引用本文： 鄭見寶, 韓陽, 董澤鵬, 余鈞輝, 孫學軍. 尾型同源盒基因2、缺氧誘導因子-1α蛋白表達及腫瘤芽孢在結直腸癌中的相關性研究. 中國普外基礎與臨床雜志, 2023, 30(6): 681-685. doi: 10.7507/1007-9424.202302015 復制
尾型同源盒基因2（cadual homeobox gene 2，CDX2）是一種腸道特異性轉錄因子，目前被認為是一種抑癌基因。在哺乳動物體內，CDX2在胚胎發育早期即決定了器官的發生及發展方向，待器官成熟后主要集中表達于小腸、結直腸及內分泌胰腺內。CDX2在腸道的生長、分化及腸道表型形成過程中有重要作用。人類自新生兒早期開始一直持續至整個成年期，CDX2在腸道組織內均可特異性表達[1]。
目前有研究[2]認為，實體惡性腫瘤的發生、發展與腫瘤缺氧微環境有關。在與腫瘤缺氧微環境相關的眾多因素中，缺氧誘導因子（hypoxia inducible factor，HIF）是目前研究較為透徹的一種，與其相關的基因轉錄調控元件HIF-1α在胃癌[3]、結直腸癌[4]、乳腺癌[5]等惡性腫瘤中均有不同程度的表達，對于腫瘤的生長、進展、分化等有重要意義。
腫瘤芽孢是指5個及5個以下腫瘤細胞的集簇，在腫瘤浸潤邊緣間質內可見，是腫瘤細胞浸潤性生長的一種形態學表現[6]。腫瘤芽孢主要在胃腸道腺癌內多見，芽孢的腫瘤細胞形態不一，胞質豐富，常可融合；它是惡性腫瘤高侵襲性的一種表現，可能與腫瘤的生長、浸潤、轉移等相關；它可作為判斷結直腸癌預后的一項獨立因素[7-8]。本研究通過對結直腸癌組織學特征的研究，了解CDX2、HIF-1α及腫瘤芽孢三者之間的相互關系以及腫瘤芽孢分級與患者臨床病理特征之間的關系，為結直腸癌的診斷和治療提供新的思路。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集西安交通大學第一附屬醫院（簡稱“我院” ）普通外科2012年1月至2015年9月期間符合本研究條件的63例手術切除的結直腸癌標本。入組患者已排除：① 臨床輔助檢查及相關病理資料不全者；② 伴結直腸外其他惡性腫瘤者；③ 術前接受放化療或其他輔助治療者；④ 炎性腸病、遺傳性非息肉性等其他結直腸癌患者。所選標本術前均已取得患者及其家屬同意。切取送檢標本時，在保證大體標本完整情況下盡可能選取腫瘤中心深部的標本組織。術后切除標本經由我院病理科醫生確認均為結直腸惡性腫瘤。納入患者中男38例，女25例；年齡42～83歲、（60.9±11.8）歲；腫瘤高分化13例，中分化38例，低分化12例。按照美國國立綜合癌癥網絡結直腸癌指南TNM分期（第8版），Ⅰ期16例，Ⅱ期27例，Ⅲ期18例，Ⅳ期2例。
1.2 方法
1.2.1 CDX2、HIF-1α蛋白表達檢測
采用免疫組織化學鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連接（streptavidin-biotin peroxidase，SP）兩步法檢測了結直腸癌組織和結直腸癌組織中腫瘤芽孢部位的CDX2、HIF-1α蛋白表達情況。CDX2兔抗人單克隆抗體及HIF-1α兔抗人多克隆抗體均來自英國Abcam公司，兩種抗體的工作濃度均為1∶200。SP兩步法試劑盒購自武漢博士德公司。染色步驟：將玻片分別經過二甲苯脫蠟及乙醇梯度水化，水化后的玻片標本用蒸餾水沖洗2 min×3次。