吲哚胺2，3-双加氧酶在乳腺癌中的表达及其与肿瘤血管形成关系的初步研究

【摘要】： 目的： 研究吲哚胺2,3-双加氧酶(Indoleamine 2,3-dioxygenase,IDO)在乳腺癌中的表达及相应组织内的CD31、CD105标记的肿瘤微血管密度(microvessel density, MVD),明确乳腺癌中IDO蛋白的表达与临床病理特征的关系及其预后的意义,同时寻找IDO与MVD之间的关系。利用Transwell小室,建立表达IDO的肿瘤细胞MCF-7与人脐静脉内皮细胞HUVEC共培养模型,检测肿瘤细胞分泌的IDO对HUVEC的增殖、CD105表达情况及成管能力的影响,探讨IDO在乳腺癌血管形成过程中发挥的作用及可能机制。 方法： 1.收集天津医科大学附属肿瘤医院2004年1月手术切除的乳腺癌石蜡切片40例,免疫组织化学法检测IDO、CD31、CD105的表达情况,观察IDO表达与临床病理特征的关系及其预后的意义,同时分析IDO表达与MVD的关系。 2.半定量RT-PCR法检测IDO基因的表达情况,筛选表达IDO的乳腺癌细胞系。 3.建立表达IDO的人乳腺癌细胞系MCF-7与人脐静脉内皮细胞HUVEC共培养模型,利用IDO抑制剂1-甲基色氨酸(1-MT)阻滞IDO活性,细胞计数法检测MCF-7分泌的IDO作用后HUVEC增殖情况,流式细胞仪检测CD105表达率变化,基质胶实验观察HUVEC形成管样结构能力的变化情况。 结果： 1.免疫组化结果显示乳腺癌组织中IDO蛋白表达率为67.5%(27/40),低表达或不表达率为32.5%(13/40)。乳腺癌组织中IDO表达水平与患者临床分期和腋窝淋巴结转移密切相关(P0.05)。 2.乳腺癌组织中IDO蛋白高表达组的患者3年、5年无瘤生存率均低于IDO蛋白不表达或低表达组,分别为88.9%(24/27)与100%(13/13)、85.2%(23/27)与92.3%(12/13),但差异无统计学意义。 3.乳腺癌组织中IDO表达水平与CD105标记的MVD(MVD-CD105)正相关(rs=0.659,P0.05),与CD31标记的MVD(MVD-CD31)无关。 4.RT-PCR结果显示：人乳腺癌细胞系MDA-MB-231、MDA-MB-435S、MDA-MB-453、SK-Br-3、MCF-7、T47D、ZR-75-1中,MCF-7、MDA-MB-435S、T47D的IDO表达水平较其余细胞系高。 5.利用Transwell小室,建立表达IDO的人乳腺癌细胞系MCF-7与人脐静脉内皮细胞HUVEC共培养模型,使用IDO抑制剂1-甲基色氨酸(1-MT)阻滞IDO活性,通过倒置显微镜观察细胞形态,同时利用细胞计数法绘制HUVEC细胞生长曲线发现：MCF-7共培养后HUVEC增殖明显,加入1-MT后这种增殖作用几乎完全被抑制。 6.流式细胞检测结果显示：HUVEC细胞表达CD105,48h表达率最高；MCF-7共培养后促进HUVEC细胞表面CD105的表达,48h作用最明显；加入1-MT后CD105的表达率降低。 7.基质胶成管实验结果显示：HUVEC可以形成管样结构；MCF-7共培养后,管样结构形成增加,24h作用最明显；加入1-MT组几乎无管样结构形成。 结论： 1.乳腺癌组织中IDO蛋白表达率为67.5%(27/40),且其表达水平与肿瘤临床分期和腋窝淋巴结转移密切相关(P0.05),IDO高表达组的3年、5年无瘤生存率均低于IDO不表达或低表达组,但差异无统计学意义。提示肿瘤组织中IDO的表达水平与乳腺癌的进展和转移相关。 2.乳腺癌组织中IDO表达与MVD-CD105正相关(rs=0.659,P0.05),与MVD-CD31无关,提示IDO可能通过促进肿瘤新生血管形成进而加速肿瘤的进展,同时说明CD105标记的肿瘤新生血管可能较CD31所标记的血管对肿瘤转移的意义更大。 3.人乳腺癌细胞系MDA-MB-231、MDA-MB-435S、MDA-MB-453、SK-Br-3、MCF-7、T47D、ZR-75-1中,MCF-7、MDA-MB-435S、T47D的IDO表达水平较其余细胞系高。 4.肿瘤细胞分泌的IDO可以促进HUVEC的增殖、活化并提高其形成管样结构的能力,进一步验证了IDO对肿瘤组织中新生血管的形成具有一定促进作用。