侵襲性垂體腺瘤的MRI表現與Bcl-2、Gal-3表達的相關性研究

賈睿超 ，仝海波 ，肖 虹，宋志遠，范益民，郝解賀

（1.山西醫科大學第一醫院神經外科，山西太原 030001；2.山西醫科大學第一醫院病理科，山西太原 030001）

垂體腺瘤是常見的良性腫瘤，人群發生率一般為1/10萬。在顱內腫瘤中僅低于腦膠質細胞瘤和腦膜瘤，約占顱內腫瘤的10%[1]。其中侵襲性垂體腺瘤以其特有的生物學形態特征引起眾多學者的關注。一般認為侵襲性垂體腺瘤（invasive pituitary adenomas，IPA）是指突破包膜生長并侵犯鄰近結構的垂體腺瘤，常向鞍外生長侵犯鄰近硬膜、顱骨、海綿竇和包繞頸內動脈。手術風險大，難以全切，術后復發率高[2]。隨著分子生物學的發展，我們了解到深入研究垂體腺瘤侵襲行為的分子機制有助于制訂有效的治療方案，并為及時判斷垂體瘤的預后及治療提供新的方法和手段。B細胞淋巴瘤基因 2（B-cell lymphomagene 2，Bcl-2）是從人類 B 細胞濾泡狀淋巴瘤中分離出來的一種癌基因，其過度表達可阻止細胞凋亡發生，延長腫瘤細胞生存，增加腫瘤的侵襲能力。半乳糖凝集素3（Galectin-3，Gal-3）是一類多功能半乳糖苷結合蛋白家族，參與細胞增殖和分化、細胞凋亡、腫瘤侵襲等[3]。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院神經外科2007年12月～2009年12月垂體腺瘤手術切除的病理蠟塊標本49例，所有病例均具有相關臨床資料，包括入院記錄、術前MRI檢查、內分泌激素水平檢查、手術記錄、病理報告、出院記錄。行免疫組織化學Envision法進行檢測，其中，男19例，女30例；年齡20～75歲，平均45.6歲。按內分泌激素免疫組織化學檢測分類：PRL型13例，GH型4例，ACTH型1例，TSH型2例，多激素型8例，無功能型21例。

1.2 成像方法及檢查技術

所有病例均在我院核磁室完成檢查，頭顱線圈，均行平掃及增強掃描：橫軸位SE T1WI（TR 500 ms，TE 17 ms）、TSE T2WI（TR 3 600 ms，TE 84 ms），層厚 3.0 mm，層距 0.3 mm，視野（FOV）190 mm×190 mm，矩陣 512×512；矢狀位及冠狀位T1WI及T2WI，以及T1WI橫軸、冠狀、矢狀位增強掃描（造影劑為gd-DTPA，0.1 mmol/kg）。

1.3 影像學觀測指標及垂體腺瘤侵襲性判定標準

根據Edal等[4]提出的SIPAP分類法，對垂體腺瘤的生長方向加以描述，利用蝶鞍中段MRI冠狀位圖像對上、下、左、右四個方向分級，用正中矢狀位圖像來對前、后擴展進行分級。測量瘤體前后徑、橫徑、高徑。腫瘤向鞍上生長不同程度地擠壓和拉伸視交叉和（或）壓迫室間孔引起腦積水；向鞍下生長突破鞍底硬膜，破壞鞍底骨質侵入蝶竇和（或）向前達篩竇及鼻腔；向左右單側或雙側生長超過頸內動脈海綿竇段及床突上段外側壁連線，和（或）腫瘤包繞頸內動脈范圍大于2/3；向前生長超過經鞍結節垂線進入前顱窩；向后生長侵犯鞍背及斜坡，均提示腫瘤具有侵襲性[5]。

1.4 方法及主要試劑

本試驗病例全部行免疫組織化學Envision法檢測。鼠抗人Bcl-2蛋白單克隆抗體、兔抗人Gal-3多克隆抗體、二步法免疫組化檢測試劑PV-6000-G均購自北京中杉金橋公司。其余相關試劑由我院病理科提供。組織標本取出后立即經福爾馬林液固定、石蠟包埋、制成厚度為4 μm切片。切片分別行HE染色和免疫組織化學染色。免疫組織化學染色步驟嚴格按照試劑說明進行，Bcl-2、Gal-3工作濃度均為1∶100。以PBS代替一抗作為陰性對照。已知陽性組織切片（北京中杉金橋公司提供）做陽性對照。

