乙酰肝素酶的mRNA表達與腦膠質瘤分級關系的研究

(江蘇省常州市第一人民醫院神經外科,江蘇常州,213000)

腦膠質瘤是顱內最常見的惡性腫瘤[1],占顱內腫瘤的35.2%～61.0%。heparanase最早由Parish[2]等發現,是一個關鍵的胞外基質降解酶,它降解硫酸乙酰肝素和乙酰肝素蛋白聚糖上的聚糖側鏈,在腫瘤浸潤和轉移中起重要作用。本研究采用熒光實時定量PCR技術檢測heparanase的mRNA在腦膠質瘤和良性腦腫瘤中的表達水平,統計分析表達水平和腫瘤惡性程度之間的關系,探討可能的作用機理。

1 資料與方法

收集2002～2006年江蘇省常州市第一人民醫院40例經病理證實的人腦膠質瘤手術標本。腫瘤組織按WHO膠質瘤分級標準(1993年)分為Ⅰ級8例,Ⅱ級12例,Ⅲ級13例,Ⅳ級7例。

其中Ⅰ級、Ⅱ級為高分化組(20例),Ⅲ級、Ⅳ級為低分化組(20例)。同時收集良性腦腫瘤標本10例,其中有良性腦膜瘤6例,非侵襲性垂體瘤4例,均經病理證實。

實驗步驟:提取總RNA;逆轉錄合成cDNA;熒光實時定量PCR檢測,以3-磷酸甘油脫氫酶基因(GAPDH基因)的表達作為內參。heparanase和syndecan-1的引物及TaqM an探針序列由Primer Prem ier5.0軟件設計。heparanase的上游引物:5′-TCACCATTGACGCCAACCT-3,下游引物:5′-CTTTGCAGAACCCAGGAGGAT-3,TaqM an 探針:5′FAM-CCACGGACCCGCGGTTCCT-3,TAMRA,GAPDH的上游引物:5′-GGAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3,下游引物:5′-CGTTCTCAGCCTTGACGGT-3,TaqMan 探 針:5′FAM-TTTGGTCGTATTGGGCGGGTG-3,TAMRA。

在計算heparanase的mRNA的表達量時,以同一份標本的heparanasem RNA的Ct值減內參GAPDH的Ct值,設其為Ct。各標本的2-ΔCt為amount,良性腦腫瘤的amount平均數為average。各標本的 amount/average即為 heparanase的mRNA的相對表達量(相對于良性腦腫瘤,用百分數表示)。

結果:heparanase在良性腦腫瘤中的表達量為(100.0±21.63)%,在Ⅰ～Ⅱ級膠質瘤相對表達量為(155.16±27.99)%,在Ⅲ～Ⅳ級膠質瘤相對表達量為(242.41±52.47)%。heparanase在膠質瘤中的表達明顯高于良性腦腫瘤,并且隨著腫瘤的惡性程度增高,heparanase的表達也增高(P<0.001)。

2 討 論

研究表明在腫瘤的侵襲轉移酶中,heparanase是一種關鍵的胞外基質降解酶,它與腫瘤的惡性程度有密切的關系。研究發現惡性度高或轉移能力較強的癌組織或細胞系中heparanase表達水平或表達率增高,而低或無轉移能力的腫瘤細胞無或僅有少量表達[3]。作者的研究顯示隨著腫瘤的級別升高,heparanase的表達水平明顯升高。說明heparanase在膠質瘤的侵襲性生長中可能起著重要作用,與膠質瘤的惡性程度密切相關。

heparanase促進膠質瘤發生、發展的機制仍未完全闡明。包括膠質瘤在內的惡性腫瘤侵襲、轉移過程中,細胞粘附、細胞運動、ECM 的降解及血管生成情況是決定因素。膠質瘤的侵襲過程,是瘤細胞與細胞外基質(ECM)之間的相互作用的過程。heparanase可能作用與細胞外基質,正常的細胞與基質之間的連接被破壞,為腫瘤的侵襲提供了條件。

heparanase還與腫瘤的血管形成密切相關。膠質瘤是人腦最常見的惡性腫瘤,隨著其惡性程度的升高,往往表現為大量的新生血管生成[4]。以往研究表明,heparanase在細胞侵襲、遷移、粘附、分化和增殖的整個過程中表達.而這個過程是和血管生成密切相關的。V lodavsky等[5]發現,在體外將EB病毒測定淋巴瘤細胞轉染heparanase基因后。其血管生成能力增加了3～4倍。Parish等[6]采用heparanase抑制劑后,腫瘤周圍血管少了30%。我們認為:heparanase在人腦膠質瘤血管生成中有重要作用,heparanase可通過降解基底膜和細胞外基質中的HSPGs,釋放活性物質.產生鏈式反應,為血管的生成提供了非常便利的物質基礎和通道,加快血管生成,促進腫瘤生長和侵襲。

[1] Dong J,Kukula A K,Toyoshima M,et al.Genom icorganization and chromosome localization of the new ly identified human heparanase gene[J].Gene,2000,253:171.

[2] Vlodavsky I,Elkin M,Pappo O,et al.Mammalian heparanase asmediator of tumormetastasis and angiogenesis[J].Isr Med Assoe J,2000,2(Suppl):37.

[3] M ikam i S,Ohashi K,Usui Y,et al.Loss of syndecan-1 and increased expression of heparanase in invasive esophageal carcinomas[J].Jpn JCncer Res,2001,92(10):1062.

[4] SasakiM,Ito T,Kashima M,etal.Eryth romycin and claritthromycinmodulation of grow th factor induced expression of heparanasemRNA on human lung cancer cells in vitro[J].Meditor Inflamm,2001,10(5):259.

[5] Marchetti D,Li J,Shen R.Astrocy tes contribute to the btainmetastatic specificity ofmelanoma cells by producing heparanasc[J].Cancer Res,2000,60(17):4767.

[6] Marchetti D,Nicolson G L.Human melanoma cell invasion:selected neurotrophin enhancement of invasion and heparanuse activity[J].Jinbrdyih DrtmsyolSymp Proc,1997,2(1):99.