劉光普 胡威 溫嘉霖 李勁松 張敬泉 汪華僑
星形細胞瘤是從星形細胞轉變而來的具有特定形態學改變和生物學行為的腫瘤,主要發生在大腦半球、小腦、腦干和脊髓。星形細胞瘤是膠質瘤發病率最高的一類,占膠質瘤40%以上,約占顱內腫瘤17%。根據其分化程度的不同分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級,目前認為,星形細胞瘤的病理分級、Ki-67陽性率、發病年齡、術前等待時間是與其預后密切相關的因素,而腫瘤組織微囊變和血管內皮生長因子(VEGF)表達則為其保護因素[1]。星形細胞上調基因-1(AEG-1)是新近發現的,與多種腫瘤(如乳腺癌、膠質母細胞瘤、惡性黑色素瘤)的侵襲、進展、轉移有關的癌基因。本研究在評價傳統臨床預后因素的基礎上,探討AEG-1在不同級別星形細胞瘤的表達規律及其與腫瘤惡性程度和預后的關系。
在2000年1月至2012年6月梅州市人民醫院神經外科收治的星形細胞瘤患者中,以隨機數字表法分別抽取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級患者各20例,共計80例。病例入選標準:①符合WHO(2000年)神經上皮源性腫瘤分類標準;②入院時間為2000年1月至2012年6月;③患者術前均未曾進行放射治療或化學治療,且均為初次手術;④未合并其他基礎疾病。患者年齡18~64歲,中位年齡40歲。
按照WHO(2000年)神經上皮源性腫瘤分類標準,星形細胞瘤根據細胞分化程度由高到低分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級,惡性程度依次增加。
1.AEG-1表達水平的檢測
重新收集入選患者的手術標本蠟塊,由病理科重新切片,應用EnVision免疫組織化學染色法,檢測所抽取病例中不同級別的星形細胞瘤組織中AEG-1的表達水平。兔抗人AEG-1多克隆抗體購自英國Abeam公司,免疫組織化學染色試劑盒均購自福州邁新生物技術公司,嚴格按照試劑盒說明書染色。另在病理科既往手術標本中,選擇1例正常腦組織標本、1例乳腺癌標本行AEG-1 EnVision免疫組織化學染色,分別用作陰性對照及陽性對照。
2.染色結果判定
AEG-1陽性反應物分布于細胞核周圍的胞漿,呈胞漿型。每張切片觀察5個高倍視野(×200),分別選取切片左上、左下、右上、右下及中央5個點,對AEG-1陽性細胞進行手工計數:陽性細胞比例少于10%為陰性,10%~ 50%為陽性,大于50%為強陽性[2]。
3.預后隨訪
以手術日期為隨訪起點,末次隨訪時間(2013年7月)為終點,通過電話、門診和書信等隨訪患者的預后,預后判定標準為生存或死亡。
AEG-1免疫反應呈胞漿型,胞核周圍胞漿可見強弱不等的黃至褐黃色染色。正常腦組織中無AEG-1蛋白的特異性染色,不同級別星形細胞瘤標本切片陽性分布表現不均一,見圖1。80例腫瘤組織中,76例表達AEG-1,總陽性率為95%(76/80),其中陽性36例,強陽性40例;陰性4例(5%)。不同級別星形細胞瘤中AEG-1陽性表達率比較差異有統計學意義(P<0.01),低級別星形細胞瘤組陽性表達率低于高級別星形細胞瘤組,見表1。AEG-1陰性組、陽性組和強陽性組年齡、性別、腫瘤切除程度及術后化學治療時間比較分布差異均無統計學意義(P均>0.05)。AEG-1水平與腫瘤分級呈正相關(rs=0.493,P<0.001)。
80例患者均獲得隨訪;隨訪時間13~108個月,中位時間52個月。Ⅰ~Ⅳ級星形細胞瘤患者中位生存時間分別為7、3、4、3年(見圖2)。AEG-1陰性組、陽性組和強陽性組的中位生存時間分別為7、5和4年。經Log-rank檢驗,AEG-1陰性組、陽性組、強陽性組的生存率分別為75%、47%、53%,AEG-1陽性者生存率低于陰性者(χ2=3.709,P<0.05),見表2。AEG-1水平與患者的生存率呈負相關(rs=-0.299,P<0.001)。

表1 不同級別星形細胞瘤中AEG-1陽性表達率的比較

