周 龍,劉美霞,田仁富,潘 軻,向春暉
恩施土家族苗族自治州中心醫(yī)院:1.神經外科;2.神經內科,湖北恩施 445000
腦膠質瘤為成膠質細胞衍化而來的一種原發(fā)性顱腦腫瘤,其發(fā)病患者約占顱內腫瘤發(fā)病患者的35.2%~61.0%,具有“三高一低”特征,即發(fā)病率高、復發(fā)率高、病死率高、治愈率低[1]。臨床醫(yī)生主要通過手術治療腦膠質瘤,但腦膠質瘤常呈彌漫性浸潤,像樹根一樣長進腦部正常組織內,手術難以完全切除[2]。因此,對腦膠質瘤生物學行為相關分子進行研究,探討其在腦膠質瘤復發(fā)中的作用機制及對復發(fā)風險評估的價值具有重要意義。鋅轉運體1(ZnT1)是一種新近發(fā)現(xiàn)的金屬離子轉運體,主要生物學作用是將細胞內鋅離子轉運至細胞外[3]。有研究表明,ZnT1的信使RNA(mRNA)表達與惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展關系密切,其與乳腺癌生物學行為間的關系已得到部分證實[4]。微小RNA(miRNA) miR-542-3p是近年新發(fā)現(xiàn)的miRNA家族成員,有研究指出miR-542-3p在肝癌細胞內過表達能顯著抑制其轉移、侵襲等惡性生物學行為,且有望成為肝癌潛在的生物治療靶點[5]。目前,對腦膠質瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表達水平的高低,以及這兩項指標是否與腦膠質瘤高復發(fā)率有關尚無定論。本研究對此進行了探討,旨在為臨床腦膠質瘤復發(fā)風險的評估提供參考,現(xiàn)報道如下。
1.1一般資料 將2018年6月至2021年1月于本院進行手術治療的腦膠質瘤患者92例納入研究。納入標準:(1)符合腦膠質瘤診斷標準[6];(2)手術指征明確;(3)初次確診,入組前未進行過相關治療。排除標準:(1)復發(fā)性腦膠質瘤;(2)有嚴重肝、腎、心、肺功能缺陷;(4)有精神及認知功能障礙史;(4)有腦梗死、腦膜炎等其他腦部疾病。納入研究者均對研究內容知情同意并簽署知情同意書。
1.2方法 術中留取患者組織標本。采用聚合酶鏈式反應(PCR)法檢測膠質瘤和瘤旁組織標本中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的表達水平。采用樂普核酸提取試劑盒進行RNA的提取,嚴格按試劑盒說明書進行操作。取2 μL制備好的RNA待測標本,加入PCR反應管,采用愛康生物技術公司RTQ-960型實時熒光定量PCR儀(qPCR)進行檢測。引物序列如下,ZnT1 mRNA檢測:上游引物5′-TGATGGCTATTATGGAC-3′,下游引物5′-GGAGCGTTTCCCAAGC-3′;miR-542-3p檢測:上游引物5′-GGCGGTGTGACAGATTGATAA-3′,下游引物5′-CGGACTCATCGTACTCCTGCT-3′。反應條件:95 ℃ 30 s,95 ℃ 5 s,55 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s,共45個循環(huán),每個樣品檢測3次。采用2-ΔΔCt法計算相對表達水平。
1.3觀察指標 (1)比較膠質瘤組織及瘤旁組織的ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達水平。(2)比較不同病理特征(腫瘤最大徑、病理類型、病理分級[7]、組織學分化、腫瘤浸潤[8])的瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達水平。(3)患者術后隨訪至2022年1月,統(tǒng)計復發(fā)及未復發(fā)病例數(shù),進行術后復發(fā)的單因素及多因素分析。(4)繪制受試者工作特征(ROC)曲線,評估ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平用于預測術后復發(fā)的價值。
2.1膠質瘤組織及瘤旁組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平的比較 膠質瘤組織ZnT1 mRNA相對表達水平高于瘤旁組織(P<0.05),而miR-542-3p相對表達水平低于瘤旁組織(P<0.05),見表1。
表1 膠質瘤組織及瘤旁組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平比較
2.2不同病理特征膠質瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達水平比較 膠質瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平與腫瘤最大徑、病理類型無關(P>0.05),與病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤有關(P<0.05),見表2。
表2 不同病理特征膠質瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達水平比較
2.3術后復發(fā)的單因素分析 92例患者隨訪至2022年1月,失訪2例,術后復發(fā)32例,未復發(fā)58例。術后復發(fā)與未復發(fā)的患者年齡、性別、體質量指數(shù)(BMI)、腫瘤最大徑、病理類型、腫瘤部位、癥狀持續(xù)時間、合并癥、吸煙史、飲酒史、治療方案比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),而病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤、瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表3。
表3 術后復發(fā)的單因素分析
續(xù)表3 術后復發(fā)的單因素分析