5%雙氧水20 min去除組織內的內源性過氧化物酶，蒸餾水沖洗2 min×3次。將玻片標本置于配好的抗原修復液中，放入微波爐內，以100%烹調功率加熱6 min，至修復液沸騰后再以50%烹調功率加熱13 min。待抗原修復液冷卻后，蒸餾水沖洗玻片標本，去除表面多余的抗原修復液并滴加5%封閉液抗原封閉20 min。甩干封閉液并滴加配好的一抗（陰性對照滴加PBS）置于4 ℃冰箱中過夜。PBS緩沖液沖洗標本5 min×5次后，滴加羊抗兔二抗，并置入37 ℃恒溫箱中孵育30 min。PBS緩沖液沖洗標本5 min×5次后，滴加預先配好的DAB顯色劑，并于光學顯微鏡下控制反應時間；蒸餾水沖洗標本，置于配好的蘇木精溶液中染色3 min（由光學顯微鏡下控制顯色時間）；蒸餾水沖洗標本，并分別于鹽酸乙醇中分色及氨水中返藍；將所得標本依次經過梯度乙醇脫水及二甲苯透明后，中性樹脂封片并置于光學顯微鏡下觀察所得結果。
1.2.2 結果判定
① CDX2為核轉錄受體，其陽性結果為細胞核內染色呈棕黃色，胞漿顯色而胞核未顯色者視為陰性（圖1a～1c）。② HIF-1α陽性結果主要為腫瘤細胞的胞質內呈棕黃色染色，部分標本可為細胞核內染色呈棕黃色（圖1d～1f）。取400倍光學顯微鏡視野內陽性細胞數占總細胞數 ≥10%者為陽性，<10%者為陰性。③ 腫瘤芽孢情況的判定：腫瘤芽孢是指腫瘤浸潤邊緣間質內5個及5個以下腫瘤細胞的集合體（圖1g～1i）。使用光學顯微鏡閱片，先于100倍鏡下粗閱全部視野，選擇5個芽孢數量最多的視野，并于200倍鏡下觀察，計數芽孢數量，并取平均值作為該標本的芽孢數量。根據芽孢數量進行分級，將玻片標本分為高級別芽孢（每例標本芽孢平均10個及以上）和低級別芽孢（每例標本芽孢平均0～9個）。腫瘤芽孢部位CDX2及HIF-1α染色細胞有陽性結果即為陽性。
圖1
示CDX2及HIF-1α在結直腸癌組織及其芽孢部位的蛋白表達情況
a~c：分別為高（a）、中（b）、低（c）分化結直腸癌組織中CDX2蛋白表達情況（SP法 ×400）；d~f：分別為高（d）、中（e）、低（f）分化結直腸癌組織中HIF-1α蛋白表達情況（SP法 ×400）；g：高分化結直腸癌組織芽孢中CDX2蛋白表達情況（SP法 ×200，紅箭所示為芽孢）；h、i：分別為中（h）、低（i）分化結直腸癌組織芽孢中HIF-1α蛋白表達情況（SP法 ×200，紅箭所示為芽孢）
1.3 統計學方法
使用SPSS 23.0軟件進行數據分析。將所獲得CDX2、HIF-1α的免疫組織化學染色相關數據及腫瘤芽孢分級與臨床資料相結合進行相關性分析。本研究中臨床資料均為計數資料，統計學分析應用Pearson卡方（χ2）檢驗。其中高分化及低分化組織進行分別統計學分析時，標本數量總和少于40，采用Fisher確切概率法檢驗。相關性檢驗采用Spearman等級相關性分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 納入研究患者的腫瘤芽孢情況及其與患者的臨床病理特征之間的關系
63例結直腸癌患者中高級別腫瘤芽孢21例和低級別腫瘤芽孢42例。高級別腫瘤芽孢和低級別腫瘤芽孢患者的臨床病理特征見表1。從表1可見，高級別腫瘤芽孢患者中腫瘤長徑 >5 cm、浸潤深度達T3～4、有淋巴結轉移及TNM分期Ⅲ～Ⅳ期者占比較低級別腫瘤芽孢患者更高（P<0.05），而未發現二者在其他臨床病理特征如性別、年齡及腫瘤分化程度方面比較差異有統計學意義（P>0.05）。
表1
