SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)及其臨床意義

劉 湘

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·論著·

SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)及其臨床意義

劉 湘

目的分析SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)及其臨床意義。方法收集安康市人民醫(yī)院神經(jīng)外科2012年1月—2015年1月收治的65例腦膠質(zhì)瘤患者的腦組織標(biāo)本及13例因顱腦損傷行顱內(nèi)減壓術(shù)患者的腦組織標(biāo)本，采用免疫組化法檢測SOX2蛋白表達(dá)情況，采用反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)檢測SOX2 mRNA表達(dá)情況，分析SOX2蛋白表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床特征的關(guān)系。結(jié)果Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于正常腦組織，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級、Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織(P<0.05)。不同性別、年齡腦膠質(zhì)瘤患者腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)情況比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；不同腫瘤直徑、病理分級腦膠質(zhì)瘤患者腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于正常腦組織，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級、Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織(P<0.05)。結(jié)論SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織內(nèi)呈高表達(dá)，且其表達(dá)水平隨著腫瘤惡性程度的加重而升高，提示SOX2在腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用。

神經(jīng)膠質(zhì)瘤；SOX2；疾病特征

劉湘.SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)及其臨床意義[J].實用心腦肺血管病雜志，2016，24(2)：40-43.[www.syxnf.net]

Liu X.Expression of SOX2 in glioma tissue and its clinical significance[J].Practical Journal of Cardiac Cerebral Pneumal and Vascular Disease，2016，24(2)：40-43.

腦膠質(zhì)瘤屬于常見的原發(fā)性腦腫瘤，其主要是由人腦神經(jīng)外胚葉衍化而來的膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)生的腫瘤[1]。腦膠質(zhì)瘤病灶范圍廣，發(fā)病率較高，已成為臨床中最主要的原發(fā)性腦腫瘤之一。腦膠質(zhì)瘤致病因素多、發(fā)生機制復(fù)雜，且多數(shù)情況下表現(xiàn)為惡性腫瘤，臨床治療難度較大[2]。目前，針對腦膠質(zhì)瘤的治療方式已經(jīng)從單純的開顱腫瘤切除術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槭中g(shù)結(jié)合放化療的綜合治療，但迄今為止，惡性腦膠質(zhì)瘤患者治療成功率仍較低，且預(yù)后較差，中位生存時間常≤18個月，5年存活率≤5%[3]，因此，常規(guī)抗腫瘤治療的臨床效果已難有突破。隨著分子生物學(xué)抗腫瘤研究的發(fā)展，已將治療惡性腦膠質(zhì)瘤的靶點轉(zhuǎn)向人體干細(xì)胞內(nèi)基因及蛋白因子。SOX2是從誘導(dǎo)性潛能干細(xì)胞(iPSCs)分離獲取的核心轉(zhuǎn)錄因子之一，其能介導(dǎo)細(xì)胞基因重編和激活并維持細(xì)胞潛在的干細(xì)胞功能，使機體發(fā)揮自身抗炎及抗癌特性[4]。本研究旨在分析SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)及其臨床意義，現(xiàn)報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料采集安康市人民醫(yī)院神經(jīng)外科2012年1月—2015年1月收治的65例腦膠質(zhì)瘤患者的腦組織標(biāo)本作為腦膠質(zhì)瘤標(biāo)本，均由手術(shù)獲得并經(jīng)病理確診，其中男34例，女31例；年齡28～74歲，平均年齡(41.2±2.4)歲。參照“世界衛(wèi)生組織中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(2007年)”中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行病理分級，其中Ⅰ級11例、Ⅱ級21例、Ⅲ級19例、Ⅳ級14例。同時采集13例因顱腦損傷行顱內(nèi)減壓術(shù)患者的腦組織標(biāo)本作為正常腦組織標(biāo)本。將所有標(biāo)本均分為2份，一份置于10%中性緩沖甲醛溶液中待病理切片后進(jìn)行免疫組化染色，另一份置于液氮罐-80 ℃保存進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈方式反應(yīng)(RT-PCR)。

1.2實驗方法

1.2.1SOX2蛋白檢測方法

1.2.1.1實驗試劑及儀器SOX2兔抗人多克隆抗體購于北京博奧森生物技術(shù)有限公司，SP-9000免疫組化試劑盒購自福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司，DAB顯色試劑盒購自美國SIGMA公司。普通光學(xué)顯微鏡購自日本Omlypus公司，石蠟切片機、石蠟包埋機購自德國Leica公司，Nikon4500顯微照相設(shè)備購自日本Nikon公司。