圖1 AEG-1在不同級別星形細胞瘤組織中的表達(EnVision染色,×200)
胞核黃染為AEG-1陽性;A:Ⅱ級星形細胞瘤組織,AEG-1呈陽性;B:Ⅲ級星形細胞瘤組織,AEG-1呈強陽性;C:Ⅳ級星形細胞瘤組織,AEG-1呈強陽性;D:Ⅰ級星形細胞瘤組織,AEG-1呈陰性

表2 不同AEG-1 表達水平者的生存情況比較

圖2 不同級別星形細胞瘤患者的生存曲線
星形細胞瘤是神經系統發病率最高的原發性腫瘤,目前其根治仍是神經醫學的難題。因此,早期正確評價各級別星形細胞腫瘤患者的預后對臨床治療具有很重要的意義,但影響其預后的因素很多,目前多數研究觀點認為腫瘤的病理類型、手術切除程度、術后放射治療或化學治療、發病年齡、臨床表現均為影響患者的預后的因素。膠質母細胞瘤患者預后較差,而低級別、病程長、腫瘤位于小腦、以癲癇為主要表現、無頭痛及性格改變、腫瘤全切除者, 一般預后較佳。從切除程度來講,腫瘤全切者5年生存率可達80%,部分切除腫瘤或單純行腫瘤活組織檢查者5年生存率僅為45%~50%, 對40歲以上腫瘤次全切除的患者,放射治療可獲得滿意效果。腫瘤復發者多伴有腫瘤惡性程度增加,導致預后不佳,大約半數腫瘤復發后惡變,其中近1/3腫瘤復發后演變為膠母細胞瘤(WHO Ⅳ級),復發后腫瘤的快速生長常為死亡原因。
AEG-1是新近發現的與多種腫瘤的侵襲、進展、轉移有關的癌基因,如乳腺癌、膠質母細胞瘤和惡性黑色素瘤等。人AEG-1又稱為 Metadherin,最早(2005年)是在研究HIV相關性癡呆時,用快速消減技術在人原始胚胎星形細胞(PHFA)中克隆的與HIV或TNF-α誘導有關的基因,定位于8q22,表達產物分布于核周胞漿,是一種胞漿蛋白[1]。作為Ha-ras下游的靶基因,AEG-1主要通過激活NF-κB發揮作用,而且通過小RNA干擾技術敲除AEG-1表達可降低膠質瘤細胞的侵襲性[3]。近5年的研究聚焦于AEG-1促進腫瘤的進展和轉移,認為AEG-1調節腫瘤轉移的關鍵是增加了腫瘤細胞的侵襲性和黏附性[4]。基于其潛在的臨床關聯性,AEG-1表達情況已在不同腫瘤細胞系中進行了檢測,包括膠質細胞腫瘤細胞系(如膠質母細胞瘤T98G和G18),初步展示了AEG-1作為原癌基因的特性[5]。業已證實95%以上的高惡度膠質瘤中都存在AEG-1表達上調現象,如膠質母細胞瘤和SV-40轉化的成人星形細胞瘤細胞,正常腦組織中則無表達。近年來對AEG-1越來越深入的研究顯示,AEG-1在腫瘤演進中具有極為重要的作用,在腫瘤細胞如胃癌、乳腺癌、少突膠質細胞瘤、前列腺癌細胞中AEG-1都呈高表達,并且其表達量與臨床分期呈正相關,而與性別、年齡無關;AEG-1在非小細胞肺癌的轉移中起重要作用,其高表達提示差的臨床后果;AEG-1是結直腸癌肝轉移的生物學標記[6-7]。據此AEG-1有望作為監測腫瘤預后的指標及腫瘤治療的新靶點分子,通過抑制AEG-1表達抑制腫瘤細胞生長,促進凋亡,抑制腫瘤血管的生成及降低腫瘤細胞的耐藥性,從而達到改善腫瘤的臨床療效、提高患者的生存率及生活質量的目的。目前已有一些措施可以對癌細胞AEG-1發揮作用,如氯化鎘可以下調乳腺癌細胞AEG-1的表達;AEG-1的DNA疫苗可以減少乳腺癌的肺轉移,同時提高對阿霉素的化學治療敏感性;然而,其在星形細胞瘤中的作用尚未可知[8-9]。故探討AEG-1這一與腫瘤侵襲性相關的分子標記物,可以為進一步制定有效的輔助治療方案提供有力的指導。
本研究中,80例星形細胞瘤、1例正常腦組織和1例乳腺癌標本(陽性對照)采用EnVision法檢測AEG-1蛋白的表達,發現正常腦組織中無AEG-1蛋白的特異性染色;而95%星形細胞瘤中存在AEG-1表達。作為Ha-ras信號途徑的重要組成部分,AEG-1經Ha-ras蛋白激活后結合NF-kB啟動細胞異常生存途徑,介導細胞的異常增殖、增加細胞黏附性以及抗凋亡能力,反映腫瘤的惡性程度[9]。本研究顯示,隨著腫瘤惡性程度的增高AEG-1表達水平也升高,表達強度與腫瘤的級別呈正相關(r=0.481,P<0.05),AEG-1陽性者術后生存率較陰性者低,且呈負相關,初步提示AEG-1表達陽性者預后較差。
