汪 逵 鄧民強 魏 文 周 晗 李元紅
腦轉(zhuǎn)移癌又稱顱內(nèi)轉(zhuǎn)移瘤,指原發(fā)于機體其他部位的腫瘤轉(zhuǎn)移至顱內(nèi),顱內(nèi)腫瘤中有3.5%~10%為腦轉(zhuǎn)移瘤,惡性腫瘤患者中有25%~35%在其患病過程中出現(xiàn)腦轉(zhuǎn)移癥[1-2]。腦轉(zhuǎn)移瘤可隨時在患者患原發(fā)腫瘤的過程中表現(xiàn)出體征和癥狀,病程較短,病情在發(fā)病后呈進行性加重。血腦屏障可以阻止血液中的有害物質(zhì)進入腦組織[3],對腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)維持正常的狀態(tài)具有十分重要的意義。研究表明轉(zhuǎn)移的癌組織能夠表達大量的血管內(nèi)皮細胞生長因子,達到形成新生血管組織的目的,但是新生的血管組織因缺乏血腦屏障而會引起血漿成分滲漏[4-5]。腦原發(fā)腫瘤與腦轉(zhuǎn)移瘤對于治療呈現(xiàn)不同的反應(yīng),在腦轉(zhuǎn)移癌的治療中,水溶性藥物可取得與患者原發(fā)病灶幾乎相似的療效。本研究通過對腦轉(zhuǎn)移癌患者電鏡特征和免疫組化的探討,來闡明其局部血腦屏障變化的臨床意義?,F(xiàn)將結(jié)果報告如下。
1.1.1 免疫組化標(biāo)本 選取2014年12月至2017年12月在本院接受治療的16例腦轉(zhuǎn)移癌患者的標(biāo)本蠟塊,肺癌為原發(fā)病14例,其病理類型為:1例腺鱗癌,7例小細胞癌,2例鱗癌,4例腺癌;肝細胞癌為原發(fā)病1例;乳腺浸潤性導(dǎo)管癌1例。隨機選取16例同時期在本院接受治療的腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)后標(biāo)本蠟塊作為對照,其病理分級為:4例Ⅰ~Ⅱ級,10例Ⅱ~Ⅲ級,2例為多形性膠質(zhì)母細胞瘤(Ⅳ級)。
1.1.2 電鏡標(biāo)本 選取2014年12月至2017年12月在本院神經(jīng)外科接受治療進行腦腫瘤手術(shù)切除的患者新鮮標(biāo)本共6例,其病理類型為:4例腦轉(zhuǎn)移癌,其中1例低分化腺癌,2例肺癌,1例低分化鱗癌;2例腦膠質(zhì)瘤;1例乳腺浸潤性導(dǎo)管癌,1例肝細胞癌。所選病例標(biāo)本的病理分級均為Ⅱ~Ⅲ級。
主要試劑為神經(jīng)元特異性烯醇化酶(NSE)、抗鼠抗人-神經(jīng)膠質(zhì)纖維酸性蛋白(抗鼠抗人GFAP)、S-100蛋白、NF、兔抗人SYN、NF、MBP、FV-Ⅲ、CD34。SP試劑盒均有福建邁新生物技術(shù)公司提供。
1.3.1 免疫組化法 ①烤片,將石蠟切片在68 ℃的溫度下處理20 min;②脫蠟和水化,使用二甲苯溶液將石蠟切片脫蠟,梯度酒精脫水;具體步驟為:二甲苯Ⅰ20 min--二甲苯Ⅱ20 min--濃度為100%酒精溶液Ⅰ20 min--濃度為100%Ⅱ10 min--95% 5 min--80% 5 min--70% 5 min;③阻斷滅活內(nèi)源性過氧化物酶:濃度為3%雙氧水在37 ℃的溫度下孵育10 min,使用PBS重復(fù)沖洗5 min,沖洗3次;④抗原修復(fù),將切片置于10 mmol/L的檸檬酸鈉緩沖液(PH6.0)中,煮沸(15~20 min,95 ℃),進行20 min以上的自然冷卻至室溫,PBS沖洗5 min,重復(fù)三次清洗;⑤在37 ℃的溫度下正常羊血清工作液封閉10 min,傾去勿洗;⑥滴加一抗,在4 ℃溫度下孵育,PBS反復(fù)沖洗5 min,重復(fù)沖洗3次,滴加生物素標(biāo)記二抗,在37攝氏度溫度下孵育30 min,PBS反復(fù)沖洗5 min,重復(fù)沖洗3次;⑦滴加辣根過氧化物標(biāo)記的鏈霉素卵白素工作液,在37 ℃孵育30 min,用PBS重復(fù)沖洗5 min,重復(fù)3次;⑧H2O2/DAB反應(yīng)染色,后反復(fù)沖洗蘇木精復(fù)染,脫水封片。