腦膠質瘤中基因表達情況及診斷的研究

張 宇 程 松 王凌青 周安海

腦膠質瘤是較常見的成人原發性惡性腦腫瘤，主要發生于腦及神經膠質組織，占腦惡性腫瘤的80%以上。WHO于2007年對中樞神經系統腫瘤惡性行為分級，為WHOⅠ～Ⅳ級。腦膠質瘤主要致命亞型為多形性腦膠質母細胞瘤，發病率約占膠質瘤的一半，總體上腦膠質瘤預后較差，中位生存期不到1年[1-2]。腦膠質瘤的治療效果隨著影像技術以及顯微外科技術的發展而取得顯著提高，目前腦膠質瘤中位生存期可延長至14.6個月[3]。本研究就腦膠質瘤中基因的表達情況及其診斷治療作一分析。

1 資料與方法

1.1 一般資料

我院2015年至2017年經臨床手術及病理檢查證實的腦膠質瘤患者44例，根據WHO診斷標準分為低級別腦膠質瘤組和高級別腦膠質瘤組。44例中男性23例，女性21例，年齡19～62歲，平均年齡(39.7±5.9)歲；據WHO分級標準包括腦膠質瘤Ⅰ級5例，Ⅱ級18例，Ⅲ級13例，Ⅳ級8例。入選標準：所有患者未接受任何腫瘤相關治療；所有患者均接受顱腦MRI或CT檢查。排除標準：腦外傷或腦手術史患者排除，接受相關腫瘤治療患者排除，不接受知情同意患者排除。

1.2 方法

免疫組織化學按照試劑盒操作流程操作，檢測PTEN、PI3K以及EGFR表達情況，記錄免疫組織化學結果。分析腦膠質瘤各蛋白的表達情況。PTEN和PI3K蛋白為胞漿蛋白，EGFR為胞漿或胞膜蛋白，染色為黃色、棕黃色或者褐色顆粒為陽性。根據切片染色程度計分，不著色為0分，淡黃色為1分，棕黃色為2分，褐色為3分。1H-MRS檢查：所有患者接受MRI檢查，在此基礎上行1H-MRS定位檢查，波譜儀自帶Functool軟件包，最終獲得4種圖形：化學位移圖，波譜圖，代謝圖以及代謝和解剖圖的疊加圖。選擇興趣區域計算代謝物變化情況。計算代謝物N-乙酰天門冬氨酸(NAA)、膽堿(Cho)以及肌酸(Cr)的變化情況，計算NAA/Cho、NAA/Cr、Cho/Cr的比值,結果以均數±標準差表示。

1.3 統計學分析

所有數據資料行SPSS 17.0統計學軟件分析，計數資料行卡方檢驗，計量資料行t檢驗，等級相關性分析行Spearman分析，P<0.05為差異具統計學意義。

2 結果

2.1 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質瘤中的表達情況

低級別腦膠質瘤中PTEN陽性表達率65.2%，顯著高于高級別腦膠質瘤；高級別腦膠質瘤中PI3K和EGFR陽性率分別為80.9%和71.4%，顯著高于低級別腦膠質瘤，組間差異具統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質瘤中的表達情況(例，%)

2.2 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質瘤中表達水平的相關性分析

等級相關性分析結果顯示，EGFR的表達與PI3K的表達呈正相關，而與PTEN的表達呈負相關，PI3K的表達與PTEN的表達呈負相關。見表2。

表2 PTEN、PI3K以及EGFR在腦膠質瘤中表達水平的相關性分析/例

2.3 1H-MRS檢測不同分級腦膠質瘤中代謝物變化情況

腦膠質瘤中NAA/Cr、NAA/Cho比值與腫瘤級別存在負相關關系，而Cho/Cr比值與腦膠質瘤腫瘤級別存在正相關關系(P<0.05)。見表3。

表3 1H-MRS檢測不同分級腦膠質瘤中代謝物變化情況

3 討論

腦膠質瘤在目前醫療水平標準下中位生存期依然不高，為從根本上改善其預后，分子病理方面探索其發病機制成為膠質瘤研究的主流方向[4]。EGFR基因在腦膠質瘤中出現異常擴增或突變[5]，有文獻報道間變型星形細胞瘤中約17%存在EGFR異常擴增，存在異常EGFR擴增提示預后不良。