1.5 結果判定

在光學顯微鏡下，Bcl-2陽性染色主要位于細胞漿，為棕黃色；Gal-3陽性染色主要位于細胞核/漿/細胞外基質，為棕黃色。參照Shimizu等[6]的方法半定量積分法，至少觀察5個高倍視野，根據陽性細胞比例和陽性反應強度評分。①陽性細胞比例：≤5%為0分；6%～25%為1分；26%～50%為2分；＞50%為3分。②陽性反應強度：無染色為0分；輕度染色（淡黃色）為1分；中度染色（棕黃色）為2分；重度染色（棕褐色）為3分。兩種方法相加得分分為四級：0分為 （-）；1～2分為（+）；3～4分為（++）；5～6分為（+++）。

1.6 統計學處理

應用SPSS 17.0統計軟件進行統計學分析，采用χ2檢驗和Spearman等級相關分析，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 影像學觀測結果

本試驗所選入病例無最大徑線≤10 mm者，按最大徑線分為四級，11～20 mm為Ⅰ級，共3例，21～30 mm為Ⅱ級，共16例，31～40 mm為Ⅲ級，共 15例，≥41 mm為Ⅳ級，共15例。其中，侵襲性垂體腺瘤26例，非侵襲性垂體腺瘤23例。

2.2 Bcl-2在垂體腺瘤中的表達情況

Bcl-2在本試驗所有垂體腺瘤中陽性表達率為42.9%（21/49），侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤組之間Bcl-2蛋白表達的比較見表1。侵襲性垂體腺瘤組中Bcl-2蛋白表達的陽性率高于非侵襲性垂體腺瘤組，差異有統計學意義（χ2=4.978，P＜0.05）。

表1 侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤Bcl-2蛋白表達的陽性率比較（例）Tab.1 The positive rate comparison of Bcl-2 protein expression in invasive and non-invasive pituitary adenoma(case)

2.3 gal-3在垂體腺瘤中的表達情況

Gal-3本試驗所有垂體腺瘤中陽性表達率為44.9%（22/49），侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤組之間Gal-3蛋白表達的比較見表2。侵襲性垂體腺瘤組中Gal-3蛋白表達的陽性率高于非侵襲性垂體腺瘤組，差異有統計學意義（χ2=9.397，P＜0.05）。

表2 侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤Gal-3蛋白表達的陽性率比較（例）Tab.2 The positive rate comparison ofgal-3 protein expression in invasive and non-invasive pituitary adenoma(case)

2.4 Bcl-2、Gal-3的免疫組織化學結果與MRI表現的關系

Bcl-2、Gal-3蛋白表達的免疫組織化學染色分級與侵襲性垂體腺瘤MRI測量的最大徑線的關系見表3、4，二者表達均與腫瘤最大徑線呈顯著正相關關系。

表3 侵襲性垂體腺瘤Bcl-2的表達與腫瘤MRI最大徑線的關系Tab.3 The relationship between expression of Bcl-2 in invasive pituitary adenoma and maximumdiameter of tumor in MRI

表4 侵襲性垂體腺瘤Gal-3的表達與腫瘤MRI最大徑線的關系Tab.4 The relationship between expression ofgal-3 in invasive pituitary adenoma and maximumdiameter of tumor in MRI

3 討論

IPA的概念最早是由Jefferson提出的，并強調IPA的兩大特點：硬腦膜侵犯及快速增長[2]。它是一種介于惡性和良性腺瘤之間的腫瘤，治愈率低（17%），復發率高（33%～35%）。在病理學方面，常規用于診斷惡性腫瘤侵襲性的指標，如核分裂象、核異形、核深染、細胞壞死、細胞多形性等指標均難以有效區分侵襲性與非侵襲性垂體腺瘤[7-9]。手術學標準主要指的是術中手術醫師根據經驗以及術中發現所做的診斷，但多年的臨床經驗告訴我們，手術學標準的特異性很高，但卻容易漏診部分侵襲性垂體腺瘤[10]。MRI以其良好的軟組織對比度逐漸取代CT而成為診斷鞍區病變的首選。對于蝶鞍四周的腦池、硬膜、海綿竇、空氣等結構，MRI常可清晰顯示[11]。本試驗所采用的是Edal等[4]提出的SIPAP分類法，該分類方法將KNOSP-STEINER法和HARDY-WILSON法相結合、互相補充，將垂體腺瘤分類擴展。其優點在于可對垂體腺瘤進行全方位的精確描述。SIPAP分類法中并未加入對垂體腺瘤大小的評估，但有關垂體腺瘤大小的資料可較為容易獲得，應用SIPAP分類法將腫瘤分為兩組，統計后可以發現垂體腺瘤大小與擴展程度顯著相關。本分類方法基于MRI T1WI的冠狀位和矢狀位，影像資料易于獲得，重復性好，可用于術前、術后以及藥物治療后垂體腺瘤的評價，其中最主要的是能夠給予神經外科醫生關于垂體腺瘤的全局描述并充分評估手術風險。

