羅赤星 全中平 張 銘 周 波 王少波 羅心凱 黃義志
腦膠質(zhì)瘤是最常見的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤,約占顱內(nèi)腫瘤的50%,且呈逐年上升趨勢[1]。腦膠質(zhì)瘤患者目前治療主要采用手術(shù)、放射治療、化學(xué)藥物治療等綜合治療,但大部分患者首次治療后仍會(huì)出現(xiàn)腫瘤進(jìn)展或復(fù)發(fā),復(fù)發(fā)的主要原因在于腫瘤細(xì)胞不能完全手術(shù)清除,復(fù)發(fā)部位多在原部位,復(fù)發(fā)性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤預(yù)后極差,平均生存期1.0~4.5個(gè)月,術(shù)后復(fù)發(fā)為死亡主要原因,及時(shí)進(jìn)行外科手術(shù)再切除為首選治療方案,是減少腫瘤細(xì)胞最快最有效的方法,可減輕顱內(nèi)壓迫癥狀,為后續(xù)治療創(chuàng)造條件[2~4]。
研究表明血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)參與腫瘤的局部浸潤,是評(píng)估腫瘤患者病情及預(yù)后的重要指標(biāo),在人腦膠質(zhì)瘤中異常表達(dá),且表達(dá)強(qiáng)度與腦膠質(zhì)瘤惡性程度呈正相關(guān)[5,6]。重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白(recombinant human bone morphogenetic protein,BMP)除促進(jìn)骨和軟骨生成,在腫瘤的發(fā)生、增殖、侵襲過程也發(fā)揮重要作用,且與腦惡性腫瘤關(guān)系密切[7]。VEGF、重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-2(recombinant human bone morphogenetic protein-2,BMP-2)、重組人骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7(recombinant human bone morphogenetic protein-2,BMP-7)蛋白在復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤患者中表達(dá)如何,對(duì)臨床治療預(yù)后意義如何,成為臨床醫(yī)生關(guān)注的熱點(diǎn)。本研究通過分析比較72例腦膠質(zhì)瘤患者原發(fā)和復(fù)發(fā)術(shù)后瘤組織VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白的表達(dá)情況與臨床病理資料之間的關(guān)系,為該疾病診斷、治療、預(yù)后、評(píng)估提供依據(jù),現(xiàn)總結(jié)歸納報(bào)道如下。
1.一般資料:選擇筆者醫(yī)院神經(jīng)外科2012年1月~2015年1月收治的72例復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤患者行手術(shù)治療,首次手術(shù)及復(fù)發(fā)后再手術(shù)均在筆者醫(yī)院完成,有完整臨床病理資料。其中男性44例,女性28例;患者年齡28~69歲,平均年齡45.3±11.9歲;72例患者原發(fā)病灶術(shù)后按照WHO CNS 2016病理分級(jí):Ⅰ級(jí)4例,Ⅱ級(jí)18例,Ⅲ級(jí)31例,Ⅳ級(jí)19例,復(fù)發(fā)后病灶Ⅰ級(jí)0例,Ⅱ級(jí)7例,Ⅲ級(jí)34例,Ⅳ級(jí)31例[8]。所有患者均為原位復(fù)發(fā),病灶位于額葉12例,顳葉11例,枕葉8例,額頂葉9例,額顳葉7例,顳頂葉10例,四腦室7例,其他部位8例。按病理類型分為星形細(xì)胞瘤17例,少枝膠質(zhì)細(xì)胞瘤15例,少枝星形細(xì)胞瘤18例,多形性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤22例,復(fù)發(fā)術(shù)后病理性質(zhì)未發(fā)生改變。首次術(shù)后6個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)5例,1年內(nèi)復(fù)發(fā)19例,2年內(nèi)復(fù)發(fā)35例,3年內(nèi)復(fù)發(fā)13例,最短復(fù)發(fā)時(shí)間4.2個(gè)月,最長復(fù)發(fā)時(shí)間31.5個(gè)月,平均15.3±4.7個(gè)月。
2.試劑與儀器:兔抗人VEGF多克隆抗體、兔抗人BMP-2多克隆抗體、兔抗人BMP-7多克隆抗體、Ⅰ抗試劑盒均購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司;JEDR801D形態(tài)學(xué)圖像分析系統(tǒng)Version6.0購自捷達(dá)科技有限公司等。
3.免疫組化方法:按照試劑盒說明書,將所有患者瘤組織標(biāo)本10%甲醛溶液常規(guī)固定、石蠟包埋、4μm切片;切片后二甲苯脫蠟、乙醇梯度水化、檸檬酸鹽緩沖液抗原修復(fù),再自然冷卻。3%H2O237℃ 孵育,5%正常山羊血清37℃封閉,加Ⅰ抗(50μl),冰箱4℃過夜。次日復(fù)溫,加Ⅱ抗,滴加SABC液,DAB顯色5min,蘇木精復(fù)染,二甲苯透明,中性樹膠封片,再烤干。所有標(biāo)本均在同一條件下采用免疫組化SABC方法進(jìn)行染色,均設(shè)PBS液陰性和陽性對(duì)照。在各病理組織內(nèi)隨機(jī)選取10個(gè)視野(×400倍),染色以胞膜、胞質(zhì)出現(xiàn)棕黃色或黃褐色沉淀物為陽性表達(dá)。