本研究中EGFR陽性表達率在低級別腦膠質瘤中為34.8%，高級別腦膠質瘤中為71.4%，組間差異顯著，說明EGFR在腦膠質瘤中的表達與其腫瘤發生發展有關，高表達提示膠質瘤分化不良。PTEN是至今已知的唯一具雙磷酸酶活性的抑癌基因[6]，其功能喪失的原因包括基因的突變、缺失等。PTEN具調控細胞周期以及信號通路的功能，因此異常PTEN表達可致腫瘤發生[7]。文獻報道間變型星形細胞瘤中PTEN突變率約為18%，本研究中PTEN在低級別腦膠質瘤中的陽性表達率為65.2%，在高級別腦膠質瘤中的陽性表達率為42.9%，組間差異顯著，說明PTEN與腦膠質瘤的發生發展具負相關，即PTEN表達越高則腫瘤級別越低，提示預后越好。PTEN為抑癌基因，其表達的降低導致抑癌功能的喪失或降低引發腦膠質瘤的惡性進展，聯合PTEN的基因治療獲得良好腫瘤抑制作用獲得臨床肯定[8]。PI3K作為細胞信號通路中EGFR重要下游因子，參與調控細胞的代謝、增殖、凋亡等過程[9]。本研究PI3K在低級別腦膠質瘤中的陽性表達率為43.5%，在高級別腦膠質瘤中的陽性表達率為80.9%，組間差異顯著，提示PI3K的表達與腦膠質瘤的分化程度相關，可用于判斷腦膠質瘤的惡性級別。PI3K可通過自身突變而發生過度激活，促進細胞惡性增殖或抑制細胞凋亡從而誘發腫瘤的發生[10]。本研究中Spearman相關性分析結果顯示，EGFR的表達與PI3K的表達呈正相關，而與PTEN的表達呈負相關，PI3K的表達與PTEN的表達呈負相關，說明腦膠質瘤中PI3K作為EGFR的下游因子被激活，從而觸發下游級聯反應促進腫瘤的發生發展。PTEN作為抑癌因子則發揮PI3K信號通路的負性調節因子，對腦膠質瘤的發生發展起負性調節作用[11]。信號通路發揮作用的機制交叉復雜，PTEN、EGFR以及PI3K 相互作用，除EGFR激活PI3K，PTEN抑制PI3K，機體內同時存在其它路徑調節PI3K的表達，對細胞的周期及凋亡發揮作用，這有待在以后的研究中繼續討論。

NAA是公認的神經元內標志物，其含量用于反映神經元的功能狀況及細胞的完整性[12]。腦膠質瘤主要為異常增生的膠質類細胞組成，1H-MRS表現的NAA降低，Cr下降以及Cho升高可反映腫瘤細胞浸潤程度，因此可以區分腦膠質瘤的級別。本研究中腦膠質瘤中NAA/Cr、NAA/Cho比值與腫瘤級別存在負相關關系，而Cho/Cr比值與腦膠質瘤腫瘤級別存在正相關關系，說明低級別腦膠質瘤NAA/Cr和NAA/Cho比值升高，而Cho/Cr比值降低，而高級別腦膠質瘤中則NAA/Cr和NAA/Cho比值降低，而Cho/Cr比值升高，與文獻報道相一致[13]，且有文獻認為NAA/Cr、NAA/Cho以及Cho/Cr診斷腦膠質瘤分級非?？煽縖14]，因此1H-MRS不失為一種非侵入性鑒別腦膠質瘤分級的較好手段。

腦膠質瘤中EGFR、PI3K表達水平與腫瘤級別呈正相關，而PTEN的表達與腫瘤級別呈負相關，1H-MRS通過檢測NAA/Cr、NAA/Cho以及Cho/Cr診斷腦膠質瘤分級效果較好。