肝癌 Open Access
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世界华人消化杂志. 2005-07-15; 13(13): 1503-1506
在线出版日期: 2005-07-15. doi: 10.11569/wcjd.v13.i13.1503
原发性肝癌肿瘤微血管形态特征与其生物学特性的关系
李功杰, 杨立, 史晓林, 盛复庚, 乔鹏岗
李功杰, 盛复庚, 乔鹏岗, 中国人民解放军307医院放射科 北京市 100039
杨立, 中国人民解放军301医院放射科 北京市 100853
史晓林, 中国人民解放军301医院消化科 北京市 100853
李功杰, 男, 1965-11-21生, 北京市人, 汉族. 1990年第四军医大学本科毕业, 2003年解放军军医进修学院获医学影像学硕士学位, 副主任医师, 主要从事肿瘤的影像学诊断及介入治疗.
通讯作者: 杨立, 100853, 北京市复兴路28号, 中国人民解放军301医院放射科. yangli301@yahoo.com
电话: 010-66939564
收稿日期: 2005-03-07
修回日期: 2005-04-01
接受日期: 2005-05-06
在线出版日期: 2005-07-15

目的: 探讨HCC肿瘤微血管特征与其大小、细胞分化程度、DSA血供分型等生物学特性的关系.

方法: 选取手术切除前做过血管造影且未做栓塞治疗的HCC标本32例.对不同分化程度、大小、DSA血供分型肝癌的MVD、肿瘤微血管直径、肿瘤梁索直径、肿瘤微血管梁索直径比进行相关统计学分析.

结果: 随HCC生长, 肿瘤微血管分型有增高的趋势(rs = 0.55, P = 0.001); 肝癌DSA血供分型随肿瘤微血管分型增加呈增加的趋势(rs = 0.56, P = 0.001); 不同大小肝癌MVD不同, 3-5 cm组肝癌的MVD最大, 与≤3 cm及>5 cm组比P = 0.005及P = 0.016; 随HCC生长, 微血管直径有增高的趋势; 肿瘤MVD在乏血供、中等血供、富血供HCC中分别为45.34±21.18、69.50±54.18和61.56±38.94, 乏血供组MVD明显小于中等血供和富血供组(P = 0.014, P = 0.031).肿瘤微血管直径、微血管梁索直径比有随HCC血供分级由乏血供至富血供有明显的增加趋势, 乏血供HCC肿瘤微血管直径明显低于富血供HCC(P = 0.044),其血管梁索直径比明显低于中等血供和富血供组(P = 0.017, P = 0.008); 富血供HCC与中等血供相比, MVD基本相似, 而富血供HCC的微血管直径有大于中等血供HCC的趋势; MVD与肝癌分化程度无关(P>0.05).

结论: HCC在生长的不同阶段, 其肿瘤微血管特征是不同的, 并有一定的发展规律; HCC的DSA不同血供类型之间有明显的肿瘤微血管特征差异.

关键词: 肝细胞癌; 肿瘤微血管特征; 生物学特性; 微血管密度
引文著录: 李功杰, 杨立, 史晓林, 盛复庚, 乔鹏岗. 原发性肝癌肿瘤微血管形态特征与其生物学特性的关系. 世界华人消化杂志 2005; 13(13): 1503-1506
Relationship between morphological characteristics of tumor microvessel and biological features of primary hepatocellular carcinoma
Gong-Jie Li, Li Yang, Xiao-Lin Shi, Fu-Geng Sheng, Peng-Gang Qiao
Gong-Jie Li, Fu-Geng Sheng, Peng-Gang Qiao, Department of Radiology, the 307 Hospital of Chinese PLA, Beijing 100039, China
Li Yang, Department of Radiology, the 301 Hospital of Chinese PLA, Beijing 100853, China
Xiao-Lin Shi, Department of Gastroenterology, the 301 Hospital of Chinese PLA, Beijing 100853, China
Correspondence to: Li Yang, Department of Radiology, the 301 Hospital of Chinese PLA, 28 Fuxing Road, Haidian District, Beijing 100853, China. yangli301@yahoo.com
Received: March 7, 2005
Revised: April 1, 2005
Accepted: May 6, 2005
Published online: July 15, 2005

AIM: To investigate the relationship between the tumor microvascular characteristics and biological features of primary hepatocellular carcinoma (HCC).

