脂肪酸去飽和酶1在腦膠質瘤中的表達及意義

朱文標，盧善明，謝壽城，肖煥欽，羅文娟

(梅州市人民醫院，廣東 梅州 514031)

膠質瘤是最常見的原發性中樞神經系統腫瘤，起源于膠質細胞。在過去的十年里，分子標記物的發現使研究者能夠更精確地分類及治療膠質瘤[1]。例如，IDH1狀態對彌漫性膠質瘤的分類、預后和治療的影響可能是深遠的[2]。然而，膠質瘤的預后并不令人滿意。膠質瘤的發病機制尚未完全闡明，可能有一些新的分子標記參與膠質瘤的發生發展[3]。FADS1 是脂肪酸去飽和酶家族的一員， 定位于 11q12-q13.1,是多不飽和脂肪酸代謝通路的關鍵酶[4]。已經有研究證明 FADS1與多種疾病有密切聯系，包括哮喘，骨關節炎、I 型糖尿病等[4]。近年來，越來越多的研究揭示了脂肪酸代謝與腫瘤之間的關系[5]。一些研究描述了FADS家族的表觀遺傳修飾或轉錄水平的變化與癌癥之間的聯系[6]。然而，FADS1在膠質瘤中的表達及作用仍不清楚。本研究的目的是評估FADS1在成人彌漫性膠質瘤中的表達及與臨床病例特征的關系。

1 資料和方法

1.1 一般資料

2013年8月～2017年12月在梅州市人民醫院接受腫瘤切除術的104例成人彌漫性膠質瘤組織學標本，病例納入標準：未經治療而新診斷的腦膠質瘤；手術切除并經組織學證實；病理資料齊全。因術后并發癥死亡的患者除外?；颊叩呐R床資料來源于醫院病理系統。本組病例男55例，女49例；年齡≥65歲者17例，<65歲者87例；腫瘤最大直徑<5.0 cm者46例，≥5.0 cm者58例；腫瘤位于額葉或顳葉者84例，位于其他位置者20例。依據2016年世界衛生組織(WHO)的中樞神經系統膠質瘤分類標準進行組織學分級，低級別膠質瘤(WHO II級)27例，高級別膠質瘤(WHO III-IV級)77例。7例正常腦皮質標本來自非腦損傷性疾病的尸體解剖病例。

1.2 免疫組織化學檢查方法和評估標準

用免疫組織化學方法檢測FADS1的表達。步驟如下：用pH9.0的EDTA緩沖液在95℃下進行熱介導修復20 min，然后用3%過氧化氫處理，以抑制內源性過氧化物酶活性。用PBS清洗切片，然后用抗FADS1的兔抗人單克隆抗體(1∶400稀釋，Abcam公司，貨號：ab126706)37℃濕盒孵育1 h。PBS洗滌后，用辣根過氧化物酶標記的廣譜二抗室溫孵育30 min，然后用3,3'-二氨基苯扎定(DAB)處理約4 min，以便顯色觀察。最后，切片用蘇木精復染，脫水，中性樹膠封片。所有病例設陰性對照組。由2位對臨床病理資料及研究目的不知情的病理醫師獨立對FADS1的表達進行免疫反應性評分(IRS)。IRS評分根據腫瘤細胞的顏色和細胞膜染色的百分比進行半定量分析：強度分為：0分，陰性染色；1分，弱染色；2分，中度染色；3分，強染色。陽性細胞百分比為：1分，0～25%；2分，25%～50%；3分，50%～75%；4分，>75%。IRS的計算方法是將陽性細胞百分比的分數乘以強度分數(范圍為0～12)。每個病例的平均IRS被認定為該病例的IHC染色結果。如果兩位病理學家確定的IRS評分之間的差異大于3，則重新評估標本。為方便數據分析，IRS<8被定義為“低表達”，而IRS≥8則被視為“高表達”。

1.3 統計學方法

采用SPSS21.0統計軟件包進行統計分析，FADS1表達與臨床病理特征之間的相關性檢驗采用卡方檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 FADS1在腦皮質及膠質瘤的表達

IHC染色顯示FADS1表達于膠質瘤細胞及腦皮質細胞的胞漿，7例尸檢的腦皮質組織，FADS1均為低表達。本組病例中，FADS1高表達膠質瘤組織40例，高表達率為38.46%(40/104)，低表達膠質瘤64例，低表達率為61.54% (64/104)，見圖1。

圖1 FADS1在腦皮質及膠質瘤中的表達圖①大腦皮質HE；圖②大腦皮質FADS1低表達；圖③低級別膠質瘤HE；圖④低級別膠質瘤FADS1低表達，圖⑤高級別膠質瘤 HE；圖⑥高級別膠質瘤FADS1高表達。X100

2.2 FADS1表達與膠質瘤臨床病理特征的關系

FADS1在高級別膠質瘤中高表達37例，高表達率為48.1%(37/77)；在低級別膠質瘤中，高表達3例，高表達率為11.1%(3/27)；高級別膠質瘤組織FADS1高表達率高于低級別膠質瘤，差異有統計學意義(P<0.05)；FADS1在IDH1野生組、P53突變組、ATRX野生組的高表達率分別為47.1%(32/68)、46.7%(28/60)、46.3%(31/67)；分別高于IDH1突變組、P53野生組、ATRX突變組，差異有統計意義(P<0.05)。FADS1表達與膠質瘤患者年齡、性別、部位、大小無關，差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 FADS1在膠質瘤中的表達及與臨床病理特征之間的關系

3 討論

研究發現，在部分實體腫瘤細胞中可觀察到脂肪酸代謝的異常，其中FADS1是多不飽和脂肪酸代謝的關鍵酶之一，FADS1通過去飽和作用向飽和脂肪酸中引入雙鍵從而生成一系列不飽和脂肪酸[4，7]。在數個腫瘤中均發現了FADS1基因的改變，例如DU等[8]研究發現FADS1是一個獨立的預后標記，低表達FADS1預后較差。WANG等[9]等在非小細胞肺癌中發現，FADS1低表達預后差，是非小細胞肺癌的一個獨立的預后生物學標記。脂肪酸代謝并不是腦組織能量代謝的主要方式，本研究的數據也證實了這一點。然而，本研究發現成人彌漫性膠質瘤存在脂肪酸代謝異常。假設FADS1在成人膠質瘤的發生發展中扮演了一個重要角色，當糖代謝不能滿足腫瘤能量代謝需要時，可能啟動脂肪酸代謝提供能量。FADS1的表達水平可能代表了腫瘤的脂肪酸代謝異常程度。此外，FADS1的表達與膠質瘤的其他分子特征相關，它們之間的關系尚未明確。

本研究發現，FADS1在正常腦皮質中呈低表達，在膠質瘤組織中，FADS1表達上調，FADS1在膠質瘤的表達與膠質瘤組織學分級及膠質瘤的IDH1、P53、ATRX等分子標記相關，在高級別膠質瘤、IDH1野生型、P53突變型及ATRX野生型膠質瘤中，FADS1表達明顯上調。本研究沒有匹配瘤旁腦組織進行對比，未對FADS1表達對膠質瘤的預后意義進行分析。