綜上所述,AEG-1表達強度和水平與星形細胞瘤惡性程度關系密切,可作為臨床評估星形細胞瘤患者預后的生物學指標之一。
[1] Larjavaara S, Mantyla R, Salminen T, et al. Incidence of gliomas by anatomic location.Neuro Oncol, 2007, 9:319-325.
[2] 劉秀華,吳春林,許海剛,等.食管鱗狀細胞癌中AEG-1的表達和微血管密度與腫瘤轉移及預后的關系.福建醫科大學學報,2012,46:24-26.
[3] Godfraind C, Rousseau E, Ruchoux MM, et al. Tumour necrosis and microvascular proliferation are associated with 9p deletion and CDKN2A alterations in 1p/19q-deleted oligodendrogliomas. Neuropathol Appl Neurobiol, 2008, 29:462-471.
[4] 葉佳,陳瑋琳. 星形細胞上調基因-1與腫瘤的關系.國際腫瘤學雜志,2011,38:213-219.
[5] Mattioli E, Vogiatzi P, Sun A, et al. Immunohistochemical analysis of pRb2/p130, VEGF, EZH2, p53, p16(INK4A), p27(KIP1), p21(WAF1), Ki-67 expression patterns in gastric cancer.J Cell Physiol, 2007, 210:183-191.
[6] Song L, Li W, Zhang H, et al.Over-expression of AEG-1 significantly associates with tumour aggressiveness and poor prognosis in human non-small cell lung cancer. J Pathol, 2009 ,219:317-326.
[7] Jiang T, Zhu A, Zhu Y, et al. Clinical implications of AEG-1 in liver metastasis of colorectal cancer. Oncol Lett, 2012, 3:1331-1335.
[8] Luparello C, Longo A, Vetrano M.Exposure to cadmium chloride influences astrocyte-elevated gene-1 (AEG-1) expression in MDA-MB231 human breast cancer cells.Biochimie. 2012,94:207-213.
[9] Qian BJ, Yan F, Li N, et al. MTDH/AEG-1-based DNA vaccine suppresses lung metastasis and enhances chemosensitivity to doxorubicin in breast cancer. Cancer Immunol Immunother., 2011,60:883-893.
[10] Khuda IIE, Koide N, Noman ASM, et al. Astrocyte elevated gene-1(AEG-1) is induced by lipopolysaccharide as toll-like receptor 4(TRL4) ligand and regulates TRL4 signalling.Immunology,2009,128:e700-e706.