1.2.1.2操作步驟采用鏈霉菌抗生物素蛋白-過氧化物酶連結(jié)法(SP法)進(jìn)行染色：二甲苯脫蠟，乙醇水化，EDTA緩沖液(pH值=9.0)加熱修復(fù)，一抗、二抗孵育，DAB顯色及蘇木素復(fù)染，脫水干燥后，中性樹膠封片。陽性對照：供應(yīng)商提供已知陽性切片；陰性空白對照：緩沖液代替一抗。每張切片至少觀察3個高倍視野。

SOX2蛋白表達(dá)采用染色強度評分與染色范圍評分之和進(jìn)行評估，具體如下：0分為(-)，1～2分為(+)，3～4分為(++)，5～7分為(+++)。染色強度評分具體為0分：與非實質(zhì)細(xì)胞的染色背景相同；1分：淺黃色；2分：棕黃色；3分：棕褐色。染色范圍評分具體為0分：陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞<5%；1分：陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞的5%～25%；2分：陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞的26%～50%；3分：陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞的51%～75%；4分：陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞的76%～100%。無論染色強度如何，如陽性染色細(xì)胞占總細(xì)胞數(shù)<5%，最終為0分(-)。

1.2.2SOX2 mRNA檢測方法

1.2.2.1實驗試劑及儀器SOX2(319 bp)引物：下游 5′-TAC AGT CTA AAA CTTTTG CCC TT-3′和上游5′-GCT AGT CTCCAA GCG ACG AA-3′；內(nèi)參β-actin(417 bp)引物：下游5′-TGG GTC ATCTTC TCG CGG TTG G-3′和上游5′-ACAGAG CCT CGC CTT TGC CGATC-3′購自上海invitrogen公司。Trizol反轉(zhuǎn)錄試劑盒和總RNA抽提試劑盒購自TaKaRa公司。

1.2.2.2反應(yīng)條件采用25 μl反應(yīng)體系：上下游引物各1 μl，cDNA 1 μl，2×Mix 12.5 μl，加入RNase-free water至25 μl。反應(yīng)條件：50 ℃下溫育2 min，95 ℃下預(yù)變性3 min，95 ℃下變性 30 s、60 ℃下1 min，共40個循環(huán)。△CT值為各樣本中目的基因的CT值與管家基因GAPDH的CT值之差，計算SOX2 mRNA的相對表達(dá)量。

2　結(jié)果

2.1SOX2蛋白在正常腦組織和腦膠質(zhì)瘤組織中的陽性表達(dá)情況正常腦組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率為(2.25±0.73)%，Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織為(4.08±1.16)%，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織為(19.27±3.09)%，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織為(28.74±5.53)%，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織為(59.92±11.70)%；正常腦組織與不同病理分級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=211.70,P<0.01)；其中Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于正常腦組織，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級、Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白陽性表達(dá)率高于Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

2.2SOX2蛋白表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床特征的關(guān)系不同性別、年齡腦膠質(zhì)瘤患者腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)情況比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；不同腫瘤直徑、病理分級腦膠質(zhì)瘤患者腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)情況比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，見表1)。

表1SOX2蛋白表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床特征的關(guān)系(例，n=65)

Table1RelationshipbetweenproteinexpressionofSOX2andclinicalfeaturesofpatientswithglioma

臨床特征例數(shù) SOX2蛋白表達(dá)- +～+++++χ2值P值性別0.3380.844 男3421517 女3111317年齡(歲)2.8680.238 ≤503731420 >502801414腫瘤直徑(cm)20.0030.000 <2220166 2～53311220 >510208病理分級(級)26.3750.000 Ⅰ～Ⅱ321247 Ⅲ～Ⅳ332427

2.3SOX2 mRNA在正常腦組織和膠質(zhì)瘤組織中的相對表達(dá)量正常腦組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量為(2.09±0.24)，Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織為(2.58±0.31)，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織為(3.05±0.40)，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織為(3.82±0.38)，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織為(4.49±0.52)；正常腦組織與不同病理分級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=84.77，P<0.01)；其中Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于正常腦組織，Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級、Ⅱ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級腦膠質(zhì)瘤組織及正常腦組織，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