基因、染色體及其蛋白質產物的改變，是造成良性生長的垂體腺瘤具有侵襲性的基礎[12]。蛋白質是一切生命活動真正的執行者，因此從垂體腺瘤的蛋白質組成、表達和功能去研究垂體腺瘤侵襲性的發病機制，將是一個有效的探索策略。Bcl-2基因是1984年Tsujimoto等從人類B細胞濾泡狀淋巴瘤中分離出的一種癌基因，為該腫瘤14號染色體和18號染色體異位所致。Bcl-2基因的表達產物廣泛分布于線粒體、內質網膜和核膜上。其過度表達并不影響細胞增殖和加速細胞分裂，而是延長腫瘤細胞生存，阻止細胞凋亡的發生，增加腫瘤的播散侵襲能力。劉志雄等[13]研究發現侵襲性垂體腺瘤中Bcl-2蛋白水平的表達明顯增高，與非侵襲性垂體腺瘤相比，差異顯著。提示侵襲性垂體瘤可能與Bcl-2的抗凋亡效應的增強有關。抑制了細胞凋亡，腫瘤細胞生命延長，使其過量蓄積，相對促進細胞增殖，從而侵襲鄰近組織，使垂體腺瘤表現為侵襲性生長的特性。本試驗通過免疫組織化學染色方法檢測垂體腺瘤組織中Bcl-2蛋白水平的表達，結果顯示：侵襲性垂體腺瘤組中Bcl-2蛋白的表達顯著增高，與非侵襲性垂體腺瘤組相比差異有統計學意義。提示垂體腺瘤侵襲性生長可能與Bcl-2抗凋亡作用增強有關。

凝集素（Lectins）是一類能選擇性識別糖結構并與之非共價結合的蛋白質。動物凝集素主要分為P型凝集素，C型凝集素，I型凝集素，S型凝集素即半乳糖凝集素（Galectins，Gal）、五聚體蛋白等5個家族[14]。Gal廣泛分布于從線蟲、海綿到哺乳動物等各種動物體內，其成員眾多，結構上均具有保守的糖識別域（Carbohydrate-recognitiondomain，CRD），對各半乳糖苷有特殊親和力，在機體的多種生理和病理過程中發揮重要的作用[15]。國內黃垂學等[16]發現Gal-3在全部PRL和ACTH分泌腫瘤中表達，而在其他類型腫瘤中有部分表達，并且無論是在mRNA水平還是蛋白水平，Gal-3在侵襲性垂體腺瘤組中的表達均較非侵襲性垂體腺瘤組明顯增高。提示Gal-3可能通過一種或多種途徑促進垂體腺瘤細胞增殖，導致腫瘤的侵襲性生長。本試驗通過免疫組織化學染色方法檢測垂體腺瘤組織中Gal-3蛋白水平的表達，結果顯示：侵襲性垂體腺瘤組中Gal-3蛋白的表達顯著增高，與非侵襲性垂體腺瘤組相比差異有統計學意義。提示垂體腺瘤侵襲性生長可能與Gal-3調節基因轉錄和蛋白合成等促進垂體腺瘤組織細胞增殖，引起垂體腺瘤侵襲性生長有關。本試驗統計得出兩項指標蛋白表達均與侵襲性垂體腺瘤最大徑線呈顯著相關，進一步表明該兩項指標在腫瘤生長、侵襲中發揮重要作用，并且提示Bcl-2蛋白與Gal-3蛋白之間可能存在協同效應，與有關文獻相一致[13]。

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