METHODS: Thirty-two tumor specimens were resected from patients with HCC. The tumor microvessel density (MVD), microvessel diameter (MD), trabecular diameter (TD) and diameter ratio of tumor microvessel to trabecular (D-TM/T) of HCC with different differentiated degree, sizes, and blood supply in DSA were analyzed statistically.

RESULTS: The grades of tumor microvessel type tended to go up with the growth of HCC (rs = 0.55, P = 0.001). With the increase of tumor microvessel grades, DSA blood supply tended to be higher types (rs = 0.56, P = 0.001). MVD was different between different sizes of HCC, and the highest value, which was significantly higher than that of HCC with the diameters of ≤3 cm (P = 0.005) and >5 cm (P = 0.016), appeared in tumors with the diameters of 3-5 cm. MD was increased with the increase of HCC diameter. MVDs in low, moderate and high blood supply HCC were 45.34±21.18, 69.50±54.18 and 61.56±38.94 respectively, and MVD in low blood supply HCC was much markedly lower than that in moderate and high one (P = 0.014, P = 0.031). Tumor MD and D-TM/T was increased from low to high blood supply HCC accordingly. Tumor MD of low blood supply HCC was significantly smaller than that in high one (P = 0.044), and D-TM/T obviously lower than moderate and high one (P = 0.017, P = 0.008). MVD showed no significant difference between high and moderate blood supply HCC.MVD was not significantly related to the differentiated degree of HCC (P>0.05).

CONCLUSION: The characteristics of tumor microvessels are regularly different during the progress of HCC. HCC with different blood supply shows significant differences in features of tumor microvessels.

Key Words: Hepatocellular carcinoma; Tumor microvascular characteristics; Biological feature; Microvessel density
0 引言

肿瘤微血管(angiogenesis)是实体肿瘤生长和转移的病理基础和必要条件, 肿瘤微血管密度(microvessel density, MVD)可作为判断肿瘤患者预后的独立指标[1-2].肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)是我国发病率第3的恶性肿瘤, 关于HCC肿瘤微血管形态特征与肿瘤生物特性关系的研究仅见对肝癌MVD与肿瘤大小、肿瘤分化程度及预后关系的研究, 对肿瘤微血管其他特征与肿瘤临床特性的关系尚未见报道.我们探讨HCC肿瘤微血管特征与其大小、细胞分化程度、DSA血供分型等生物学特性的关系.

1 材料和方法
1.1 材料

1988-01/2002-02手术切除前曾行血管造影且未做栓塞治疗的HCC标本32例, 男26例, 女6例.年龄28-76(平均 50.6±10.5)岁.血管造影至手术切除时间为13-70(平均31.9±19.1)d.肿瘤直径为2-23(平均8.1±6.2)cm.血清HBsAg阳性 29例.肝功ChildⅠ级15例, Ⅱ级14例, Ⅲ级3例.细胞高分化(Ⅰ、Ⅱ级)4例, 中分化(Ⅲ级)15例, 低分化(Ⅳ级)13例.

1.2 方法

1.2.1 肝细胞癌DSA检查: 应用数字减影血管造影机.采用Seldinger法穿剌股动脉, 将导管送至腹腔动脉、肝总动脉或肠系膜上动脉变异的肿瘤供血动脉近端, 用电动高压注射器, 分别以5 mL/s、4 mL/s和4 mL/s速率注入600 g/L优维显25 mL、20 mL、20 mL, 进行正位DSA, 持续曝光20 s.造影完毕即反复动态观察各期影像表现, 按杨立et al[3]的肝癌DSA分型方法进行血供分型.

1.2.2 免疫组化染色: 取肝癌附有癌周肝组织的蜡块, 连续切片, 切片厚度为5 μm, 除1张做常规HE染色外, 余片均用于MVD染色 采用免疫组化S-P法染色, 抗体为北京中山生物技术有限公司提供的鼠抗CD34(BI-3C5)工作液.采用内皮细胞表面标记物CD34显示的肝癌肿瘤微血管(angiogenesis)呈棕色.MVD、肿瘤微血管直径、肿瘤梁索直径、肿瘤微血管梁索直径比的测量及肿瘤微血管分型按李功杰et al[4]的方法进行.

