王修成 王新軍 曾凡濤
鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院神經(jīng)外科,河南 鄭州 450052
膠質(zhì)瘤是顱內(nèi)常見的惡性腫瘤之一,約占顱內(nèi)惡性腫瘤的81%[1]。根據(jù)WHO分級系統(tǒng),腦膠質(zhì)瘤分為四級,其中Ⅰ/Ⅱ級為低級別膠質(zhì)瘤,Ⅲ/Ⅳ為高級別膠質(zhì)瘤。目前,膠質(zhì)瘤的治療手段多以手術(shù)切除+術(shù)后放化療為主,手術(shù)切除范圍及放化療程度、是否復(fù)發(fā)與患者預(yù)后相關(guān)[2-8],并且術(shù)中皮層電生理檢測及清醒開顱手術(shù)等技術(shù)已在許多醫(yī)院開展[9-11]。替莫唑胺及干擾素等化療藥物的積極應(yīng)用[12-15],對膠質(zhì)瘤的綜合治療已足夠積極,但由于膠質(zhì)瘤浸潤性生長的生物學(xué)特性使其切除干凈難度加大[16],預(yù)后效果并不理想。除少數(shù)低級別膠質(zhì)瘤(如毛細(xì)胞星形細(xì)胞瘤)可以通過積極手術(shù)治療,預(yù)后較好以外,大部分膠質(zhì)瘤患者接受多種治療手段治療后仍復(fù)發(fā)(膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等),平均生存期只有1 a。據(jù)文獻報道,其5 a生存期<9.8%[17-19]。近年來膠質(zhì)瘤發(fā)病率呈上升趨勢,所以對膠質(zhì)瘤的診治顯得尤為重要。
異檸檬酸脫氫酶(IDH)是三羧酸循環(huán)過程中的關(guān)鍵酶,其在生物的能量代謝及生物合成/抗氧化等方面具有重要作用,所以其結(jié)構(gòu)及生理活性的改變可直接影響整個三羧酸循環(huán),進而可導(dǎo)致機體的正常代謝改變。目前已知IDH1的基因突變與膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展有一定關(guān)系[20-25],而目前IDH1的表達情況與膠質(zhì)瘤及相關(guān)因素之間的關(guān)系研究較少。本文探討膠質(zhì)瘤中IDH1的表達及其相關(guān)因素,為膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展等進一步探索提供依據(jù)。
1.1一般資料收集鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院2015-01—2017-05手術(shù)切除經(jīng)病理確診的92例腦膠質(zhì)瘤標(biāo)本,按病理分級分成2組:低級別組(Ⅰ/Ⅱ)60例,高級別組(Ⅲ/Ⅳ)32例,其中星形膠質(zhì)細(xì)胞瘤44例,少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤24例,星形-少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤12例,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤12例;男44例,女48例;年齡1~75歲,平均42.9歲,青少年(7~40歲)30例,中年(41~65歲)52例,老年(>65歲)10例。取同期因顱腦外傷行“開顱減壓術(shù)”獲取的正常腦組織20例。
1.2實驗材料兔IDH1多克隆抗體(型號為K003272P)購自北京索萊寶公司,山羊血清封閉液購自北京索萊寶公司,羊抗兔二抗試劑盒及DAB顯色試劑盒購自北京索萊寶公司,過氧化氫酶阻斷劑購自北京索萊寶公司。
1.3實驗方法手工免疫組化染色檢測IDH1的步驟:常規(guī)石蠟包埋組織,切片厚度3 μm,60度烤箱中烤片1 h,常規(guī)脫臘、脫水后用pH 6.0檸檬酸鈉120 ℃的條件下進行抗原修復(fù)2.5min。室溫條件下3%過氧化氫阻斷內(nèi)源性過氧化物酶10 min,山羊血清封閉恒溫箱內(nèi)15 min,PBS洗3遍/3 min,加入1抗(1:50)4 ℃冰箱過夜,加入2抗(1:100)37 ℃恒溫箱孵育0.5 h,DAB顯色,并在顯微鏡下觀察顯色程度,待出現(xiàn)淺棕色本底時及時終止,時間為1.5 min。蘇木素復(fù)染,清水反藍,依次水化脫臘,中性樹膠封片。取已證實的膠質(zhì)瘤切片一抗加IgG作為陰性對照,另取已證實的膠質(zhì)瘤切片一抗加PBS作為空白對照。
IDH1在胞核和胞質(zhì)均有表達,因此可通過胞核和胞質(zhì)內(nèi)棕褐色及棕黃色等判斷陽性細(xì)胞,結(jié)果按陽性細(xì)胞百分比和顯色程度綜合評分。(1)陽性著色細(xì)胞數(shù),每張切片觀察5個高倍視野,計數(shù)陽性細(xì)胞百分比,陽性細(xì)胞數(shù)<5%為0分,5%~25%為1分,26%~50%為2分,51%~75%為3分,76%~100%為4分。(2)陽性著色強度:無色為零分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。(3)兩者相乘即為陽性等級:0分為陰性(-),1~4為弱陽性(+),5~8分為陽性(++),9~12分為強陽性(+++)。
1.4統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS 17.0進行統(tǒng)計學(xué)處理,不同病理級別、性別、年齡中IDH1表達程度比較用χ2檢驗。不同類別膠質(zhì)瘤及膠質(zhì)瘤患者有無伴發(fā)癲癇中IDH1表達程度比較用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
