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目的研究大肠癌中是否存在血管生成拟态(vasculogenic mimicry, VM)及其临床意义；阐述大肠癌中整合素αvβ3表达及微血管密度(microvessel density, MVD)与临床预后的关系；分析VM、 MVD与整合素αvβ3、FAK、VEGF、MMP-2表达的关系及整合素αvβ3表达与FAK、MMP-2、VEGF表达、VM. MVD的相关性；进一步探讨大肠癌中整合素αvβ3参与VM、内皮依赖性血管生成的相关分子机制。方法收集天津医科大学肿瘤医院2000年至2004年手术切除大肠癌标本227例,其临床资料和随访资料完整,组织蜡块保存完整,将组织蜡块进行5μm连续切片。通过CD31与PAS双重染色观察VM结构并分析其临床意义。采用免疫组织化学SP法检测整合素αvβ3、FAK、MMP-2、VEGF在大肠癌中的表达,运用相关统计学方法对上述指标进行统计分析。利用MVD对肿瘤血管进行计数,研究其与临床预后的关系,分析其与整合素aαvβ3、FAK、, MMP-2、VEGF表达的关系。结果1.大肠癌组织中VM的分布和临床病理意义通过CD31与PAS双重染色证实大肠癌组织中存在VM结构,227例大肠癌组织中有41例存在VM结构(41/227,18.06%)。VM的存在与否与患者年龄、性别、肿瘤大小无关(P=0.442；P=0.491；P=1.000),有VM组与无VM组大肠癌患者在肿瘤的分化程度、TNM分期、转移方面存在差异,差异具有统计学意义(P=0.000；P=0.019；P=0.007)。利用Kaplan-Meier生存曲线比较大肠癌组织中有VM组与无VM组的生存率,结果显示有VM组平均生存期为40.8个月,无VM组平均生存期为62.4个月,同一生存率情况下有VM组比无VM组生存期短,差异具有统计学意义(P=0.003)。2.大肠癌组织中整合素avβ3的表达及其临床病理意义整合素αvβ3免疫组化染色阳性表达产物主要位于肿瘤细胞胞浆及胞膜,大肠癌组织中整合素αvβ3表达在患者年龄、性别、肿瘤大小,TNM分期方面未见明显差别(P=0.880；P=0.789；P=0.473：P=0.162),但是有转移大肠癌患者整合素αvβ3阳性率(43.41%,56/129)明显高于无转移(27.55%,27/98)患者,两者之间差异具有统计学意义(P=0.018)。利用Kaplan-Meier生存曲线比较大肠癌组织中整合素αvβ3阳性组与整合素αvβ3阴性组的生存率,结果显示整合素αvβ3阳性组平均生存期为45.8个月,整合素αvβ3阴性组平均生存期为56.5个月,同一生存率情况下整合素αvβ3阳性组比整合素αvβ3阴性组生存期短,差异具有统计学意义(P=0.001)。3.大肠癌组织中MVD与临床预后的关系统计显示MVD与患者年龄、性别、肿瘤大小、分化程度无关(P=0.273;P=0.958；P=0.242；P=0.907)。转移组MVD高于无转移组(P=0.000)；大肠癌晚期(TNMⅢ期和Ⅳ期)患者MVD高于早期(TNM Ⅰ期和Ⅱ期)患者(P=0.043)；利用Kaplan-Meier生存曲线比较大肠癌组织中MVD≤28组与MVD>28组的生存率,结果显示MVD>28组平均生存期为45.2个月,MVD≤28组平均生存期为57.4个月,同一生存率情况下MVD>28组比MVD≤28组生存期短,差异具有统计学意义(P=0.002)(MVD平均值为27.3±8.8)。4.大肠癌组织中VM与整合素avβ3、FAK、VEGF、MMP-2表达的关系大肠癌组织中FAK、VEGF、MMP-2免疫组织化学染色阳性表达产物主要位于肿瘤细胞胞浆。227例大肠癌组织中有VM组整合素αvβ3、FAK、 VEGF、MMP-2阳性率均高于无VM组,差异具有统计学意义(P=0.000；P=0.010;P=0.005；P=0.015)。5.大肠癌组织中MVD与整合素avp3、FAK、VEGF、MMP-2表达的关系大肠癌组织中整合素αvβ3阳性组MVD高于整合素αvβ3阴性组(P=0.000);FAK阳性组MVD高于FAK阴性组(P=0.001)；VEGF阳性组MVD高于VEGF阴性组(P=0.000)；MMP-2阳性组MVD高于MMP-2阴性组(P=0.000)。6.整合素αvβ3的表达与FAK、VEGF、MMP-2表达的相关性分析整合素αvβ3的表达与FAK的表达呈正相关(r=0.181,P=0.005)；整合素αvβ3的表达与VEGF的表达呈正相关(r=0.177,P=0.007)；整合素αvβ3的表达与MMP-2的表达呈正相关(r=0.313,P=0.001)。结论1.本实验通过CD31/PAS双重染色证实,大肠癌中存在VM,VM是一种区别于经典肿瘤血管生成的独特的肿瘤微循环模式；存在VM的大肠癌患者更易发生转移,预后更差；VM是评估大肠癌患者预后的一个独立的危险因素。2.227例大肠癌中有129例整合素αvβ3免疫组织化学染色阳性；整合素avβ3阳性患者更易发生转移,预后更差；整合αvβ3阳性表达是评估大肠癌患者预后的一个独立危险因素。3.大肠癌中MVD与患者的TNM分期、转移密切相关；MVD可作为评估大肠癌患者预后的一个独立的因素。4.VM阳性的大肠癌患者整合素avβ3、FAK、MMP-2、VEGF阳性率均高于VM阴性患者；本实验结果提示：整合素avβ3、FAK、MMP-2、VEGF可能参与了大肠癌中VM的形成。Spearman目关性分析显示,整合素αvβ3的表达与FAK的表达呈正相关,推测整合素αvβ3可能通过与FAK相互作用,激活FAK后,活化的FAK调节细胞与细胞、细胞与细胞外基质的黏附作用及细胞骨架的重组,增加肿瘤细胞的侵袭性和转移能力,最终导致VM的形成；整合素αvβ3的表达与MMP-2的表达呈正相关,推测整合素αvβ3可能通过与MMP-2结合,调节MMP-2的活性,活化的MMP-2通过降解细胞外基质成分(例如促进下游的Iaminin5-γ2分解成5γ2’和15γ2x片段),调节细胞与细胞、细胞与细胞外基质的黏附,对细胞外基质进行重塑,最终导致VM的形成；同时Spearman相关性分析显示,整合素αvβ3的表达与VEGF的表达呈正相关,推测整合素αvβ3也可能通过与VEGF的相互作用,影响VM的形成。5.大肠癌组织中整合素avp3、FAK、MMP-2、VEGF阳性组MVD均高于相应阴性组。该实验结果显示,大肠癌组织中整合素avp3、FAK、MMP-2、 VEGF表达与肿瘤组织的内皮依赖性血管生成密切相关,提示它们可能参与了大肠癌内皮依赖性血管的生成。Spearman相关性分析显示：整合素αvβ3的表达与FAK、MMP-2、VEGF的表达均呈正相关,根据该实验结果推测：整合素αvβ3可通过与FAK、MMP-2、VEGF的作用,对内皮细胞的增殖和迁移等过程进行调节,进而影响肿瘤组织中内皮依赖性血管的生成。