12-LOX在神經膠質瘤中的表達及臨床意義*

葛瑞祥盛莉莉徐善水劉銀華徐國祥陳三送毛捷

12-LOX在神經膠質瘤中的表達及臨床意義*

葛瑞祥①盛莉莉②徐善水①劉銀華③徐國祥③陳三送①毛捷①

摘要目的：研究12-脂氧合酶（12-lipoxygenase，12-LOX）在神經膠質瘤中的表達及其臨床意義。方法：免疫組織化學法檢測40例神經膠質瘤組織和10例正常腦組織中12-LOX表達，結合臨床隨訪資料探討其表達與預后的相關性。結果：正常腦組織中12-LOX呈弱陽性表達，神經膠質瘤組織中強陽性表達率為72.5%，差異有統計學意義（P<0.05）。12-LOX強陽性表達與神經膠質瘤病理級別相關，差異有統計學意義（P=0.012），與患者性別、年齡、腫瘤大小、KPS評分無關。12-LOX強陽性表達患者中位無瘤生存期明顯低于與弱陽性表達患者（P<0.05）。結論：12-LOX在神經膠質瘤中異常表達，其表達差異與神經膠質瘤的病理級別相關，與預后密切相關。

關鍵詞12-LOX膠質瘤預后

神經膠質瘤是最常見的原發性顱內腫瘤，現階段治療方式以手術切除為主，結合放療及化療等綜合治療。由于其具有高度的侵襲及增殖能力，預后常表現為高復發率和低生存率的特征，這是神經外科醫師治療神經膠質瘤中所面臨的難題。12-脂氧合酶（12-lipoxygenase，12-LOX）是脂氧合酶同工酶的一種，參與花生四烯酸的代謝。近年研究發現，12-LOX在前列腺癌、肝癌及卵巢癌等腫瘤細胞增殖和凋亡中發揮作用，影響患者預后［1-2］。然而，至今12-LOX在神經膠質瘤中表達及其作用尚不明確。本研究通過免疫組織化學法對神經膠質瘤組織中的12-LOX表達進行檢測，探討其在神經膠質瘤組織中的表達特點，結合臨床隨訪資料分析12-LOX表達與神經膠質瘤臨床預后相關性，為神經膠質瘤臨床治療及預后判斷提供理論依據。

1　材料與方法

1.1臨床資料

選取2010年1月至2014年1月皖南醫學院第一附屬醫院初診膠質瘤患者40例作為實驗組，其中男性23例，女性17例；年齡25～75歲，平均年齡（46.3± 6.5）歲。按照2007年WHO中樞系統腫瘤病理分型標準［3］進行分級：低度惡性組（WHOⅠ/Ⅱ）24例，其中Ⅰ級7例，Ⅱ級17例；高度惡性組（WHOⅢ/Ⅳ）16例，其中Ⅲ級6例，Ⅳ級10例。術前患者均未接受任何放療、化療等輔助治療。另取10例顱內減壓術中取出的正常腦組織作為對照組，其中男性7例，女性3例；年齡23～62歲，平均年齡（31.2±2.3）歲。

1.2方法

1.2.1主要試劑鼠抗人12-LOX單克隆抗體購自英國Abcam公司，免疫組織化學SP法兔抗山羊二抗試劑盒、DAB試劑盒購自北京中杉金橋公司。

1.2.2免疫組織化學染色嚴格按照說明書步驟進行免疫組織化學試驗，用已知膠質瘤陽性切片作為實驗組，正常腦組織作為對照組。隨機選擇10個高倍鏡視野計數（×400），評分標準：計數陽性細胞百分比：陽性細胞數<5%為0分，5%～25%為1分，26%～50%為2分，51%～75%為3分，76%～100%為4分。陽性著色強度：無色為0分，淡黃色為1分，棕黃色為2分，棕褐色為3分。兩種計數相加為最后得分：0分為陰性（-），2分為（+），3～4分為（++），5～6分為（+++）。染色強度評分標準：不著色為0分，黃色為1分，棕黃色為2分，黃褐色為3分。陽性細胞所占比例評分標準：陽性細胞數<10%為0分；10%～40%為1分；40%～70%為2分；>70%為3分。兩種評分相加0～2分為弱表達，3～6分為強表達。