膠質(zhì)瘤中IDH1的表達程度與臨床因素之間的關(guān)系:膠質(zhì)瘤中IDH1的表達程度與病理級別(χ2=11.25,P=0.000 8)、年齡(χ2=7.224,P=0.027)及是否伴發(fā)癲癇(χ2=4.147,P=0.014 71)具有相關(guān)性。與性別(χ2=0.046,P=0.83)及病理分型無相關(guān)性(χ2=6.74,P=0.080 66)。見表1、圖1。
自從發(fā)現(xiàn)膠質(zhì)瘤與IDH1的關(guān)系以來,關(guān)于兩者之間的研究越來越多。目前已經(jīng)證實IDH1的突變在膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展中有重要作用[26-30]。IDH1突變型已可作為膠質(zhì)瘤常規(guī)檢查指標(biāo),而對于IDH1在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達情況與膠質(zhì)瘤本身的發(fā)生、發(fā)展目前研究較少。本研究發(fā)現(xiàn),IDH1的表達程度與膠質(zhì)瘤的病理分級、是否伴發(fā)癲癇及發(fā)病年齡具有相關(guān)性,進而可為膠質(zhì)瘤的早期發(fā)現(xiàn)、診斷等方面提供一定依據(jù)。
本試驗發(fā)現(xiàn),IDH1的表達程度與病理分級具有相關(guān)性,可能因膠質(zhì)瘤的惡性程度較高,細(xì)胞分化不完全,增殖活躍,引起IDH1的表達程度增高。對判斷膠質(zhì)瘤的級別有一定指導(dǎo)意義。在低級別膠質(zhì)瘤中12例出現(xiàn)高表達,其中一級4例,二級8例。一級患者中3例年齡<10歲,了解其相關(guān)病史未見明確誘因,考慮可能存在導(dǎo)致患者在年齡較小出現(xiàn)IDH1的高表達的因素,可能提示患者預(yù)后不良,需進一步觀察,也可能由于免疫組化染色技術(shù)的誤差導(dǎo)致。高級別膠質(zhì)瘤中12例中出現(xiàn)低表達,其中3級8例,4級4例,可能在高級別膠質(zhì)瘤中存在抑制IDH1表達的未知原因,也從一定程度上說明膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展是多因素共同作用導(dǎo)致的結(jié)果[31-33]。
表1 膠質(zhì)瘤中IDH1的表達程度與病理級別、性別、年齡、是否伴發(fā)癲癇、病例分型的關(guān)系
目前已知癲癇與膠質(zhì)瘤的級別有相關(guān)性。低級別的膠質(zhì)瘤癲癇發(fā)生率較高,常需要積極治療[34-37]。對膠質(zhì)瘤合并癲癇患者中IDH1的表達程度研究發(fā)現(xiàn)兩者之間具有相關(guān)性,即合并癲癇患者腦細(xì)胞中IDH1的表達程度較未合并癲癇患者低,查閱患者病例資料發(fā)現(xiàn),合并癲癇的多數(shù)為低級別膠質(zhì)瘤,與前面所述符合??赡躀DH1的表達與癲癇之間具有潛在的相互作用,可通過觀察膠質(zhì)瘤中IDH1表達程度的高低預(yù)測患者發(fā)生癲癇的風(fēng)險大小,具有一定的指導(dǎo)意義。
不同年齡段之間的IDH1表達程度對比差異有統(tǒng)計學(xué)意義,且在青少年和老年中IDH1高表達所占比例高,中年IDH1高表達所占比例較低,回顧病例資料發(fā)現(xiàn),中年患者數(shù)量最多,并且低級別患者占多數(shù),導(dǎo)致不同年齡段患者之間IDH1的表達程度出現(xiàn)差異。
膠質(zhì)瘤作為威脅人類健康的惡性腫瘤之一,發(fā)病有上升趨勢,環(huán)境惡化及現(xiàn)代人生活、飲食的變化及電離輻射[38-42]可能為膠質(zhì)瘤發(fā)展的部分原因。所以膠質(zhì)瘤的診斷治療亟待解決,雖然目前已發(fā)現(xiàn)IDH1突變、HMGB1、TLR4、ERCC、VEGF、TGF、MicroRNA等因素與膠質(zhì)瘤的發(fā)生發(fā)展有一定關(guān)系[43-47],但對于膠質(zhì)瘤的早期發(fā)現(xiàn)診斷仍無特異性標(biāo)志物。本研究顯示,IDH1的表達程度與病理級別有相關(guān)性,可能為膠質(zhì)瘤的早期診斷提供依據(jù),具有一定的指導(dǎo)意義。后期將致力于研究癌灶和癌旁之間IDH1表達程度是否存在差異,希望為癌癥細(xì)胞早期的遷移及轉(zhuǎn)移的研究有所發(fā)現(xiàn)。同時也將探索導(dǎo)致患者在年齡較小出現(xiàn)高表達的原因及導(dǎo)致高級別出現(xiàn)低表達的因素,以及DH1表達與癲癇之間是否存在潛在聯(lián)系,為膠質(zhì)瘤的研究提供一定的思路和方向。
Figure1IDH1immunohistochemicalstaininginnormalbraintissues,epileptogenicfocustissuesandgliomatissues(×400,scale=50μm)A:negativeinnormalbraintissues;B:IDH1stainingingliomawithepilepsytissues(Ⅰ);C:IDH1stainingingliomawithepilepsytissues(Ⅱ);D:IDH1stainingingliomawithoutepilepsytissues(Ⅲ);E:IDH1stainingingliomawithoutepilepsytissue(Ⅳ)