腫瘤芽孢級別與結直腸癌患者臨床病理特征的關系［例（%） ］
2.2 CDX2和HIF-1α在結直腸癌組織及腫瘤芽孢部位表達的相關性分析結果
結果見表2和表3。從表2可見，CDX2和HIF-1α在結直腸癌組織中的蛋白陽性表達者分別為35例（55.6%）和47例（74.6%），二者呈負相關性（rs=–0.302，χ2=5.735，P=0.017）；從表3可見，CDX2和HIF-1α在腫瘤芽孢部位的蛋白陽性表達者分別為21例（51.2%）和26例（63.4%），二者亦呈負相關（rs=–0.336，χ2=4.630，P=0.031）。
表2
CDX2和HIF-1α在63例結直腸癌組織中蛋白表達的相關性分析結果（例）
表3
CDX2和HIF-1α蛋白在41例腫瘤芽孢部位表達的相關性分析結果（例）
2.3 腫瘤芽孢與結直腸癌組織中CDX2和HIF-1α蛋白表達的相關性分析結果
結果見表4。從表4可見，未發現結直腸癌組織中CDX2或HIF-1α蛋白表達與腫瘤芽孢分級之間具有相關性（rs=0.113、χ2=0.804、P=0.370；rs=–0.026、χ2=0.042、P=0.838）。
表4
CDX2和HIF-1α蛋白表達與腫瘤芽孢在結直腸癌中的相關性分析結果（例）
3 討論
CDX2是同源盒基因家族一員，其基因表達變化和失控在消化道腫瘤的發生和發展中起重要作用。在人體內，自受精卵發育成熟的第6周開始即可在胎兒腸道組織內檢出CDX2表達，從新生兒早期一直持續到整個成年期，CDX2主要集中表達于從十二指腸至直腸的整個腸管內[11]；Kaimaktchiev等[12]發現，除了在腸道上皮組織內，在卵巢腺癌、子宮腺癌、前列腺腺癌、膀胱腺癌及甲狀腺乳頭狀癌中亦可發現CDX2表達，目前對此具體機制還不清楚，可能表明這些惡性腫瘤的發生與腸上皮分化有關，CDX2的存在有使這些惡性腫瘤的細胞向腸上皮化生細胞轉變的趨勢。Hong等[13]發現，與正常結直腸組織相比，結直腸腺癌組織中CDX2顯著低表達；Liang 等[14]發現，CDX2在結直腸腺癌中的表達明顯低于腺瘤及正常組織，而它在腺瘤與正常組織間表達差異無統計學意義；此外，Kn?sel等[15]發現，CDX2表達與結直腸癌分化程度呈正相關，與其惡性程度呈負相關。以上研究結果提示，CDX2參與了結直腸癌的發生、發展、浸潤及轉移，對臨床判斷預后具有重要意義。
目前研究發現，在眾多疾病狀態包括惡性腫瘤中，低氧甚至是缺氧環境是它發生病理生理改變的一個重要因素。在與缺氧微環境相關的眾多因素中，HIF-1是研究比較透徹的一個基因轉錄調控元件，它在多種惡性腫瘤如結直腸癌[4]、乳腺癌[5]、胃癌[3]、胰腺癌[16]、前列腺癌[17]、肺癌[18]等中均可發現HIF-1α不同程度的表達。在某些癌前病變組織中亦偶可發現HIF-1α表達。提示，HIF-1α的存在對于惡性腫瘤的發生及發展均有重要意義，從而推測它可能是與惡性腫瘤發生相關的易感基因之一。隨著HIF-1α表達水平的升高，腫瘤的惡性程度會有所升高，浸潤轉移的能力有所增強。另外，通過觀察發現，腫瘤浸潤邊緣組織中HIF-1α的表達水平有所增強，提示結直腸腺癌組織邊緣存在缺氧狀態，缺氧是誘導結直腸腺癌HIF-1α表達的一個重要因素，這與本課題組前期的研究[19]基本一致。