统计学处理 对不同分化程度、大小、DSA血供分型肝癌的MVD、肿瘤微血管直径、肿瘤梁索直径、肿瘤微血管梁索直径比进行非参数Wilcoxon秩和检验, 同时将肿瘤大小、分化程度、DSA血供分型等级资料进行双向有序不同属性的R×C表资料假设检验, Spearman秩相关分析.

2 结果

HCC肿瘤微血管特征, 与肝癌的大小、分化程度、DSA血供分型的关系见表1.结果显示: 随HCC生长, 肿瘤微血管分型有增高的趋势(rs = 0.55, P = 0.001<0.01); 肝癌DSA血供分型随肿瘤微血管分型增加呈增加的趋势(rs = 0.56, P = 0.001<0.01).肿瘤微血管分型与生物学特性的关系见表2.结果显示: 不同大小肝癌MVD不同, 3-5 cm组肝癌的MVD最大, 与≤3 cm及>5 cm组比P1-2 = 0.005<0.01及P2-3 = 0.016<0.05; 随HCC生长, 微血管直径有增高的趋势; 肿瘤MVD在乏血供、中等血供、富血供HCC中分别为45.34±21.18、69.50±54.18和61.56±38.94, 乏血供组MVD明显小于中等血供和富血供组(P1-2 = 0.014<0.05, P1-3 = 0.031<0.05), 但富血供组MVD并未大于中等血供(P2-3 = 0.372>0.05); 肿瘤微血管直径、微血管梁索直径比有随HCC血供分级由乏血供至富血供有明显的增加趋势, 乏血供HCC肿瘤微血管直径明显低于富血供HCC(图1-2)(P1-3 = 0.044<0.05), 其血管梁索直径比明显低于中等血供和富血供组(P1-2 = 0.017<0.05, P1-3 = 0.008<0.05); 富血供HCC与中等血供相比, MVD基本相似, 而富血供HCC的微血管直径有大于中等血供HCC的趋势; MVD与肝癌分化程度无关(P值均>0.05).

表1 HCC肿瘤微血管分型与其HCC的关系 (n).
n肿瘤微血管分型
点状型线状型环条状型
生物学特性41117
直径≤3 cm4220
3-5 cm9153b
≥5 cm191414
分化高4220
中15177b
低131210
血供乏6240
中等8224b
富180513
bP<0.01.
图1
图1 肝右前叶上段乏血供结节型索状腺样肝癌的肿瘤微血管特点. A: DSA动脉期病灶处未见肿瘤血管, 周围血管似有受压移位; B: 实质期未见肿瘤染色; C: 血管内皮CD34 阳性, 其形态以线状型肿瘤微血管为主(S-P×100).
表2 HCC微血管特征与生物学特征的关系.
HCC大小P值大小P值大小P值大小P值
直径≤3 cm35.0±3.5P1-2 = 0.0059.5±1.5P1-2 = 0.875332.2±22.0P1-2 = 0.075730.4±0.2P1-2 = 1
3-5 cm92.0±32.6P1-3 = 0.870810.7±5.2P1-3 = 0.011850.2±43.0P1-3 = 0.00360.4±0.3P1-3 = 0.568
>5 cm51.0±41.0P2-3 = 0.015717.9±6.9P2-3 = 0.04585.7±75.6P2-3 = 0.17590.4±0.2P2-3 = 0.9215
血供乏45.3±21.2P1-2 = 0.013810.1±4.5P1-2 = 0.430919.2±71.0P1-2 = 0.00930.1±0.1P1-2 = 0.0171
中等69.5±54.2P1-3 = 0.0309±13.5±5.7P1-3 = 0.043847.5±28.5P1-3 = 0.02310.4±0.3P1-3 = 0.008
富61.6±38.90.372317.4±7.50.219360.1±67.70.6560.5±0.30.2648
分化高55.1±41.4P1-2 = 0.176411.0±6.8P1-2 = 0.046370.8±50.8P1-2 = 0.52160.2±0.6P1-2 = 0.1425
中68.7±53.1P1-3 = 0.2747116.2±5.9P1-3 = 0.042761.5±22.5P1-3 = 0.93190.4±0.2P1-3 = 0.0832
低62.7±30.4P2-3 = 0.238118.8±8.3P2-3 = 0.585471.3±78.0P2-3 = 0.63860.5±0.2P2-3 = 0.1892
P1-2: 本组数据第一行与第二行相比之P值; P1-3: 本组数据第一行与第三行相比之P值; P2-3: 本组数据第二行与第三行相比之P值.
图2
图2 富血供块状型肝癌支肿瘤微血管特点. A: DSA动脉期肝右叶巨大癌灶内见大量迂曲紊乱、不规则的肿瘤血管; B: 实质期肿瘤染色明显; C: 血管内皮CD34阳性, 其形态以条状型及环状型肿瘤微血管为主(S-P法×200).
3 讨论