用PBS緩沖液代替一抗用來進行陰性對照,陽性對照使用邁新公司提供的陽性對照片。
1.3.2 制作電鏡標(biāo)本 ①前固定:首先將手術(shù)切除的標(biāo)本使用濃度為2%的戊二醛在4 ℃的溫度下固定2 h,然后每間隔2 h換0.1 M二甲胂酸鈉緩沖液固定;②后固定:使用1%濃度的四氧化鋨在4 ℃的溫度下固定2 h,后每隔15 min使用0.1 M的二甲胂酸鈉緩沖液沖洗2次;③脫水:按照如下步驟進行逐級脫水,(10 min 4 ℃ 30%酒精溶液)-(10 min 4 ℃ 50%酒精溶液)-(10 min 4 ℃ 70%酒精溶液)-(10 min 室溫 80%酒精溶液)-(10 min 室溫 90%酒精溶液)-(15 min 2次室溫100%酒精溶液)-(15 min 2次室溫環(huán)氧丙烷滲透)-【1 h室溫 1∶1(不完全包埋液∶環(huán)氧丙烷)滲透】-【1 h 室溫2∶1(不完全包埋液∶環(huán)氧丙烷)滲透】-(室溫過夜萬全包埋液滲透);④包埋:(6 h 35 ℃溫箱完全包埋液浸泡)-(48 h 60 ℃恒溫箱 轉(zhuǎn)移至包埋板);修塊后做半薄切片,將切片用甲苯胺染成藍色,在光鏡下選取完整的生長細胞,制備超薄切片,保證切片片厚為50~70 nm,鈾鉛染色后用型號為JEM-100的電鏡觀察。
1.3.3 結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) 使用400倍視野在光鏡下對每張切片隨機選取100個目標(biāo)結(jié)構(gòu)細胞,按照陽性細胞比率和染色強度統(tǒng)計,結(jié)果陽性細胞或無染色>10%為陽性,陽性細胞和無染色≤10%為陰性。
采用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差來表示。組內(nèi)數(shù)據(jù)用t檢驗,組間對比應(yīng)用one-way anova分析,若方差不符合比較要求則用組組對比。計數(shù)資料采用χ2檢驗。P>0.05為差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1.1 FV-Ⅲ和CD34的表達 腦轉(zhuǎn)移癌組和腦膠質(zhì)瘤組中,CD34和FV-Ⅲ均有豐富的表達,其表達相比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。表明腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移癌組織中均建立有新生血管。如表1。
表1 FV-Ⅲ和CD34的表達(例,%)
2.1.2 GFAP、S-100、NSE、NF、MBP和SYN的表達 在腦膠質(zhì)瘤組織中,GFAP、S-100、NSE、NF、MBP和SYN均強烈表達,但是在腦轉(zhuǎn)移癌組中,幾乎不表達GFAP、S-100、NSE、NF、MBP和SYN,提示腦轉(zhuǎn)移癌中沒有膠質(zhì)膜成分,即沒有形成血腦屏障的最基本的結(jié)構(gòu)。幾種標(biāo)志物的表達2組相比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。如表2。