4.免疫組化染色結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn):在光學(xué)顯微鏡下以細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)染色呈棕黃色顆粒為VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)陽性判定標(biāo)準(zhǔn),按照Kraj ewska法進(jìn)行半定量分析:在高倍鏡(×400)下隨機(jī)抽取 10個(gè)視野進(jìn)行陽性細(xì)胞計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)陽性細(xì)胞率并分級(jí):0級(jí):計(jì)數(shù)比率<5%;1級(jí):比率5%~25%;2級(jí):比率25%~50%;3級(jí):比率50%~75%;4級(jí):比率>75%[9]。染色強(qiáng)度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):陰性:0級(jí);1 級(jí):弱陽性;2級(jí):陽性;3級(jí):強(qiáng)陽性。最后,以陽性細(xì)胞率分級(jí)×染色強(qiáng)度分級(jí)/2≥0.5 判斷為免疫組化陽性表達(dá)。
5.隨訪生存:所有患者自復(fù)發(fā)后再次手術(shù)病理確診時(shí)開始隨訪,由專人通過電話、微信、QQ等方式聯(lián)系,無失聯(lián)病例,隨訪截止日期2018年3月1日,隨訪時(shí)間最短者3個(gè)月,最長者37個(gè)月。
1.可能影響VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白陽性表達(dá)的相關(guān)因素:對(duì)臨床病理資料采用Spearman等級(jí)分析,結(jié)果顯示,VEGF蛋白表達(dá)與性別、年齡、病理類型等資料不具有相關(guān)性,與WHO病理分級(jí)(rVEGF=0.375,P<0.05)及原發(fā)、復(fù)發(fā)(rVEGF=0.319,P<0.05)情況相關(guān)。BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)與性別、年齡、病理類型、WHO病理分級(jí)不具有相關(guān)性,與原發(fā)、復(fù)發(fā)(rBMP-2=0.492,P<0.05;rBMP-7=0.381,P<0.05)情況有關(guān),詳見表1。
表1 VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白陽性表達(dá)與臨床病理特征相關(guān)性
2.VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白在原發(fā)及復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及分析:免疫組化結(jié)果顯示,VEGF 蛋白陽性表達(dá)主要集中在膠質(zhì)瘤細(xì)胞質(zhì)中,在原發(fā)、復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤表達(dá)分別為52.8%(38/72)、68.1%(49/72)。BMP-2、BMP-7蛋白主要位于細(xì)胞質(zhì),呈彌漫性分布的棕黃色顆粒,強(qiáng)弱不等,在原發(fā)腦膠質(zhì)瘤表達(dá)分別為61.1%(44/72)、59.7%(43/72),在復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤表達(dá)分別為70.8%(51/72)、69.4%(50/72),PBS陰性對(duì)照無黃色顆粒沉積,詳見表2和圖1。
表2 VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白在原發(fā)及復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)[n(%)]
圖1 腦膠質(zhì)瘤患者VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白免疫組化表達(dá)(SABC,×400)A.VEGF蛋白表達(dá);B.BMP-2蛋白表達(dá);C.BMP-7蛋白表達(dá);D.PBS陰性對(duì)照
3.VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)與隨訪關(guān)系:通過對(duì)腦膠質(zhì)瘤患者復(fù)發(fā)術(shù)后隨訪統(tǒng)計(jì)分析,VEGF蛋白49例陽性表達(dá)者無進(jìn)展生存期(progression free survival,PFS)為6.5±2.1個(gè)月,總生存期(overall survival,OS)為11.6±3.9個(gè)月;23例陰性表達(dá)PFS為8.9±2.8個(gè)月,OS為14.1±4.5個(gè)月。BMP-2蛋白51例陽性表達(dá)者PFS為5.9±1.9個(gè)月,OS為10.8±3.7個(gè)月;21例陰性表達(dá)PFS為8.2±2.6個(gè)月,OS為14.0±4.6個(gè)月。BMP-7蛋白50例陽性表達(dá)者PFS為5.2±1.6個(gè)月,OS為10.1±3.5個(gè)月;22例陰性表達(dá)PFS為7.9±2.2個(gè)月,OS為13.5±4.2個(gè)月。VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白陽性表達(dá)PFS及OS均短于陰性表達(dá),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