1.2.3隨訪以患者接受手術之日為開始時間，隨訪截止時間為2015年6月，研究人群隨訪率為85.0% （34/40）。隨訪方式為電話隨訪、門診復查或者上門追蹤隨訪以盡量避免失訪等。隨訪內容除臨床檢查、神經功能檢查、影像學檢查外，完成患者術前術后不同隨訪時間的KPS評分工作，記錄患者病情進展以及目前生存狀況及死亡原因。

1.3統計學方法

應用SPSS 13.0統計學軟件分析，計量數據以x±s表示。臨床病理等計數資料分析采用χ2或Fisher精確概率法，P<0.05為差異有統計學意義。用Kaplan-Meier法進行生存分析并繪制生存曲線，采用Log-rank檢驗比較兩組之間生存率差別，α=0.05位檢驗水準，結果以雙側P<0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1 12-LOX在神經膠質瘤和正常腦組織中的表達

如表1所示，10例正常腦組織均呈弱陽性表達，神經膠質瘤組織中12-LOX強陽性表達率為72.5% （29/40），顯著高于正常腦組織，兩組差異有統計學意義（P<0.05）。12-LOX在低度惡性組（WHOⅠ/Ⅱ）中呈弱陽性表達，在高度惡性組（WHOⅢ/Ⅳ）中呈強陽性表達。12-LOX在神經膠質瘤組織和正常腦組織中的表達見圖1。

2.2 12-LOX表達與臨床病理因素的關系

12-LOX強陽性表達率隨神經膠質瘤病理級別的增高呈遞增趨勢。各級之間差異有統計學意義（χ2=10.95，P=0.012）。12-LOX表達與患者年齡、性別、腫瘤大小、位置、KPS評分無關（表2）。

表1 12-LOX在神經膠質瘤和正常腦組織中的表達　例Table 1 Expression of 12-LOX in glioma tissues and normal human brain tissues n

圖1 12-LOX在神經膠質瘤組織和正常腦組織中的表達（SP×400）Figure 1 12-LOX expression in glioma tissues and normal brain tissues（SP×400）

2.3 12-LOX陽性表達與無瘤生存期之間的關系

本組患者隨訪時間2～56個月，其中12-LOX強陽性表達組術后中位無瘤生存時間為（13.2±1.2）個月，12-LOX弱陽性表達組術后中位無瘤生存時間為（25.6±1.1）個月。經Log-rank檢驗，兩組間差異有統計學意義（χ2=11.503，P<0.05，圖2）。

表2 12-LOX表達與臨床病理因素之間的關系　例Table 2 Relationship between 12-LOX expression and clinicopathologi?cal factors in glioma n

圖2 12-LOX強陽性表達和弱陽性表達膠質瘤患者生存曲線Figure 2 Survival curves of the patients with astrocytoma stratified by 12-LOX expression

3　討論

脂氧合酶（lipoxygenase，LOXs）是一類非血紅素含鐵酶，能催化花生四烯酸生成羥二十碳四烯酸（hydroxyeicosatetraenoicacid，HETE）和白三烯（leukotri? ene，LT）等生物活性物質，參與細胞信號轉導、生長代謝等過程。根據LOX對底物加氧的位置不同可將其分為5-、8-、12-、15-LOX四種分型。近年有研究報道，12-LOX在多種腫瘤細胞中表達。Ding等［4］通過RT-PCR實驗發現，12-LOX在PANC-1、MiaPaca2、Capan2、ASPC-1四種人類胰腺癌細胞系中均存在表達而在正常胰腺組織中不表達，提示抑制12-LOX的表達可有效抑制胰腺癌細胞的增殖。Piotrowska等［5］通過酶聯免疫法檢測88例前列腺癌組織標本及正常前列腺組織中12-LOX的表達情況，發現12-LOX在正常前列腺組織中不表達，而在前列腺癌組織中12-LOX表達明顯，上調12-LOX的表達可促進前列腺癌細胞的增殖與侵襲，推測12-LOX在前列腺癌組織中可能是一種癌基因產物。上述研究結果提示，12-LOX的表達可能與腫瘤的生長與增殖存在密切的關系。其中作用機制可能為12-LOX代謝產物12-羥基二十碳四烯酸（12-hydroxyeicosatetraenoic ac?id，12-HETE）通過誘導血管內皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）基因的轉錄和翻譯促進腫瘤血管重構，在腫瘤的發生發展過程中起重要作用［6］。