表2 2種組織中神經(jīng)組織標(biāo)志物的表達情況(例,%)
電鏡掃描結(jié)果表明,腦膠質(zhì)瘤小血管出現(xiàn)明顯增生,血管周隙出現(xiàn)明顯膠質(zhì)細胞終足包繞,內(nèi)皮細胞出現(xiàn)部分變性,肥大且出現(xiàn)少量膠原纖維,下基底膜樣物質(zhì)顯著增多。腦轉(zhuǎn)移癌患者內(nèi)皮細胞連結(jié)松緊不一,纖細疏松,部分間隙擴大,常見空泡變性,基底膜不均一且較薄,與膠質(zhì)瘤相比毛細血管密度略少,毛細血管周圍無膠質(zhì)細胞終足,瘤細胞之間出現(xiàn)淋巴細胞浸潤。
腦轉(zhuǎn)移癌在惡性腫瘤其他器官轉(zhuǎn)移中僅次于肝轉(zhuǎn)移和肺轉(zhuǎn)移,占第3位[6-7]。研究表明,轉(zhuǎn)移的癌組織常表達大量血管內(nèi)皮細胞生長因子,促進形成新生血管組織,導(dǎo)致血漿成分滲漏。腦轉(zhuǎn)移病情嚴重,對患者生存質(zhì)量造成重大影響,患者若不積極接受治療,生存期只有4周左右。血腦屏障束縛了化療治療腦轉(zhuǎn)移癌的確立,有研究表明化療對原發(fā)病灶和腦轉(zhuǎn)移有相似的療效,提示血腦屏障在腦轉(zhuǎn)移癌組織中可能遭到部分破壞,但是未見更詳細的研究[8-10]。
研究表明,血腦屏障有以下特點:①毛細血管基膜是連續(xù)的;②毛細血管中其內(nèi)衣細胞連接緊密;③毛細血管基膜外有膠質(zhì)膜,膠質(zhì)膜有膠質(zhì)細胞終足形成。本實驗得出S-100、NF、SYN、GFAP、NSE和MBP能夠標(biāo)志神經(jīng)膠質(zhì)細胞的微絲結(jié)構(gòu)或終絲結(jié)構(gòu)的標(biāo)志物,其中GFAP可維持和形成星形膠質(zhì)細胞突起,此類成分決定著血腦屏障中是否存在膠質(zhì)膜成分[11-12]。本研究表明,F(xiàn)V-Ⅲ和CD34在腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移癌組織中均有豐富表達,表明腦膠質(zhì)瘤和腦轉(zhuǎn)移癌組織中都具有供血血管?;旧蟂-100、NF、SYN、GFAP、和MBP在腦轉(zhuǎn)移癌組織中無表達,但是在腦膠質(zhì)瘤中表達強烈,表明膠質(zhì)膜成分在腦轉(zhuǎn)移癌組織中不存在,即腦轉(zhuǎn)移癌間質(zhì)中,星形膠質(zhì)細胞終足包繞的膠質(zhì)膜在其血管壁周圍無表達;NSE的部分表達與血腦屏障沒有關(guān)系,只與原發(fā)病小細胞癌基本一致[13-16]。電鏡觀察表明,毛細血管內(nèi)皮細胞在腦轉(zhuǎn)移癌中連接不均一,還會出現(xiàn)炎性改變或空泡變性,不存在膠質(zhì)細胞終足,基底膜在血管周圍很薄。微小血管在肝轉(zhuǎn)移病例中表達為竇樣結(jié)構(gòu),表明其原發(fā)病灶與轉(zhuǎn)移瘤血管特點相同,具有中樞神經(jīng)的特點。上述結(jié)論表明,腦轉(zhuǎn)移癌沒有在其演變成轉(zhuǎn)移灶的過程中形成完整的血腦屏障。
綜上所述,在腦轉(zhuǎn)移癌組織中,構(gòu)成血腦屏障的基本物質(zhì)神經(jīng)膠質(zhì)膜缺乏,血管內(nèi)皮連接不緊密,即其組織中無完整的血腦屏障。