaP细胞培养液PSA水平明显降低(t=8.243,P<0.05);流式细胞术显示其更具有增殖活性。体内实验显示皮下肿瘤成瘤率提高,成瘤时间提前。LNCaP/HIF-1α免疫组化研究显示VEGF、iNOS、Ang-2表达较LNCaP组增强。结论:在体内环境下,HIF-1α过表达能够诱导人前列腺癌LNCaP细胞血管形成相关蛋白VEGF、iNOS表达上调,提高肿瘤血管形成能力。并通过诱导肿瘤血管形成来增强肿瘤的侵袭转移能力;体内外实验显示HIF-1α可能对人前列腺癌LNCaP细胞Ang-2表达不产生影响,而在体内环境下Ang-2表达受其他因素调控。     

膀胱癌中缺氧诱导因子-1α的表达和肿瘤血管生成的关系

目的：探讨缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）在膀胱移行细胞癌中的表达和肿瘤血管生成的关系。方法：采用免疫组化SABc法观察42例膀胱移行细胞癌石蜡标本中HIF-1α、VEGF、PCNA的表达情况及微血管密度。并结合临床资料进行分析。结果：HIF一1n在膀胱移行细胞癌中的表达显著增强（P〈0．05）并与VEGF、MVD、PCNA和肿瘤复发呈正相关（依次为：P〈0．01，P〈0．05，P〈0．01，P〈0．05），但与膀胱癌的病理分级、临床分期和患者年龄无关；且VEGF与MVD在膀胱癌组织中表达增高。与其病理分级相关（P〈0．05）。在logistic回归模型中，HIF—1α和PCNA均呈现为膀胱癌复发的危险因素。结论：HIF-1α在膀胱移行细胞癌肿瘤血管生成中起重要作用，并可能成为膀胱癌诊断和复发预测的生物学标记，以及抗血管生成治疗新的靶点。     

瘢痕中缺氧诱导因子-1α的表达及其与凋亡的关系

目的 探讨瘢痕内缺氧环境减轻的机制。方法 采用免疫组化法检测烧伤后肉芽、不同时期瘢痕和正常皮肤中缺氧诱导因子-1α（hypoxia-inducible factor 1α，HIF-1α）、p53的表达，采用权重方法分别对各组瘢痕的HIF-1α、p53表达结果进行量化，分析各自规律及相互间关系。结果 随着瘢痕的成熟，HIF-1α表达强度逐渐减弱，p53表达强度在1年内逐渐增强，相互间具有负相关性（P〈0．01）。结论 p53在瘢痕成熟过程中起重要作用，HIF-1α可能通过协同p53诱导细胞凋亡，减少耗氧来减轻缺氧环境。     

反义HIF-1α基因治疗人肝癌裸鼠移植瘤的实验研究

摘要：目的:探讨反义HIF-1α基因对人肝癌裸鼠皮下移植瘤的影响及其相关机制。方法:使用人原发性肝癌细胞株SMMC-7721建立人肝癌裸鼠皮下移植瘤动物模型。待肿瘤生长至直径约0.4cm时，将荷瘤裸鼠随机分为3组，分别注射生理盐水、质粒PcDNA3和HIF-1α/PcDNA3B，质粒用脂质体DOTAP介导转染细胞。观察各组动物的肿瘤生长曲线；取肿瘤标本作免疫组织化学检查（SABC法）及蛋白质印迹检查，检测各组肿瘤的VEGF和HIF-1α表达及微血管密度（MVD）和细胞凋亡。结果:HIF-1α/PcDNA3B治疗组各时点的肿瘤体积，以及肿瘤组织中HIF-1α蛋白、MVD，VEGF表达均低于对照组，而细胞凋亡指数高于对照组，差异均有显著性（P＜0.05）。结论:通过阻断癌细胞的缺氧适应途径，反义HIF-1α基因治疗肝癌有抑制肿瘤生长、抑制肿瘤血管生成及诱导细胞凋亡的作用。     

经导管动脉化疗栓塞术后肝细胞癌残癌组织HIF-1α、VEGF及CD34的表达水平

目的探讨缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）在经导管动脉化疗栓塞术（TACE）后肝细胞癌（HCC）残癌组织中的表达及其与肿瘤新生血管的相关性。方法取TACE后手术切除的HCC组织标本24份（TACE组）和未经任何治疗直接手术切除的HCC组织标本30份（单纯手术组）。采用免疫组化SP法,检测残癌组织HIF-1α、血管内皮生长因子（VEGF）表达水平和微血管密度[MVD（CD34标记）]。结果 HIF-1α和VEGF在TACE组阳性表达率分别为95.83%、91.67%,显著高于单纯手术组（66.67%、63.33%,P=0.008、0.016）;TACE组残癌组织中MVD值显著高于单纯手术组（P〈0.001）。TACE组残癌组织中HIF-1α与VEGF表达呈正相关（r=0.546,P=0.006）;HIF-1α、VEGF表达与MVD值变化呈正相关（r=0.512,P=0.010;r=0.793,P〈0.001）。结论 TACE后能明显上调HIF-1α的表达,HIF-1α/VEGF通路在血管新生过程中起重要作用,可能是HCC经TACE后残癌复发、转移的原因之一。