3　討論

腦膠質(zhì)瘤屬于高度異質(zhì)性腫瘤，患者腫瘤分期相似、腫瘤組織形態(tài)學(xué)特征相同[5]，但各類腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為及其對免疫答應(yīng)、抗腫瘤藥物的敏感性不同，導(dǎo)致無法使用相同的治療方式進(jìn)行統(tǒng)一治療。有臨床研究顯示，腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞的產(chǎn)生及遠(yuǎn)期發(fā)展、浸潤和轉(zhuǎn)移的作用機制十分復(fù)雜，導(dǎo)致該腫瘤對藥物及放化療治療的耐受性較高，因此必須采取腫瘤切除手術(shù)進(jìn)行治療[6]，但該類患者術(shù)后復(fù)發(fā)率較高、遠(yuǎn)期預(yù)后較差。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，臨床醫(yī)生開始在腦膠質(zhì)瘤術(shù)后給予一定周期的放化療進(jìn)行綜合干預(yù)[7]，雖然部分患者臨床療效較理想，但仍存在相當(dāng)數(shù)量的患者遠(yuǎn)期預(yù)后不理想。流行病學(xué)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，惡性膠質(zhì)瘤患者中位生存時間<15個月，且5年生存率≤5%[8]。目前，腦膠質(zhì)瘤尤其是惡性腫瘤的治療仍處于不斷探索階段，各類臨床治療方式爭先涌現(xiàn)并不斷革新，但仍無最佳治療方式，腦膠質(zhì)瘤患者的總體預(yù)后尚未獲得質(zhì)的改變。

腫瘤干細(xì)胞致病說是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究熱點之一，既往研究顯示，各類組織及臟器腫瘤常包含多種不同分化期的細(xì)胞，其中包含數(shù)量不多但可誘發(fā)腫瘤產(chǎn)生和維持腫瘤生長的“干細(xì)胞”[9]。有研究通過對膠質(zhì)瘤組織生物分子學(xué)分析及其細(xì)胞浸潤、轉(zhuǎn)移機制進(jìn)行研究，認(rèn)為膠質(zhì)瘤組織中存在膠質(zhì)瘤干細(xì)胞(glioma stem cells,GSCs)，其能促使膠質(zhì)瘤產(chǎn)生及維持生長，并介導(dǎo)該腫瘤細(xì)胞DNA修復(fù)，調(diào)控其對放化療的耐受性[10]，同時GSCs也能促使治療后膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)。由于GSCs具有自我更新及合成、分泌促細(xì)胞特異化因子的能力，使得其可以不斷增殖，并誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞不完全分化，導(dǎo)致腫瘤迅速無限制增殖及惡化。

有研究者利用醫(yī)學(xué)生物分子技術(shù)分析GSCs生理結(jié)構(gòu)后發(fā)現(xiàn)，其內(nèi)部存在多種重要標(biāo)記因子，能輔助區(qū)分腫瘤干細(xì)胞和正常細(xì)胞，其中包括表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子SOX2。SOX2能誘導(dǎo)和刺激生物體細(xì)胞增殖能力增強，并參與整個細(xì)胞周期。SOX2作為SOX基因B組亞群成員，其DNA結(jié)構(gòu)域高度保守[11]，但其蛋白于人胚胎干細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞、祖細(xì)胞內(nèi)廣泛表達(dá)，具有調(diào)控胚胎發(fā)育期重要基因復(fù)制及功能運作的作用，同時也可抑制干細(xì)胞分化,且與人中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生及完善具有極其重要的相關(guān)性。既往研究顯示，SOX2蛋白于人正常腦組織內(nèi)表達(dá)較低，但在星形細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)瘤和室管瘤等惡性腦腫瘤組織內(nèi)呈高表達(dá)，且絕大部分腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)陽性較高，而腫瘤增殖活性越高，其表達(dá)水平也越高[12]。在本研究中，腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白的陽性表達(dá)率高于正常腦組織，表明腫瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)呈上調(diào)現(xiàn)象，和諸多研究結(jié)果相一致。有研究結(jié)果顯示，腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)水平和腫瘤分級具有相關(guān)性，腫瘤病理分級越高，SOX2蛋白表達(dá)水平越高[7]。本研究中病理分級越高的腦膠質(zhì)瘤組織SOX2蛋白陽性表達(dá)率越高，分析原因可能為腫瘤病理分級越高，其GSCs增殖及分化過程越活躍，而SOX2能促進(jìn)干細(xì)胞分化，導(dǎo)致其表達(dá)水平相應(yīng)升高。有臨床研究通過將SOX2表達(dá)沉默，促使腦膠質(zhì)母細(xì)胞瘤啟動因子細(xì)胞停止復(fù)制、增殖，從而隔斷其致瘤功能，本研究的不足為未對SOX2蛋白低表達(dá)后的抗瘤作用進(jìn)行研究。

