纖維粘連蛋白和整合素β1在人腦膠質瘤中的表達及其意義

趙 杰 劉躍亭*

（山西醫科大學第一醫院神經外科，山西 太原 030001）

膠質瘤是人類中樞神經系統最常見的腫瘤，它的主要生物學特性為局部侵襲性生長而罕見顱外轉移。腦膠質瘤細胞的侵襲性生長和復發是膠質瘤臨床治療失敗的主要原因。研究發現，黏附分子家族中的整合素參與了腫瘤細胞的黏附和遷移等多個環節，通過介導細胞與細胞外基質蛋白、細胞之間的黏附和信號轉導等作用，直接和間接地影響腫瘤細胞的侵襲性，包括膠質瘤細胞的侵襲性[1]。整合素家族的配體主要是細胞外基質成分。在正常腦組織中，血管基底膜和膠質界膜處的細胞外基質主要包括W型膠原蛋白、纖維粘連蛋白（FN）、層粘連蛋白（LN）和玻粘連蛋白等[2,3]。我們采用免疫組織化學方法檢測了腦膠質瘤中整合素β1、纖維粘連蛋白表達，了解二者在腦膠質瘤組織中的表達情況，并分析它們與腫瘤分化程度及侵襲轉移的關系。

1 材料與方法

1.1 材料

收集2007年9月到2010年6月山西醫科大學第一醫院神經外科膠質瘤手術切除的標本60例。標本蠟塊來源于山西醫科大學第一醫院病理科。患者均有詳細的臨床資料和手術記錄，術前均未接受放療和化療。男女比例為1.7∶1；年齡為18～68歲。其中低度惡性組（Ⅰ級和Ⅱ級）占35例，高度惡性組（Ⅲ級和Ⅳ級）占25例。按WHO（2000）神經上皮腫瘤分類標準[4]對原發膠質瘤進行組織學分級：Ⅰ級（毛細胞型星形細胞瘤和室管膜下巨細胞星形細胞瘤）16例，Ⅱ級（彌漫性星形細胞瘤）19例，Ⅲ級（間變形星形細胞瘤）13例，Ⅳ級（膠質母細胞瘤和髓母細胞瘤）12例；15例正常腦組織標本為急性顱腦損傷患者行內減壓術切除的腦組織。所有標本均經10%福爾馬林固定，石蠟包埋，3μm厚連續切片。

1.2 方法

脫蠟至水后按免疫組織化學S-P法操作。一抗抗人FN單克隆抗體購自北京中杉金橋生物技術有限公司；抗人整合素β1單克隆抗體購自北京中杉金橋生物技術有限公司；二抗和S-P試劑盒購自北京中杉金橋生物技術有限公司。2種染色均以PBS代替一抗，設立陰性對照。視野采圖及測量采用BI2000高清晰圖象處理系統軟件。FN及整合素β1在膠質瘤細胞中表達結果判定采用在400倍鏡下隨機采集10個視野，以Lu等[5]的雙項積分法行陽性細胞計數：①細胞陽性率：＜5%，0分；5% ～25%，1分；26% ～50%，2分；51% ～75%，3分；＞75%，4分。②染色強度：淡黃色，1分；黃或深黃色，2分；褐或棕褐色，3分。二者計分相乘＞1分為陽性。統計學處理用SPSS13.0統計軟件進行分析，采用χ2檢驗和Spearman相關分析，檢驗水準取0.05，P＜0.05，認為有統計學意義。

表1 纖維粘連蛋白、整合素β1在正常腦組織和不同惡性程度腦膠質瘤中的陽性表達

表2 纖維粘連蛋白、整合素β1在膠質瘤中的表達

2 結 果

2.1 在正常腦組織中纖維粘連蛋白和整合素β1均不表達。

2.2 纖維粘連蛋白在腦膠質瘤組織中的表達

膠質瘤細胞中FN表達為彌漫分布于胞質內的棕黃色顆粒，在低度惡性組和高度惡性組的陽性表達率分別為20.00%及48.00%（χ2=5.284，P=0.022），其差異有統計學意義，見表1。 在低度惡性膠質瘤中僅見少數細胞FN陽性染色，并隨惡性程度升高而增加。對研究組膠質瘤惡性程度與纖維粘連蛋白陽性表達率應用Spearman相關分析得出：r=0.835，P＜0.05，證實纖維粘連蛋白陽性表達率與膠質瘤惡性程度成正相關，見表2。

