張 宇 程 松 王凌青 周安海
腦膠質(zhì)瘤是較常見的成人原發(fā)性惡性腦腫瘤,主要發(fā)生于腦及神經(jīng)膠質(zhì)組織,占腦惡性腫瘤的80%以上。WHO于2007年對中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤惡性行為分級,為WHOⅠ~Ⅳ級。腦膠質(zhì)瘤主要致命亞型為多形性腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,發(fā)病率約占膠質(zhì)瘤的一半,總體上腦膠質(zhì)瘤預(yù)后較差,中位生存期不到1年[1-2]。腦膠質(zhì)瘤的治療效果隨著影像技術(shù)以及顯微外科技術(shù)的發(fā)展而取得顯著提高,目前腦膠質(zhì)瘤中位生存期可延長至14.6個月[3]。本研究就腦膠質(zhì)瘤中基因的表達(dá)情況及其診斷治療作一分析。
我院2015年至2017年經(jīng)臨床手術(shù)及病理檢查證實的腦膠質(zhì)瘤患者44例,根據(jù)WHO診斷標(biāo)準(zhǔn)分為低級別腦膠質(zhì)瘤組和高級別腦膠質(zhì)瘤組。44例中男性23例,女性21例,年齡19~62歲,平均年齡(39.7±5.9)歲;據(jù)WHO分級標(biāo)準(zhǔn)包括腦膠質(zhì)瘤Ⅰ級5例,Ⅱ級18例,Ⅲ級13例,Ⅳ級8例。入選標(biāo)準(zhǔn):所有患者未接受任何腫瘤相關(guān)治療;所有患者均接受顱腦MRI或CT檢查。排除標(biāo)準(zhǔn):腦外傷或腦手術(shù)史患者排除,接受相關(guān)腫瘤治療患者排除,不接受知情同意患者排除。
免疫組織化學(xué)按照試劑盒操作流程操作,檢測PTEN、PI3K以及EGFR表達(dá)情況,記錄免疫組織化學(xué)結(jié)果。分析腦膠質(zhì)瘤各蛋白的表達(dá)情況。PTEN和PI3K蛋白為胞漿蛋白,EGFR為胞漿或胞膜蛋白,染色為黃色、棕黃色或者褐色顆粒為陽性。根據(jù)切片染色程度計分,不著色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,褐色為3分。1H-MRS檢查:所有患者接受MRI檢查,在此基礎(chǔ)上行1H-MRS定位檢查,波譜儀自帶Functool軟件包,最終獲得4種圖形:化學(xué)位移圖,波譜圖,代謝圖以及代謝和解剖圖的疊加圖。選擇興趣區(qū)域計算代謝物變化情況。計算代謝物N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)以及肌酸(Cr)的變化情況,計算NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr的比值,結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
所有數(shù)據(jù)資料行SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件分析,計數(shù)資料行卡方檢驗,計量資料行t檢驗,等級相關(guān)性分析行Spearman分析,P<0.05為差異具統(tǒng)計學(xué)意義。
低級別腦膠質(zhì)瘤中PTEN陽性表達(dá)率65.2%,顯著高于高級別腦膠質(zhì)瘤;高級別腦膠質(zhì)瘤中PI3K和EGFR陽性率分別為80.9%和71.4%,顯著高于低級別腦膠質(zhì)瘤,組間差異具統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)情況(例,%)
等級相關(guān)性分析結(jié)果顯示,EGFR的表達(dá)與PI3K的表達(dá)呈正相關(guān),而與PTEN的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),PI3K的表達(dá)與PTEN的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。見表2。
表2 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質(zhì)瘤中表達(dá)水平的相關(guān)性分析/例
腦膠質(zhì)瘤中NAA/Cr、NAA/Cho比值與腫瘤級別存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,而Cho/Cr比值與腦膠質(zhì)瘤腫瘤級別存在正相關(guān)關(guān)系(P<0.05)。見表3。
表3 1H-MRS檢測不同分級腦膠質(zhì)瘤中代謝物變化情況
腦膠質(zhì)瘤在目前醫(yī)療水平標(biāo)準(zhǔn)下中位生存期依然不高,為從根本上改善其預(yù)后,分子病理方面探索其發(fā)病機制成為膠質(zhì)瘤研究的主流方向[4]。EGFR基因在腦膠質(zhì)瘤中出現(xiàn)異常擴增或突變[5],有文獻(xiàn)報道間變型星形細(xì)胞瘤中約17%存在EGFR異常擴增,存在異常EGFR擴增提示預(yù)后不良。