腫瘤芽孢是由Gabbert等[20]在光學顯微鏡下觀察發現的。目前較多研究者認為腫瘤芽孢是一種惡性干細胞，具有去分化和遠處轉移特點。芽孢的腫瘤細胞胞質內存在“假偽足樣突起”的重要形態學特征，它們與芽孢的腫瘤細胞胞質及周圍間質組織互相連接[21]；其這種特有形態學特征是腫瘤高侵襲性的重要病理學特征[22]。在結直腸癌、乳腺癌、胃癌、膽囊癌、胰腺癌、肺癌等中均可發現腫瘤芽孢。腫瘤芽孢可作為判斷結直腸癌患者預后的一項獨立因素[23-25]。本研究發現，腫瘤芽孢級別高的患者中腫瘤體積大（長徑 >5 cm）、浸潤深度深（T3～4）、有淋巴結轉移、TNM分期高（Ⅲ～Ⅳ期）者占比高于腫瘤芽孢級別低者（P<0.05）。目前對于結直腸癌患者的治療主要仍以手術為主，術后TNM分期是評價預后的一項重要指標，但同樣TNM分期患者其生存率卻有顯著差異，如Ⅱ期結腸癌引入高危因素的概念[26]，美國國家綜合癌癥網絡指南推薦將腫瘤芽孢納入復發的高危因素，并可為結直腸癌術后輔助治療的相關決策提供信息。
本研究中發現同一結直腸癌標本中及其芽孢部位中CDX2和HIF-1α蛋白表達均呈負相關，提示在結直腸癌發生及發展中，由于腫瘤組織快速生長，會出現組織缺氧和缺血情況，從而體現在HIF-1α水平上調，并且缺氧環境可能參與了CDX2水平下調，從而促進了結直腸癌的發生及發展，這與本課題組前期研究[27]結果基本一致。Derbal-Wolfrom等[28]發現，缺氧可通過降低CDX2啟動子的活性而降低CDX2 mRNA及蛋白表達，也佐證了本研究觀點，同時也印證了芽孢可能是一種惡性程度高的結直腸癌細胞，提示對伴芽孢的結直腸癌患者應予以高度重視，加強術后治療及隨訪。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：鄭見寶和韓陽負責課題設計、臨床資料匯總整理及論文撰寫；董澤鵬負責數據分析；余鈞輝負責臨床資料的收集；孫學軍負責文章的研究設計指導及文章審核校對。
倫理聲明：本研究通過了西安交通大學第一附屬醫院醫學倫理委員會審批 ［批文編號：2019倫審科字第（G-127）號］。
尾型同源盒基因2（cadual homeobox gene 2，CDX2）是一種腸道特異性轉錄因子，目前被認為是一種抑癌基因。在哺乳動物體內，CDX2在胚胎發育早期即決定了器官的發生及發展方向，待器官成熟后主要集中表達于小腸、結直腸及內分泌胰腺內。CDX2在腸道的生長、分化及腸道表型形成過程中有重要作用。人類自新生兒早期開始一直持續至整個成年期，CDX2在腸道組織內均可特異性表達[1]。
目前有研究[2]認為，實體惡性腫瘤的發生、發展與腫瘤缺氧微環境有關。在與腫瘤缺氧微環境相關的眾多因素中，缺氧誘導因子（hypoxia inducible factor，HIF）是目前研究較為透徹的一種，與其相關的基因轉錄調控元件HIF-1α在胃癌[3]、結直腸癌[4]、乳腺癌[5]等惡性腫瘤中均有不同程度的表達，對于腫瘤的生長、進展、分化等有重要意義。
腫瘤芽孢是指5個及5個以下腫瘤細胞的集簇，在腫瘤浸潤邊緣間質內可見，是腫瘤細胞浸潤性生長的一種形態學表現[6]。腫瘤芽孢主要在胃腸道腺癌內多見，芽孢的腫瘤細胞形態不一，胞質豐富，常可融合；它是惡性腫瘤高侵襲性的一種表現，可能與腫瘤的生長、浸潤、轉移等相關；它可作為判斷結直腸癌預后的一項獨立因素[7-8]。本研究通過對結直腸癌組織學特征的研究，了解CDX2、HIF-1α及腫瘤芽孢三者之間的相互關系以及腫瘤芽孢分級與患者臨床病理特征之間的關系，為結直腸癌的診斷和治療提供新的思路。
1 資料與方法
1.1 一般資料