近年有報道12-LOX廣泛分布在神經系統中，在神經元細胞中表達較為明顯。神經系統中12-LOX過表達可消耗大量谷胱甘肽，并產生神經毒性的谷氨酸，誘導神經細胞的凋亡［7-10］，提示12-LOX參與神經元和神經膠質細胞生長和代謝過程，12-LOX過表達可能是神經系統病變潛在信號。本研究結果顯示，在正常腦組織中12-LOX呈弱陽性表達；12-LOX在神經膠質瘤組織中呈強陽性表達，且強陽性表達率為72.5%（29/40）。這表明12-LOX在正常腦組織中表達，但表達強度明顯弱于神經膠質瘤組織，兩組之間表達差異排除實驗條件與組織切片等因素，提示12-LOX在神經膠質瘤中呈過表達。Chiu等［11］研究發現在神經膠質瘤U87細胞系中，12-LOX特異性拮抗劑Baicalein能顯著抑制神經膠質瘤細胞的增殖和侵襲。這表明下調12-LOX在神經膠質瘤細胞中的表達，可以抑制神經膠質瘤的增殖和侵襲，提示12-LOX的過表達可能在膠質瘤的發生發展過程中發揮著重要作用。

Gao等［12］通過實驗發現，12-LOX在前列腺癌中表達，且隨著病理級別的增高，在腫瘤細胞中的表達增強，推測12-LOX在腫瘤細胞中的表達差異與病理分期呈正相關。從本研究結果可以看出，12-LOX表達水平與神經膠質瘤細胞的病理分級也存在著密切的關系，提示12-LOX在神經膠質瘤細胞中表達與神經膠質瘤的級別呈正相關，與年齡、性別、KPS評分和腫瘤大小無明顯相關。通過隨訪發現，神經膠質瘤組織12-LOX表達較高的患者中位生存期明顯低于12-LOX表達較低的患者，提示12-LOX的表達可能影響患者的術后生存時間。其機理可能與12-LOX的代謝產物促進腫瘤細胞增殖、侵襲及血管生成，引起神經膠質瘤術后預后不良相關［13］。

本研究探索了12-LOX在膠質瘤表達情況，由于12-LOX在正常腦組織和神經膠質瘤中表達有顯著的差異，因此可以作為一種潛在的腫瘤標記物。然而，12-LOX影響腫瘤發生具體機制和信號通路仍不明確，其他脂氧酶及其代謝產物對12-LOX協調作用并未深入研究，因此12-LOX在膠質瘤發生過程中具體作用機制尚需進一步研究。

參考文獻

[1]Xu XM, Yuan GJ, Deng JJ, et al. Inhibition of 12-lipoxygenase reduces proliferation and induces apoptosis of hepatocellular carci?noma cells in vitro and in vivo[J]. Hepatobiliary Pancreat Dis Int, 2012, 11(2):193-202.

[2]Guo AM, Liu X, Al-Wahab Z, et al. Role of 12-lipoxygenase in regulation of ovarian cancer cell proliferation and survival[J]. Can?cer Chemother Pharmacol, 2011, 68(5):1273-1283.

[3]Louis DN, Ohgaki H, Wiestler OD, et al. The 2007 WHO classi?fication of tumours of the central nervous system.[J]. Acta Neuro?pathol, 2007, 114(2):97-109.

[4]Ding X, Iversen PM, Knezetic J, et al. Lipoxygenase inhibitors abolish proliferation of human pancreatic cancer cells[J]. Biochem Biophys Res Commun, 1999, 261(1):218-223.

[5]Piotrowska M, Szefel J, Skrzypczak-Jankun E, et al. The concen?tration of 12-lipoxygenase in platelet rich plasma as an indication of cancer of the prostate.[J]. Contemp Oncol(Pozn), 2013, 17(4): 389-393.

