CHST2在膠質瘤中的表達及臨床意義

祝 斐 陳謙學

膠質瘤是最常見的原發性腦腫瘤，約占80%，其中膠質母細胞瘤（glioblastoma，GBM）的預后最差，中位生存時間12～15個月[1]。膠質瘤的發病機制極其復雜，深入了解膠質瘤發生、發展中的關鍵分子，對膠質瘤的診治具有重要意義[2～4]。糖磺基轉移酶2（carbohydrate sulfotransferase 2，CHST2）是糖6-O-磺基轉移酶家族成員，與骨肉瘤的轉移密切相關[5]。本文采用生信分析方法探討CHST2在膠質瘤組織中表達變化及其意義。

1 資料與方法

1.1 數據檢索 從Gliovis在線數據庫中獲取TCGA、CGGA和Rembrandt數據集（http://gliovis.bioinfo.cnio.es/）[6]。將獲得的CHST2基因表達數據和對應的臨床信息匹配，缺失預后信息的樣本排除。利用TIMER在線網站分析CHST2和免疫浸潤的相關性（https://cistrome.shinyapps.io/timer/）[7]。

1.2 統計學分析 采用Gr aphPad Pr i sm 8.0 軟件進行分析，計量資料用±s表示，用t檢驗和單因素方差分析及Tukey檢驗；P＜0.05 認為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CHST2的表達水平與膠質瘤病理特征的關系TCGA和CGGA數據集分析GBM和低級別膠質瘤（lower grade glioma，LGG）CHST2的表達水平，結果顯示GBM組織CHST2表達水平顯著高于LGG（P＜0.05；圖1A、1B）。異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）突變型膠質瘤CHST2表達水平明顯低于IDH野生型膠質瘤（P＜0.05；圖1C、1D）；1p19q缺失的膠質瘤CHST2表達水平明顯低于未發生缺失的膠質瘤（P＜0.05；圖1E、1F）。間充質型GBM組織CHST2的表達水平明顯高于前神經型、經典型GBM（P＜0.05；圖1G、1H）。

2.2 CHST2表達水平與膠質瘤預后的關系TCGA、CGGA和Rembrandt數據集分析CHST2與膠質瘤預后的關系，結果顯示，膠質瘤、GBM和LGG病人，CHST2高表達組生存時間均顯著低于低表達組（P＜0.05；圖2）。

2.3 CHST2表達水平與膠質瘤放、化療反應的關系O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉移酶（O6-methylguanine-DNA methyltransferase，MGMT）啟動子甲基化的GBM和LGG病人，CHST2過表達組生存時間較低表達組明顯縮短（P＜0.05；圖3A、3F）；但MGMT啟動子未甲基化的GBM和LGG病人，CHST2的表達水平與病人生存時間沒有明顯關系（P＞0.05；圖3A、3F）。僅進行化療的GBM和LGG病人，CHST2高表達組生存時間明顯低于低表達組（P＜0.05；圖3C、3E、3H、3J）。但僅接受放療的GBM和LGG病人，CHST2的表達水平與病人生存時間沒有明顯關系（P＞0.05；圖3B、3D、3G、3I）。

表1 膠質瘤CHST2表達與免疫浸潤的關系

2.4 CHST2表達水平與膠質瘤免疫浸潤的關系CHST2表達水平與GBM巨噬細胞和樹突狀細胞浸潤程度呈正相關（P＜0.05），與LGG嗜中性粒細胞、B細胞、CD8+T細胞、CD4+T細胞、巨噬細胞和樹突狀細胞浸潤程度呈正相關（P＜0.05）。見表1。

3 討論

研究發現IDH1/2突變和1p19q共缺失與膠質瘤病人的不良預后相關，其檢測已成為膠質瘤常規診斷和分類的一部分[8，9]。研究證實，間質型GBM細胞與上皮-間質轉化密切相關，發生上皮-間質轉化的細胞具有很強的侵襲及遠處轉移能力，極容易導致腫瘤復發和遠處轉移。因此，間質型GBM病人預后往往極差[10]。本文發現GBM組織CHST2表達水平明顯高于LGG，而且間充質型GBM組織CHST2表達水平顯著高于前神經型和古典型；CHST2表達水平與IDH突變、1p19q共缺失以及膠質瘤病人的不良預后相關。

替莫唑胺（temozolomide，TMZ）是治療GBM最有效的藥物。與術后單純放療相比，放療+TMZ治療可以將GBM病人中位生存期從12.1 個月提高到14.6個月，2年生存率從10%提高到26.5%。然而，至少50%的GBM病人對TMZ沒有反應，并且TMZ治療后容易獲得耐藥性[11]。TMZ是一種烷化劑藥物，主要通過誘導DNA復制停滯和細胞凋亡發揮抗腫瘤效應。MGMT作為一種DNA損傷修復蛋白，腫瘤高水平表達MGMT是TMZ化療耐藥關鍵的因素。MGMT啟動子甲基化抑制MGMT蛋白合成，增加烷化劑的化療敏感性。MGMT啟動子甲基化病人相對于未發生甲基化病人對TMZ化療更為敏感，預后也相對較好。然而，MGMT低表達腫瘤，一些途徑或影響因素已被證明能獨立影響膠質瘤病人對TMZ治療的敏感性[12]。本文結果顯示，膠質瘤CHST2表達與MGMT啟動子甲基化、化療效果密切相關。這為膠質瘤的化療抵抗提供了新的研究方向。

腫瘤浸潤性免疫細胞包括從外周遷移到腫瘤組織并發揮積極或消極作用的免疫細胞，在促進和/或調節腫瘤進展和生長方面具有重要的作用。惡性膠質瘤免疫系統由多種成分組成，如巨噬細胞、自然殺傷細胞、T細胞、活化樹突狀細胞、嗜酸性粒細胞、活化肥大細胞和單核細胞。這些瘤內免疫細胞產生各種細胞因子和趨化因子，是浸潤性免疫細胞發揮炎癥或抗炎作用所必需的，對膠質瘤的進展和化療耐藥性有很大影響[12]。本文結果顯示膠質瘤CHST2表達水平與免疫細胞浸潤密切相關。

圖1 CHST2表達水平與膠質瘤病理特征的關系

圖2 CHST2表達水平與膠質瘤生存預后關系的生存曲線分析

圖3 CHST2表達水平與膠質瘤放、化療反應關系的生存曲線分析