回顧性收集西安交通大學第一附屬醫院（簡稱“我院” ）普通外科2012年1月至2015年9月期間符合本研究條件的63例手術切除的結直腸癌標本。入組患者已排除：① 臨床輔助檢查及相關病理資料不全者；② 伴結直腸外其他惡性腫瘤者；③ 術前接受放化療或其他輔助治療者；④ 炎性腸病、遺傳性非息肉性等其他結直腸癌患者。所選標本術前均已取得患者及其家屬同意。切取送檢標本時，在保證大體標本完整情況下盡可能選取腫瘤中心深部的標本組織。術后切除標本經由我院病理科醫生確認均為結直腸惡性腫瘤。納入患者中男38例，女25例；年齡42～83歲、（60.9±11.8）歲；腫瘤高分化13例，中分化38例，低分化12例。按照美國國立綜合癌癥網絡結直腸癌指南TNM分期（第8版），Ⅰ期16例，Ⅱ期27例，Ⅲ期18例，Ⅳ期2例。
1.2 方法
1.2.1 CDX2、HIF-1α蛋白表達檢測
采用免疫組織化學鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連接（streptavidin-biotin peroxidase，SP）兩步法檢測了結直腸癌組織和結直腸癌組織中腫瘤芽孢部位的CDX2、HIF-1α蛋白表達情況。CDX2兔抗人單克隆抗體及HIF-1α兔抗人多克隆抗體均來自英國Abcam公司，兩種抗體的工作濃度均為1∶200。SP兩步法試劑盒購自武漢博士德公司。染色步驟：將玻片分別經過二甲苯脫蠟及乙醇梯度水化，水化后的玻片標本用蒸餾水沖洗2 min×3次。5%雙氧水20 min去除組織內的內源性過氧化物酶，蒸餾水沖洗2 min×3次。將玻片標本置于配好的抗原修復液中，放入微波爐內，以100%烹調功率加熱6 min，至修復液沸騰后再以50%烹調功率加熱13 min。待抗原修復液冷卻后，蒸餾水沖洗玻片標本，去除表面多余的抗原修復液并滴加5%封閉液抗原封閉20 min。甩干封閉液并滴加配好的一抗（陰性對照滴加PBS）置于4 ℃冰箱中過夜。PBS緩沖液沖洗標本5 min×5次后，滴加羊抗兔二抗，并置入37 ℃恒溫箱中孵育30 min。PBS緩沖液沖洗標本5 min×5次后，滴加預先配好的DAB顯色劑，并于光學顯微鏡下控制反應時間；蒸餾水沖洗標本，置于配好的蘇木精溶液中染色3 min（由光學顯微鏡下控制顯色時間）；蒸餾水沖洗標本，并分別于鹽酸乙醇中分色及氨水中返藍；將所得標本依次經過梯度乙醇脫水及二甲苯透明后，中性樹脂封片并置于光學顯微鏡下觀察所得結果。
1.2.2 結果判定
① CDX2為核轉錄受體，其陽性結果為細胞核內染色呈棕黃色，胞漿顯色而胞核未顯色者視為陰性（圖1a～1c）。② HIF-1α陽性結果主要為腫瘤細胞的胞質內呈棕黃色染色，部分標本可為細胞核內染色呈棕黃色（圖1d～1f）。取400倍光學顯微鏡視野內陽性細胞數占總細胞數 ≥10%者為陽性，<10%者為陰性。③ 腫瘤芽孢情況的判定：腫瘤芽孢是指腫瘤浸潤邊緣間質內5個及5個以下腫瘤細胞的集合體（圖1g～1i）。使用光學顯微鏡閱片，先于100倍鏡下粗閱全部視野，選擇5個芽孢數量最多的視野，并于200倍鏡下觀察，計數芽孢數量，并取平均值作為該標本的芽孢數量。根據芽孢數量進行分級，將玻片標本分為高級別芽孢（每例標本芽孢平均10個及以上）和低級別芽孢（每例標本芽孢平均0～9個）。腫瘤芽孢部位CDX2及HIF-1α染色細胞有陽性結果即為陽性。
圖1
示CDX2及HIF-1α在結直腸癌組織及其芽孢部位的蛋白表達情況