[6]Mccabe NP, Selman SH, Jankun J. Vascular endothelial growth factor production in human prostate cancer cells is stimulated by overexpression of platelet 12-lipoxygenase[J]. Prostate, 2006, 66(7):779-787.

[7]Chu J, Zhuo J, Praticò D. Transcriptional regulation of βsecre?tase-1 by 12/15-lipoxygenase results in enhanced amyloidogene?sis and cognitive impairments[J]. Ann Neurol, 2012, 71(1):57-67.

[8]Li Y, Maher P, Schubert D. A Role for 12-lipoxygenase in Nerve Cell Death Caused by Glutathione Depletion[J]. Neuron, 1997, 19(2):453-463.

[9]Yoshihiro H, Hideji T, Yoshiki K, et al. Arachidonic acid pro?motes glutamate-induced cell death associated with necrosis by 12- lipoxygenase activation in glioma cells[J]. Life Sci, 2007, 80(20):1856-1864.

[10]Wang H, Li J, Follett P L, et al. 12-Lipoxygenase plays a key role in cell death caused by glu-tathione depletion and arachidon?ic acid in rat oligodendrocytes.[J]. Eur J Neurosci, 2004, 20(8): 2049-2058.

[11]Chiu WT, Shen SC, Chow JM, et al. Contribution of reactive ox?ygen species to migration/invasion of human glioblastoma cells U87 via ERK-dependent COX-2/PGE(2)activation[J]. Neurobi?ol Dis, 2010, 37(1):118-129.

[12]Gao X, David J Grignon, Taibi Chbihi, et al. Elevated 12-lipoxy?genase mRNA expression correlates with advanced stage and poor differentiation of human prostate cancer.[J]. Urology, 1995, 46(2): 227-237.

[13]Pidgeon GP, Lysaght J, Krishnamoorthy S, et al. Lipoxygenase metabolism: roles in tumor progression and survival[J]. Cancer Metastasis Rev, 2007, 26(3-4):503-524.

（2015-07-26收稿）

（2015-09-09修回）

（編輯：邢穎）

葛瑞祥專業方向為神經膠質瘤基礎及臨床研究。

E-mail：geruixiang2013@163.com

·臨床研究與應用·

作者單位：①安徽省蕪湖市皖南醫學院第一附屬醫院神經外科（安徽省蕪湖市241000）；②腫瘤研究所；③病理科*本文課題受皖南醫學院第一附屬醫院引進人才項目（編號：2014047）資助

Expression and significance of 12-lipoxygenase in human glioma

Ruixiang GE, Lili SHENG, Shanshui XU, Yinhua LIU, Guoxiang XU, Sansong CHEN, Jie MAO
Correspondence to: Jie MAO; E-mail: myw921@yahoo.com
1Department of Neurosurgery,2Tumor Research Institute;3Department of Pathology, the First Affiliated Hospital of Wannan Medi
cal College, Wuhu 241000, China.
This work was supported by the project Talent Introduction of the First Affiliated Hospital of Wannan Medical College(No.
2014047).

AbstractObjective: To investigate the expression and clinical significance of 12-lipoxygenase(12-LOX)in glioma. Methods: 12-LOX expression in 40 glioma cases and 10 normal human-brain tissues was assayed by immunohistochemistry. Clinicopathological data were analyzed to reveal the association between 12-LOX expression and prognosis of glioma patients. Results: 12-LOX was weakly expressed in the normal human brain tissues, whereas 12-LOX was strongly expressed(72.5%)in glioma tissues(P<0.05). The strong 12-LOX expression was correlated with the histopathological grading of glioma(P=0.012), whereas 12-LOX expression was not correlated with factors such as patient gender and age, tumor size, and Karnofsky Performance Score. Median survival time was longer in the group with low 12-LOX expression(25.6 months)than in the group with high 12-LOX expression(13.2 months)(P<0.05). Conclusion: Abnormal 12-LOX expression is implicated in glioma. 12-LOX expression was correlated with the histopathological grading of glioma and was closely associated with patient prognosis.

Keywords:12-LOX, glioma, prognosis

作者簡介

通信作者：毛捷myw921@yahoo.com

doi:10.3969/j.issn.1000-8179.2015.19.799