續(xù)表3 術后復發(fā)的單因素分析
2.4術后復發(fā)的多因素分析 將病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤,瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平等因素納入多因素Logistic回歸模型分析,結果顯示,膠質瘤組織ZnT1 mRNA高表達及miR-542-3p低表達會增加腦膠質瘤患者術后復發(fā)風險(P<0.05),見表4、5。
表4 變量賦值情況
2.5ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達水平預測術后復發(fā)的價值 將ZnT1 mRNA、miR-542-3p納入Logistic回歸方程,最終確定術后復發(fā)的預測方程:logit(p)=-8.003+1.201×ZnT1 mRNA-0.930×miR-542-3p,將logit(p)作為獨立檢驗變量繪制預測術后復發(fā)的ROC曲線,結果顯示,聯(lián)合預測效能高于單一指標預測(P<0.05),見表6、圖1。
圖1 ROC曲線分析ZnT1 mRNA、miR-542-3p預測術后復發(fā)的價值
表5 術后復發(fā)的多因素分析
表6 ZnT1 mRNA、miR-542-3p預測術后復發(fā)的價值
盡管隨著醫(yī)療技術提高及新型藥物的研發(fā)及應用,腦膠質瘤的治療效果不斷被提升,但其術后復發(fā)仍然是此類患者預后不良的重要原因[9]。因此,從腦膠質瘤生物學行為相關分子入手,探討這些分子對臨床個體化復發(fā)風險評估的價值具有重要意義。
Zn是人體重要金屬元素,直接參與蛋白質、核酸合成過程,其水平變化與細胞增殖、分化、遷移等多個生物學功能關系密切[10]。Zn在人腦組織中的功能主要以兩種形式體現(xiàn),一是構成膜結合蛋白成為細胞膜的組成部分或參與蛋白質代謝過程,二是參與神經末梢突觸小泡囊泡或細胞質中信號傳導過程[11]。ZnT1是Zn轉運體家族重要成員,參與腦組織Zn代謝,已有的研究證實,ZnT1 mRNA在腫瘤組織細胞內表達異常,如ZnT1 mRNA在胰腺癌內能通過促細胞生長及侵襲而強化腫瘤細胞惡性行為[12]??紤]到外周血檢測假陰性較高,本研究對膠質瘤組織ZnT1 mRNA的相對表達水平進行了檢測,結果發(fā)現(xiàn),瘤組織ZnT1 mRNA相對表達水平顯著升高,此與上述研究結論一致,提示ZnT1 mRNA可能參與腦膠質瘤發(fā)生、發(fā)展過程,可以為臨床制訂治療方案提供參考。目前臨床主要根據(jù)腦膠質瘤病理特征制訂治療方案,如一級、二級低級別膠質瘤提倡盡早手術治療,三、四級高級別膠質瘤主要是間變性星形細胞及多形膠質母細胞瘤,其惡性程度更高,更易復發(fā),提倡手術+放化療治療,盡管具有一定指導價值,但難以有效實現(xiàn)個體化治療[13-14]。膠質瘤組織ZnT1 mRNA表達與病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤情況有關,進一步說明ZnT1 mRNA可能可以為臨床從腦膠質瘤生物學行為層面評估復發(fā)風險提供微觀參考。有研究表明,腫瘤侵潤是影響腦膠質瘤患者生存期的主要因素,尤其是室管膜下區(qū)受侵可顯著增加總復發(fā)及遠處復發(fā)風險[15]。本研究采用多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn),膠質瘤組織ZnT1 mRNA高表達是術后復發(fā)的獨立危險因素。分析可能的分子機制:腦膠質瘤細胞需從血液或周圍環(huán)境大量獲取營養(yǎng)物質以實現(xiàn)自身的持續(xù)增殖,較強的增殖活性可一定程度促進惡性細胞的侵襲行為,而ZnT1作為細胞增殖必需物質Zn的轉運體,當其失控表達增加時可為腦膠質瘤細胞增殖及轉移創(chuàng)造有利條件[16-17]。
miR-542-3p是新近所發(fā)現(xiàn)的miRNA家族成員,能特異性地結合凋亡抑制基因生存素(Survivin)所編碼mRNA的3′端非編碼區(qū),實現(xiàn)對Survivin蛋白表達的抑制作用[18]。學者楊彬等[19]研究顯示,腦膠質瘤組織內miR-542-3p表達顯著降低。本研究也發(fā)現(xiàn),瘤組織miR-542-3p表達低于瘤旁組織(P<0.05),與上述研究結果一致。此外,本研究還發(fā)現(xiàn),膠質瘤組織miR-542-3p表達與病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤有關,其可能參與腦膠質瘤生物學行為調控過程。分析主要原因是miR-542-3p高表達可靶向調節(jié)生存蛋白Survivin活性,誘導細胞凋亡[20]。另有研究顯示,miR-542-3p低表達時腫瘤細胞黏附能力增強[21]。惡性細胞間黏附及連接的增強可能是其發(fā)生浸潤的重要機制之一,因此,腦膠質瘤組織miR-542-3p低表達時預示彌漫性浸潤更嚴重。本研究也發(fā)現(xiàn),膠質瘤組織miR-542-3p低表達會增加腦膠質瘤患者術后復發(fā)風險,此結論與上述miR-542-3p的作用相符,說明膠質瘤組織miR-542-3p表達水平可為臨床評估術后復發(fā)風險提供參考。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn),ZnT1 mRNA、miR-542-3p聯(lián)合預測術后復發(fā)的曲線下面積為0.852,靈敏度為81.25%,特異度為79.31%,具有較高預測價值。但本研究的不足之處在于尚未明確此預測方案下所制訂的干預措施對患者遠期獲益的影響,還需進一步探討。
綜上所述,腦膠質瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表達水平與病理分級、組織學分化、腫瘤浸潤等病理特征有關,二者聯(lián)合檢測可提高對患者術后復發(fā)的預測效能。