本研究中EGFR陽性表達(dá)率在低級別腦膠質(zhì)瘤中為34.8%,高級別腦膠質(zhì)瘤中為71.4%,組間差異顯著,說明EGFR在腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)與其腫瘤發(fā)生發(fā)展有關(guān),高表達(dá)提示膠質(zhì)瘤分化不良。PTEN是至今已知的唯一具雙磷酸酶活性的抑癌基因[6],其功能喪失的原因包括基因的突變、缺失等。PTEN具調(diào)控細(xì)胞周期以及信號通路的功能,因此異常PTEN表達(dá)可致腫瘤發(fā)生[7]。文獻(xiàn)報道間變型星形細(xì)胞瘤中PTEN突變率約為18%,本研究中PTEN在低級別腦膠質(zhì)瘤中的陽性表達(dá)率為65.2%,在高級別腦膠質(zhì)瘤中的陽性表達(dá)率為42.9%,組間差異顯著,說明PTEN與腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展具負(fù)相關(guān),即PTEN表達(dá)越高則腫瘤級別越低,提示預(yù)后越好。PTEN為抑癌基因,其表達(dá)的降低導(dǎo)致抑癌功能的喪失或降低引發(fā)腦膠質(zhì)瘤的惡性進(jìn)展,聯(lián)合PTEN的基因治療獲得良好腫瘤抑制作用獲得臨床肯定[8]。PI3K作為細(xì)胞信號通路中EGFR重要下游因子,參與調(diào)控細(xì)胞的代謝、增殖、凋亡等過程[9]。本研究PI3K在低級別腦膠質(zhì)瘤中的陽性表達(dá)率為43.5%,在高級別腦膠質(zhì)瘤中的陽性表達(dá)率為80.9%,組間差異顯著,提示PI3K的表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤的分化程度相關(guān),可用于判斷腦膠質(zhì)瘤的惡性級別。PI3K可通過自身突變而發(fā)生過度激活,促進(jìn)細(xì)胞惡性增殖或抑制細(xì)胞凋亡從而誘發(fā)腫瘤的發(fā)生[10]。本研究中Spearman相關(guān)性分析結(jié)果顯示,EGFR的表達(dá)與PI3K的表達(dá)呈正相關(guān),而與PTEN的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),PI3K的表達(dá)與PTEN的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),說明腦膠質(zhì)瘤中PI3K作為EGFR的下游因子被激活,從而觸發(fā)下游級聯(lián)反應(yīng)促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。PTEN作為抑癌因子則發(fā)揮PI3K信號通路的負(fù)性調(diào)節(jié)因子,對腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展起負(fù)性調(diào)節(jié)作用[11]。信號通路發(fā)揮作用的機制交叉復(fù)雜,PTEN、EGFR以及PI3K 相互作用,除EGFR激活PI3K,PTEN抑制PI3K,機體內(nèi)同時存在其它路徑調(diào)節(jié)PI3K的表達(dá),對細(xì)胞的周期及凋亡發(fā)揮作用,這有待在以后的研究中繼續(xù)討論。
NAA是公認(rèn)的神經(jīng)元內(nèi)標(biāo)志物,其含量用于反映神經(jīng)元的功能狀況及細(xì)胞的完整性[12]。腦膠質(zhì)瘤主要為異常增生的膠質(zhì)類細(xì)胞組成,1H-MRS表現(xiàn)的NAA降低,Cr下降以及Cho升高可反映腫瘤細(xì)胞浸潤程度,因此可以區(qū)分腦膠質(zhì)瘤的級別。本研究中腦膠質(zhì)瘤中NAA/Cr、NAA/Cho比值與腫瘤級別存在負(fù)相關(guān)關(guān)系,而Cho/Cr比值與腦膠質(zhì)瘤腫瘤級別存在正相關(guān)關(guān)系,說明低級別腦膠質(zhì)瘤NAA/Cr和NAA/Cho比值升高,而Cho/Cr比值降低,而高級別腦膠質(zhì)瘤中則NAA/Cr和NAA/Cho比值降低,而Cho/Cr比值升高,與文獻(xiàn)報道相一致[13],且有文獻(xiàn)認(rèn)為NAA/Cr、NAA/Cho以及Cho/Cr診斷腦膠質(zhì)瘤分級非??煽縖14],因此1H-MRS不失為一種非侵入性鑒別腦膠質(zhì)瘤分級的較好手段。
腦膠質(zhì)瘤中EGFR、PI3K表達(dá)水平與腫瘤級別呈正相關(guān),而PTEN的表達(dá)與腫瘤級別呈負(fù)相關(guān),1H-MRS通過檢測NAA/Cr、NAA/Cho以及Cho/Cr診斷腦膠質(zhì)瘤分級效果較好。