2.3 整合素β1在腦膠質瘤組織中的表達

膠質瘤細胞中整合素β1表達主要分布于胞膜，在低度惡性組和高度惡性組的陽性表達率分別為 25.71%及60.00%（χ2=7.143，P=0.008），其差異均有統計學意義，見表1。在低度惡性膠質瘤中僅見少數細胞中整合素β1陽性染色，并隨腫瘤級別升高而增加。對研究組膠質瘤惡性程度與整合素β1陽性表達率應用Spearman相關分析得出：r=0.876，P＜0.05，證實整合素β1陽性表達率與膠質瘤惡性程度成正相關，見表2。

2.4 纖維粘連蛋白、整合素β1的關系

纖維粘連蛋白的陽性表達率和整合素β1的陽性表達率呈正相關關系（r=0.518，P＜0.05）。

3 討 論

在眾多影響腫瘤侵襲和轉移的因素中，ECM是阻止腫瘤轉移的第一道屏障，在腫瘤浸潤轉移過程中，腫瘤細胞與周圍的外基質之間發生一系列的動態變化。細胞黏附分子在細胞與細胞外基質間的黏附及信息傳遞中發揮很重要的作用，進而調節細胞的生長、分化、增殖，甚至腫瘤的轉移。

3.1 腦膠質瘤中整合素β1表達的意義

整合素β1作為重要的細胞黏附分子和信號轉導分子，在腫瘤的轉移過程中有極其重要的作用。整合素通過介導細胞與細胞外基質蛋白、細胞之間的黏附和信號轉導等作用，參與了膠質瘤瘤細胞的黏附和遷移等多個環節，直接和間接地影響膠質瘤細胞的侵襲性。在U-251/lacZ和ANI/lacZ膠質瘤細胞的黏附實驗中發現，抗整合素β1抗體可明顯抑制膠質瘤細胞對膠原蛋白IV的黏附，表明整合素β1與膠質瘤細胞的侵襲性相關[6]。整合素家族的配體主要是細胞外基質成分。通過與細胞外基質相互作用，而參與膠質瘤細胞的侵襲過程[7,8]。整合素α3β1能與LN相結合，促進U251、A172和T98G膠質瘤細胞的侵襲，但給予一定劑量的抗β1抗體可使膠質瘤細胞在LN基質中的侵襲力下降[9]。

3.2 腦膠質瘤中纖維粘連蛋白表達的意義

腫瘤的侵襲與轉移必須要求兩個條件：腫瘤血管生成及破壞細胞外基質（extra-cellularmatrix，ECM）。在眾多影響腫瘤侵襲和轉移的因素中，ECM是阻止腫瘤轉移的第一道屏障，在腫瘤浸潤轉移過程中，腫瘤細胞與周圍的外基質之間發生一系列的動態變化。FN作為ECM的主要成分之一，對細胞黏附、遷移、分化都發揮著重要的作用，其對腫瘤生物學行為的影響也日益成為關注的焦點。對人腦膠質瘤ECM的免疫組織化學研究顯示，在腫瘤病理狀態下血管基底膜及增生的血管內皮細胞FN表達明顯增多，同時在腫瘤間質也出現FN表達[10]，即外源性FN。除了外源性FN對膠質瘤侵襲的促進作用，腫瘤細胞自身分泌的FN成分也為膠質瘤惡性進展提供了條件。除了外源性FN對膠質瘤侵襲的促進作用，腫瘤細胞自身分泌的FN成分也為膠質瘤惡性進展提供了條件。膠質瘤細胞能自身合成內源性FN，并隨膠質瘤惡性程度增加內源性FN的合成和分泌不但能增強膠質瘤細胞的運動能力，還能通過影響細胞的生存時間、刺激組織分泌生長因子等方式間接影響膠質瘤的生物學行為[11]。故內源性和外源性FN均在膠質瘤侵襲性生物學行為中發揮重要作用[12]。

綜上所述，FN在膠質瘤侵襲性生物學行為中發揮重要作用，同整合素β1相互作用促進膠質瘤細胞的運動、遷移能力。由于膠質瘤細胞外基質成分豐富，對單一成分的研究只能初步解釋膠質瘤侵襲特性的單方面機制，實際這種腫瘤生物學行為是不同機制構成的網絡共同作用的結果。因此通過研究整合素和細胞外基質對膠質瘤的影響，可以為膠質瘤臨床診斷及治療提供線索和依據。

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