腦膠質(zhì)瘤為顱內(nèi)最常見原發(fā)惡性腫瘤,具有無控增殖,侵襲性生長,易復(fù)發(fā)等特點(diǎn),本質(zhì)上是一種多基因疾病,由于原癌基因過度表達(dá),抑癌基因突變?nèi)笔?,?dǎo)致腫瘤細(xì)胞逃避正常生長調(diào)控機(jī)制,在此發(fā)病過程與多種細(xì)胞因子有關(guān)[10,11]。其中VEGF是一種具有分泌特點(diǎn)的外分泌蛋白,其家族成員有VEGF-A、PLGF、svVEGF,VEGF-A是通常所說的VEGF,作用最強(qiáng),可以與特定的受體結(jié)合,激活多種信號(hào)通路,促進(jìn)血管通透性增加,腫瘤新生血管形成,血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖,引起細(xì)胞遷移[12~14]。正常人體也會(huì)含有VEGF,可促進(jìn)組織和器官發(fā)育,腫瘤組織中過度表達(dá),過度表達(dá)的VEGF與其相應(yīng)的受體特異性結(jié)合,誘發(fā)腫瘤血管生成,持續(xù)和廣泛的新生血管滿足了腫瘤細(xì)胞生長所需的營養(yǎng)成分,促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞的惡性增殖和侵襲性生長,加速腫瘤發(fā)展[15]。VEGF是促進(jìn)血管生成的細(xì)胞因子,直接參與誘導(dǎo)腫瘤血管生成,已有多數(shù)研究證實(shí)VEGF表達(dá)程度與惡性程度密切相關(guān)[16,17]。
BMPs約有40多個(gè)家族成員,其中除了BMP-1為骨生長新的調(diào)節(jié)因子,屬于金屬鈦內(nèi)切酶家族(the astacin family of metalloen-dopeptidases)之外,其余BMPs均屬于轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)超家族,BMPs家族成員有4個(gè)亞組,包括BMP-2、BMP-3、BMP-3b、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-12、BMP-13、BMP-14等,其中BMP-2、BMP-7的研究較早也較為重要,近年來,大量研究表明,中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤中可檢測到BMP-2和BMP-7的陽性表達(dá),逐步認(rèn)識(shí)到在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移中起重要作用[18]。
本研究通過免疫組化法檢測筆者醫(yī)院經(jīng)手術(shù)確診的腦膠質(zhì)瘤患者原發(fā)和復(fù)發(fā)標(biāo)本,通過統(tǒng)計(jì)分析患者一般臨床病理資料,VEGF蛋白表達(dá)水平與性別、年齡、病理類型等臨床病理資料不具有相關(guān)性,與WHO病理分級(jí)(rVEGF=0.375)、原發(fā)或復(fù)發(fā)情況(rVEGF=0.319)具有相關(guān)性,而BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)水平與性別、年齡、病理類型、病理分級(jí)等臨床病理資料不具有相關(guān)性,與原發(fā)或復(fù)發(fā)(rBMP-2=0.492,rBMP-7=0.381)情況具有相關(guān)性,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。通過Spearman等級(jí)資料分析結(jié)果提示,WHO病理分級(jí)和原發(fā)復(fù)發(fā)情況是VEGF蛋白表達(dá)的影響因素,原發(fā)復(fù)發(fā)情況是BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)的影響因素。進(jìn)一步研究分析,VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白表達(dá)水平在復(fù)發(fā)患者中表達(dá)水平明顯高于原發(fā)患者,提示可作為易復(fù)發(fā)患者的判定指標(biāo)。通過隨訪分析,VEGF、BMP-2、BMP-7蛋白陽性表達(dá)PFS及OS均短于陰性表達(dá)患者,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),因此還可作為高表達(dá)患者預(yù)后不良的判定指標(biāo)。
綜上所述,VEGF、BMP-2、BMP-7在復(fù)發(fā)腦膠質(zhì)瘤患者中高度表達(dá),參與腦膠質(zhì)瘤的生長浸潤過程,可以作為判定腦膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為的重要指標(biāo),還可作為腫瘤分子標(biāo)志物,對(duì)于腦膠質(zhì)瘤患者個(gè)體化治療及判斷患者預(yù)后提供指導(dǎo)意義。