在HCC生长过程中, 由于恶性肿瘤的生长迅速, 造成相对缺氧, 刺激产生肿瘤微血管, 导致MVD增加, 但肿瘤生长到一定大小后, 由于内皮细胞与肿瘤细胞倍增时间的不同, 内皮细胞倍增时间为50-60 h, 而肿瘤细胞倍增时间仅22 h[4], 肿瘤生长速度大于肿瘤微血管形成速度, 导致肿瘤毛细血管间的距离增加, 在肿瘤微血管粗细不变的情况下, MVD将随肝癌增大而减少.我们与El-Assal et al[5]的研究结果显示: 在中等大小(2-5 cm)组HCC的MVD最大.同时, 在HCC生长的过程中, 肿瘤生长速度大于微血管形成速度, 导致的肿瘤相对缺血, 肿瘤通过增大微血管直径来实现代偿.HCC体积增加到一定程度后, 由于肿瘤梁索直径和微血管直径均有增加, 其MVD与小HCC比势必会有所降低.

肝癌DSA血供分型在一定程度上反映肝癌的分化程度[6], 在临床中, 介入医师常根据肝癌DSA血供分型选择治疗方案并粗略评估预后, DSA血供分型已经成为肝癌的重要生物学特性.我们的研究结果显示: 肝癌DSA表现不仅与MVD有关, 还与肿瘤微血管直径、肿瘤微血管梁索直径比和肿瘤微血管分型有关, 是多种因素共同作用的结果.虽然大HCC的MVD低于中等大小的HCC的MVD, 但其微血管直径随HCC的增大而增加, 在一定程度上使肿瘤单位体积内可容纳造影剂的血管空间并未减少, 故可以认为肝癌DSA造影血供分型受MVD、肿瘤微血管直径及肿瘤微血管类型等综合因素作用影响, 在不同大小的HCC中, MVD对其DSA血供分级的影响力不同, 在≤5 cm 的HCC中, MVD对DSA血供级别的影响力较大, 呈现MVD越高, 血供就越丰富的趋势.随着HCC体积的增大, 微血管数目增加相对变缓, MVD由相对恒定, 转为变小, 为了生长的需要, 肝癌通过增加微血管直径来代偿, 此时肝癌DSA血供分型随MVD、微血管直径及肿瘤微血管类型综合因素作用的影响而变化, 其中, 可能肿瘤微血管类型的影响力较大.

本文肝癌DSA血供分级中, 将有无肿瘤血管作为划分中等血供和富血供的标准.结果提示微血管的增粗及肿瘤微血管分型的升高可能与肝癌DSA血供分型中富血供与中等血供的变化相关.肿瘤血管是一种发育不成熟的小动脉, 其中层平滑肌不发达, 中膜缺损, 管径粗细不均.有研究证实HCC内微血管与肝动脉及门静脉同时相通, 我们推测: 当微血管增粗, 并有环状型及条状型粗大肿瘤微血管时, 容易产生微小的动-门瘘, 导致血流量增加, 同时, 动-门瘘的出现会加重局限性缺血, 从而诱导产生小肿瘤动脉, 当此类小动脉直径及数目增加到一定程度时, 可被DSA下造影发现.

从病理学角度讲, 分化越低的肿瘤, 生长越迅速, 缺氧相对严重, 产生新生血管多, MVD相对高, 但本文结果与El-Assal的结果一样[5], 并未出现MVD与肝癌分化程度的相应关系, 考虑可能的原因, (1)本组32例肝癌中, 直径大于或等于5 cm的占59.4%(19/32), 由于病灶平均直径较大, 其内的微血管供血特点已由MVD增加型转为微血管增粗型, 致使肿瘤MVD与其细胞分化程度分离, 表现为MVD与肝癌分化程度无关.(2)因受经费等多方面的影响, 患者很难在手术前只行DSA造影检查而不行治疗.本组病例较少, 统计结果仅为参考, 有待于例数进一步积累.

编辑:潘伯荣 审读:张海宁

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