喉鳞癌微环境乏氧的客观评估及有效改善乏氧对喉鳞癌化疗抵抗的影响

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1、河北医科大学博士学位论文喉鳞癌微环境乏氧的客观评估及有效改善乏氧对喉鳞癌化疗抵抗的影响姓名：徐鸥申请学位级别：博士专业：外科学指导教师：李晓明201204中文摘要喉鳞癌微环境乏氧的客观评估及有效改善乏氧对喉鳞癌化疗抵抗的影响摘要头颈部鳞状细胞癌(headandnecksquamouscellcarcinoma,HNSCC)是人类常见的恶性肿瘤之一，在世界恶性肿瘤排名中位居第六，每年新发病例数超过50万。该病具有起病隐匿、侵袭力强、易复发和转移以及预后差的特点。尽管治疗手段的不断改善使得患者生活质

2、量有了极大提高，但近30年头颈鳞癌患者的术后5年生存率并未得到明显提高。在对头颈部鳞癌进行综合治疗过程中我们发现，头颈鳞癌对放化疗敏感性低，抵抗力强，疗效不佳。治疗抵抗和复发一直是头颈鳞癌治疗中一个悬而未解的难题。因此，深入研究肿瘤发生机制，寻求有效检测手段，探讨最佳治疗方案将对提高头颈鳞癌治疗效果起到关键作用。目前观点认为，肿瘤细胞生长的微环境在肿瘤发生发展以及治疗抵抗和复发中具有重要作用，其中局部组织内缺氧造成的乏氧微环境与肿瘤治疗抵抗和复发的关系密不可分。乏氧是实体瘤的一个重要病理特征，是

3、肿瘤细胞恶性增殖与血液供应失衡的结果。肿瘤微环境乏氧的存在使肿瘤细胞的一些基因转录活性发生改变，其表达产物的变化使肿瘤细胞在适应乏氧微环境的同时，引起肿瘤生长、血管生成、转移、凋亡和对放化疗的抗拒性增强，在这个过程中转录因子HIF．1起着中枢纽带作用。HIF．10t基因是HIF．1的限速因子，它决定HIF．1的活性。HIF．1a在正常氧合细胞内很快被降解，但在乏氧时稳定性增加，从而可上调100余种基因的表达。其中血管内皮生长因子(Vescularendothelialgrowthfactor。V

4、EGF)和葡萄糖转运蛋白．1(glucosetransporterprotein,Glut-1)作为促血管生成和糖酵解活性增强的两大主要因素，在肿瘤发生发展过程中起到不可低估的作用，阻断其中的某些重要环节对消除肿瘤治疗抵抗和复发具有重要作用。既然乏氧可使肿瘤细胞产生针对放、化疗的保护蛋白，增加对放、化疗的抵抗性，而且肿瘤组织氧合状态直接影响着治疗方案的选择以及预后的评价等方面，那么，对肿瘤乏氧状况进行准确的测定，采取确实有效方中文摘要法改善肿瘤微环境乏氧，从而提高治疗效果势在必行。目前，肿瘤组织

5、的乏氧程度可以通过检测内源性缺氧标志物如葡萄糖转运酶(Glucosetransporter,Glut)以及现代影像学手段(如M对和PET)进行客观评估。而在纠正肿瘤组织乏氧，提高治疗效果方面，主要存在下列几类方法：①直接或间接提高肿瘤内氧含量，如高浓度氧吸入，增加血红蛋白量及其携氧能力；②利用不同手段加强射线对乏氧细胞的杀伤作用；③应用乏氧细胞放射增敏剂；④应用乏氧细胞选择剂；⑤热疗；⑥基因疗法。虽然通过上述方法可以使肿瘤组织局部低氧状况得到改善，但影像学上观察到的结果与肿瘤细胞内源性缺氧标志物

6、检测的实际结果的符合性较差，说明肿瘤组织局部氧分压恢复正常不能代表肿瘤细胞内缺氧代谢状况的彻底改善和纠正。肿瘤组织氧分压恢复正常与肿瘤细胞低氧代谢状况彻底改善和恢复之间可能存在着一定的窗口期。基于上述一系列问题，本研究从喉鳞癌组织中乏氧相关基因的表达情况入手，探讨在头颈部鳞癌尤其喉癌方面，低氧对HIF．1ct、Glut-1和VEGF的表达调控的影响、改善肿瘤组织乏氧情况后三者表达的动态变化，以及与化疗抵抗的关系。从而了解低氧对喉鳞状细胞癌发生和发展的影响及机制，确定改善肿瘤微环境乏氧的有效途径和

7、检测方法，为临床肿瘤病人的治疗提供理论和方法学依据。实验大体分为五部分：第一部分喉鳞癌组织中HIF-Ia对Glut-1和VEGF表达的调控及与临床病理因素的相互关系目的：检测喉鳞癌组织HIF．1a、Glut-1、VEGF的蛋白表达情况，并与临床病理因素进行相关分析，进一步通过体外实验验证上述三种基因的相互关系，从而论证低氧对喉鳞癌细胞HIF．1a及其下游靶基因Glut-1、VEGF的表达上调方面起到重要促进作用。方法。l以临床喉鳞癌患者病理组织切片为研究对象，免疫组织化学方法检测喉鳞癌组织中HI

8、F．1a、Glut-1、VEGF的表达，并与临床诸病理因素进行相关分析。2体外培养人喉鳞癌Hep．2细胞和HIF-RNAi．Hep-2细胞，M丌实验检测低氧对细胞增殖的影响。3体外培养入喉鳞癌Hep．2细胞和HIF-RNAi．Hep．2细胞，采用RT-PCR2中文摘要技术检测其在不同氧分压条件下HIF．1a、Glut-1、VEGF的mRNA表达情况。4免疫细胞化学技术和Westernblot技术检测Hep-2细胞和HIF-RNAi—Hep-2细胞在不同氧分压条件下H1T．1a、Glut-1、VE