乳酸-HIF1通路在膀胱癌肿瘤相关巨噬细胞形成中的作用

摘要

目的：膀胱癌是泌尿外科最常见的恶性肿瘤，由于其发病率每年在不断地升高，对患者的生命健康造成了巨大的威胁。膀胱癌进展迅速并容易产生耐药性的一个重要原因是其可以重新编码肿瘤微环境内的免疫细胞，形成有利于肿瘤生长的微环境，该现象的发生是肿瘤细胞和肿瘤微环境内免疫相关细胞直接或间接相互作用的结果，其相关机制尚不清楚。膀胱肿瘤内部通常以warburg代谢为主，即：在有氧条件下膀胱癌也主要以糖酵解为主，将葡萄糖代谢为乳酸并释放少量ATP。既往研究认为warburg代谢的主要作用是为肿瘤细细胞增长快速提供ATP,并产生乳酸作为合成核糖核酸的底物。然而近年来有研究表明，膀胱癌warburg代谢在肿瘤免疫逃逸中起到重要作用。肿瘤微环境中造成酸性pH和pH依赖性TAM细胞功能抑制效应的主要原因已被确定为乳酸。本课题组前期实验中发现膀胱癌微环境中存在着膀胱癌→微环境→肿瘤相关巨噬细胞的乳酸流。于是我们推测膀胱癌细胞通过有氧糖酵解代谢产生大量乳酸，细胞内的乳酸被转运到膀胱癌形成的微环境中，然后在转运入巨噬细胞，通过乳酸脱氢酶转化为丙酮酸，通过降低HIF-1的降解，提高HIF-1的表达水平，使TAM转化为M2型TAM。M2型TAM进一步促进膀胱癌细胞的增殖、侵袭、转移，促进肿瘤内血管形成，增强膀胱癌细胞对TAM的趋化作用。因此本文初步研究HIF-1、PFKFB3、CD163、CD68在膀胱癌组织中以及癌旁组织的表达，探讨探究膀胱癌来源的乳酸流在M2型TAM诱导中的作用，并探讨其可能的机制及在膀胱癌免疫逃逸、侵袭、转移中的作用，以便于为膀胱癌的免疫激活治疗提供新的靶点。 方法：搜集2010年1月-2015年12月于青岛大学附属医院行膀胱根治性切除术的患者。最终收集到手术治疗患者中的114例膀胱癌组织和20例癌旁正常组织，应用免疫组织化学法检测膀胱癌组织和癌旁正常组织中HIF-1、CD68、CD163、PFKFB3蛋白表达情况，并进一步观察在膀胱癌及癌旁正常组织中表达的差异性。应用SPSS.24统计软件进行统计分析，采用卡方检验Fisher’s精确概率法分别比较HIF-1以及PFKFB3在两组间阳性表达率差异。计算CD163+与CD68+数目比值，定义为M2型巨噬细胞百分比值，采用t检验进行统计分析。采用pearson相关分析法分析HIF-1与PFKFB3之间的关系；采用t检验分析HIF-1、PFKFB3分别与M2型巨噬细胞百分比的关系。 结果：1.免疫组化结果显示：膀胱癌组织中的HIF-1与癌旁正常组织表达的阳性率具有显著差异，分别为69.3%及45%，差异均有统计学意义（P＜0.05）。2.PFKFB3在膀胱癌组织的表达（64.9%）明显高于癌旁正常组织（35%），两者差异具有统计学意义（P<0.05）。3.M2型巨噬细胞百分比在膀胱癌和正常膀胱组织的比值分别为0.400±0.2478和0.185±0.1899，差异有统计学意义（P＜0.05)。 结论：1.HIF-1、PFKFB3和M2型巨噬细胞占总巨噬细胞的比例，在膀胱癌组织显著高于癌旁正常组织，且三者在T2b期的膀胱癌组织中的表达水平均高于较低分期的膀胱癌组织，提示三者均参与膀胱癌的发生及发展。2.PFKFB3高表达及HIF-1高表达的膀胱癌组织中均存在M2行巨噬细胞比例升高的现象，证明膀胱癌微环境内Warburg代谢的强度与M2型巨噬细胞的比例显著相关，这证实了我们的实验假设，即膀胱癌可通过Warburg代谢产生的乳酸流重编码巨噬细胞。3.研究还发现M2型巨噬细胞的表达是膀胱癌生存分析的独立危险因素，患者生存与患者肿瘤数目、HIF-1、PFKFB3无明显相关，考虑可能与本试验样本量小、抽样误差大等因素有关。

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专业硕士学位论文

引 言

材料与方法

1. 临床资料和实验标本的收集

1.1 临床资料的收集

1.2 病例入选标准及排除标准

1.3 整理患者临床资料的和收集病理组织标本

1.4 研究对象的确定和分组

2 实验的主要材料

2.1 主要实验试剂

2.2 主要仪器

3 试验基本方法及具体步骤

4 结果判读

5 数据处理

结 果

1HIF-1在不同组织中的表达

1.1HIF-1的表达与膀胱癌患者主要临床特征的关系

2 PFKFB3在不同组织的表达

3 HIF与PFKFB3的相关性分析

4 CD68以及CD163在不同组织内的表达

5 膀胱癌患者生存分析和预后分析

5.1 患者随访生存时间

5.2 COX多因素分析

讨 论

1 PFKFB3与膀胱肿瘤代谢

2 HIF-1与膀胱癌的关系

3 CD68、CD163与肿瘤相关巨噬细胞的关系

4 糖酵解与M2型巨噬细胞

结 论

参 考 文 献

综 述

结 论

综述参考文献

攻读学位期间的研究成果

缩略词表（附录）

致 谢