a~c：分別為高（a）、中（b）、低（c）分化結直腸癌組織中CDX2蛋白表達情況（SP法 ×400）；d~f：分別為高（d）、中（e）、低（f）分化結直腸癌組織中HIF-1α蛋白表達情況（SP法 ×400）；g：高分化結直腸癌組織芽孢中CDX2蛋白表達情況（SP法 ×200，紅箭所示為芽孢）；h、i：分別為中（h）、低（i）分化結直腸癌組織芽孢中HIF-1α蛋白表達情況（SP法 ×200，紅箭所示為芽孢）
1.3 統計學方法
使用SPSS 23.0軟件進行數據分析。將所獲得CDX2、HIF-1α的免疫組織化學染色相關數據及腫瘤芽孢分級與臨床資料相結合進行相關性分析。本研究中臨床資料均為計數資料，統計學分析應用Pearson卡方（χ2）檢驗。其中高分化及低分化組織進行分別統計學分析時，標本數量總和少于40，采用Fisher確切概率法檢驗。相關性檢驗采用Spearman等級相關性分析。檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 納入研究患者的腫瘤芽孢情況及其與患者的臨床病理特征之間的關系
63例結直腸癌患者中高級別腫瘤芽孢21例和低級別腫瘤芽孢42例。高級別腫瘤芽孢和低級別腫瘤芽孢患者的臨床病理特征見表1。從表1可見，高級別腫瘤芽孢患者中腫瘤長徑 >5 cm、浸潤深度達T3～4、有淋巴結轉移及TNM分期Ⅲ～Ⅳ期者占比較低級別腫瘤芽孢患者更高（P<0.05），而未發現二者在其他臨床病理特征如性別、年齡及腫瘤分化程度方面比較差異有統計學意義（P>0.05）。
表1
腫瘤芽孢級別與結直腸癌患者臨床病理特征的關系［例（%） ］
2.2 CDX2和HIF-1α在結直腸癌組織及腫瘤芽孢部位表達的相關性分析結果
結果見表2和表3。從表2可見，CDX2和HIF-1α在結直腸癌組織中的蛋白陽性表達者分別為35例（55.6%）和47例（74.6%），二者呈負相關性（rs=–0.302，χ2=5.735，P=0.017）；從表3可見，CDX2和HIF-1α在腫瘤芽孢部位的蛋白陽性表達者分別為21例（51.2%）和26例（63.4%），二者亦呈負相關（rs=–0.336，χ2=4.630，P=0.031）。
表2
CDX2和HIF-1α在63例結直腸癌組織中蛋白表達的相關性分析結果（例）
表3
CDX2和HIF-1α蛋白在41例腫瘤芽孢部位表達的相關性分析結果（例）
2.3 腫瘤芽孢與結直腸癌組織中CDX2和HIF-1α蛋白表達的相關性分析結果
結果見表4。從表4可見，未發現結直腸癌組織中CDX2或HIF-1α蛋白表達與腫瘤芽孢分級之間具有相關性（rs=0.113、χ2=0.804、P=0.370；rs=–0.026、χ2=0.042、P=0.838）。
表4
CDX2和HIF-1α蛋白表達與腫瘤芽孢在結直腸癌中的相關性分析結果（例）
3 討論
CDX2是同源盒基因家族一員，其基因表達變化和失控在消化道腫瘤的發生和發展中起重要作用。在人體內，自受精卵發育成熟的第6周開始即可在胎兒腸道組織內檢出CDX2表達，從新生兒早期一直持續到整個成年期，CDX2主要集中表達于從十二指腸至直腸的整個腸管內[11]；Kaimaktchiev等[12]發現，除了在腸道上皮組織內，在卵巢腺癌、子宮腺癌、前列腺腺癌、膀胱腺癌及甲狀腺乳頭狀癌中亦可發現CDX2表達，目前對此具體機制還不清楚，可能表明這些惡性腫瘤的發生與腸上皮分化有關，CDX2的存在有使這些惡性腫瘤的細胞向腸上皮化生細胞轉變的趨勢。Hong等[13]發現，與正常結直腸組織相比，結直腸腺癌組織中CDX2顯著低表達；Liang 等[14]發現，CDX2在結直腸腺癌中的表達明顯低于腺瘤及正常組織，而它在腺瘤與正常組織間表達差異無統計學意義；此外，Kn?sel等[15]發現，CDX2表達與結直腸癌分化程度呈正相關，與其惡性程度呈負相關。以上研究結果提示，CDX2參與了結直腸癌的發生、發展、浸潤及轉移，對臨床判斷預后具有重要意義。