本研究結(jié)果顯示，腫瘤直徑>5 cm患者的腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)高于腫瘤直徑2～5 cm和腫瘤直徑≤2 cm患者，表明SOX2蛋白具有促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖與分化的功能，而腫瘤細(xì)胞數(shù)量上升會導(dǎo)致腫瘤體積快速增大；病理分級Ⅲ～Ⅳ級患者的腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2蛋白表達(dá)高于病理分級Ⅰ～Ⅱ級患者，進(jìn)一步驗證SOX2蛋白表達(dá)水平和腫瘤分級存在一定相關(guān)性。本研究結(jié)果顯示，腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量高于正常腦組織，且病理分級越高的腦膠質(zhì)瘤組織中SOX2 mRNA相對表達(dá)量越高，表明在腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)，SOX2調(diào)節(jié)作用是通過其基因和表觀遺傳水平實現(xiàn)的。人體腫瘤基因啟動因子出現(xiàn)去甲基化后可直接誘導(dǎo)SOX2表達(dá)異常，而腫瘤干細(xì)胞染色體突變可致SOX2 mRNA去甲基化，可形成不斷增殖的惡性GSCs，導(dǎo)致SOX2基因表達(dá)顯著上升。

綜上所述，SOX2在腦膠質(zhì)瘤組織內(nèi)呈高表達(dá)，且其表達(dá)水平隨著腫瘤惡性程度的加重而升高，提示SOX2在腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用，可為腦膠質(zhì)瘤的臨床治療提供一定參考。

【知識窗】

腦膠質(zhì)瘤是由于大腦和脊髓膠質(zhì)細(xì)胞癌變所產(chǎn)生的、最常見的原發(fā)性顱腦腫瘤，年發(fā)病率為3～8人/10萬人口。如同其他腫瘤(疾病)一樣，腦膠質(zhì)瘤也是由于先天的遺傳高危因素和環(huán)境的致癌因素相互作用所導(dǎo)致的。一些已知的遺傳疾病，例如神經(jīng)纖維瘤(Ⅰ型)以及結(jié)核性硬化疾病等為腦膠質(zhì)瘤的遺傳易感因素。

本文無利益沖突。

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(本文編輯：毛亞敏)

Expression of SOX2 in Glioma Tissue and Its Clinical Significance

LIUXiang.

DepartmentofNeurosurgery，thePeople′sHospitalofAnkang，Ankang725000，China

ObjectiveTo analyze the expression of SOX2 in glioma tissue and its clinical significance.MethodsFrom January 2012 to January 2015 in the Department of Neurosurgery，the People′s Hospital of Ankang，a total of 65 patients with glioma and 13 patients undergoing intracranial decompression caused by craniocerebral injury were selected，and their brain tissue specimens were collected.Immunohistochemistry method was used to detect the protein expression of SOX2，while mRNA expression of SOX2 was detected by RT-PCR，relationship between protein expression of SOX2 and clinical features of patients with glioma was analyzed.ResultsThe positive rate of protein expression of SOX2 of Ⅰ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of normal brain tissue，that of Ⅱ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively，that of Ⅲ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅱ-grade，Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively，that of Ⅳ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅲ-grade，Ⅱ-grade，Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively(P<0.05).No statistically significant differences of protein expression of SOX2 was found in glioma patients with different gender or age(P>0.05)；while there were statistically significant differences of protein expression of SOX2 in glioma patients with different diameters of tumor and pathological grading(P<0.05).The mRNA relative expression quantity of SOX2 of Ⅰ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of normal brain tissue，that of Ⅱ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively，that of Ⅲ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅱ-grade，Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively，that of Ⅳ-grade glioma tissue was statistically significantly higher than that of Ⅲ-grade，Ⅱ-grade，Ⅰ-grade glioma tissue and normal brain tissue，respectively(P<0.05).ConclusionSOX2 is highly expressed in glioma tissue，and its expression level increased as the tumor malignant degree exacerbated，SOX2 plays an important role in the occurrence and development of glioma.

Glioma；SOX2；Disease attributes

陜西省科技廳自然基金項目(2015JC2-21586)

725000陜西省安康市人民醫(yī)院神經(jīng)外科

R 730.264

A

10.3969/j.issn.1008-5971.2016.02.011

2015-11-26；

2016-02-10)