目前研究發現，在眾多疾病狀態包括惡性腫瘤中，低氧甚至是缺氧環境是它發生病理生理改變的一個重要因素。在與缺氧微環境相關的眾多因素中，HIF-1是研究比較透徹的一個基因轉錄調控元件，它在多種惡性腫瘤如結直腸癌[4]、乳腺癌[5]、胃癌[3]、胰腺癌[16]、前列腺癌[17]、肺癌[18]等中均可發現HIF-1α不同程度的表達。在某些癌前病變組織中亦偶可發現HIF-1α表達。提示，HIF-1α的存在對于惡性腫瘤的發生及發展均有重要意義，從而推測它可能是與惡性腫瘤發生相關的易感基因之一。隨著HIF-1α表達水平的升高，腫瘤的惡性程度會有所升高，浸潤轉移的能力有所增強。另外，通過觀察發現，腫瘤浸潤邊緣組織中HIF-1α的表達水平有所增強，提示結直腸腺癌組織邊緣存在缺氧狀態，缺氧是誘導結直腸腺癌HIF-1α表達的一個重要因素，這與本課題組前期的研究[19]基本一致。
腫瘤芽孢是由Gabbert等[20]在光學顯微鏡下觀察發現的。目前較多研究者認為腫瘤芽孢是一種惡性干細胞，具有去分化和遠處轉移特點。芽孢的腫瘤細胞胞質內存在“假偽足樣突起”的重要形態學特征，它們與芽孢的腫瘤細胞胞質及周圍間質組織互相連接[21]；其這種特有形態學特征是腫瘤高侵襲性的重要病理學特征[22]。在結直腸癌、乳腺癌、胃癌、膽囊癌、胰腺癌、肺癌等中均可發現腫瘤芽孢。腫瘤芽孢可作為判斷結直腸癌患者預后的一項獨立因素[23-25]。本研究發現，腫瘤芽孢級別高的患者中腫瘤體積大（長徑 >5 cm）、浸潤深度深（T3～4）、有淋巴結轉移、TNM分期高（Ⅲ～Ⅳ期）者占比高于腫瘤芽孢級別低者（P<0.05）。目前對于結直腸癌患者的治療主要仍以手術為主，術后TNM分期是評價預后的一項重要指標，但同樣TNM分期患者其生存率卻有顯著差異，如Ⅱ期結腸癌引入高危因素的概念[26]，美國國家綜合癌癥網絡指南推薦將腫瘤芽孢納入復發的高危因素，并可為結直腸癌術后輔助治療的相關決策提供信息。
本研究中發現同一結直腸癌標本中及其芽孢部位中CDX2和HIF-1α蛋白表達均呈負相關，提示在結直腸癌發生及發展中，由于腫瘤組織快速生長，會出現組織缺氧和缺血情況，從而體現在HIF-1α水平上調，并且缺氧環境可能參與了CDX2水平下調，從而促進了結直腸癌的發生及發展，這與本課題組前期研究[27]結果基本一致。Derbal-Wolfrom等[28]發現，缺氧可通過降低CDX2啟動子的活性而降低CDX2 mRNA及蛋白表達，也佐證了本研究觀點，同時也印證了芽孢可能是一種惡性程度高的結直腸癌細胞，提示對伴芽孢的結直腸癌患者應予以高度重視，加強術后治療及隨訪。
重要聲明
利益沖突聲明：本文全體作者閱讀并理解了《中國普外基礎與臨床雜志》的政策聲明，我們沒有相互競爭的利益。
作者貢獻聲明：鄭見寶和韓陽負責課題設計、臨床資料匯總整理及論文撰寫；董澤鵬負責數據分析；余鈞輝負責臨床資料的收集；孫學軍負責文章的研究設計指導及文章審核校對。
倫理聲明：本研究通過了西安交通大學第一附屬醫院醫學倫理委員會審批 ［批文編號：2019倫審科字第（G-127）號］。
