同源框CUT樣蛋白1、熱休克蛋白90在腦膠質瘤中的表達及對患者預后的影響

仝照磊，王琳，高海鋒

1新鄉市第二人民醫院神經內科，河南 新鄉 453002

2河南省人民醫院神經外科，鄭州 450003

3西北大學附屬醫院/西安市第三醫院神經外科，西安 710018

腦膠質瘤是臨床上常見的原發性腦腫瘤，患者具有預后差、生存期短、復發率高的特點。腦膠質瘤的發生也是一個多階段的發展過程，基因水平決定了腦膠質瘤的發生和發展。對腦膠質瘤的相關基因及其發病機制和分子機制的深入研究，將為發現新的分子療法和靶向療法提供基礎。轉錄調節因子同源框CUT樣蛋白1（cut-like homeobox protein-1，CUX-1）是同源框家族的成員，主要位于大腦皮層的上層，與多種疾病的發生發展密切相關。鑒于腦膠質瘤細胞具有無限復制和增殖潛力，CUX-1可能與腦膠質瘤的進展和發病機制有關?；蚪M拷貝分析還表明，CUX-1染色體基因座（7q22）在高級別腦膠質瘤中顯著擴增，這也為本研究的開展提供了理論上的可行性。熱休克蛋白 90（heat shock protein 90，HSP90）是一種應激蛋白，其表達增加與腫瘤的發生、發展和侵襲密切相關，但其與腦膠質瘤臨床特征的關系尚不清楚。本研究旨在探討CUX-1、HSP90與腦膠質瘤臨床特征的關系及其對患者預后的影響，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月至2020年1月于新鄉市第二人民醫院治療的腦膠質瘤患者。納入標準：①經病理組織學檢查確診；②接受手術切除，且組織保存完整；③術前未行放化療等抗腫瘤治療。排除標準：①臨床隨訪資料不完整；②合并其他系統惡性腫瘤；③合并免疫系統疾病、血液系統疾病等其他嚴重疾病。根據納入與排除標準，共納入86例腦膠質瘤患者作為觀察組，其中男51例，女35例；平均年齡（51.14±9.97）歲；體重指數（body mass index，BMI）（22.19±2.60）kg/m。同時選取40例因顱腦外傷行額葉減壓手術患者作為對照組，其中男22例，女 18例；平均年齡（53.01±8.15）歲；BMI（22.03±1.97）kg/m。兩組患者性別、年齡、BMI比較，差異均無統計學意義（

P

＞0.05），具有可比性。收集腦膠質瘤患者的腦膠質瘤組織（WHO分級為Ⅰ～Ⅳ級）和因顱腦外傷行額葉減壓手術患者的腦組織標本。

1.2 蛋白質印跡（Westernblot）法檢測方法

兩組患者的組織標本在玻璃勻漿器中壓碎，在冰浴下加入裂解液30 min，轉移到離心管中，以10 000 r/min在4℃下離心5 min，取上清，使用二喹啉甲酸（bicinchoninic acid，BCA）測定蛋白濃度。常規電泳，轉膜，密封后加入CUX-1一抗和HSP90一抗（1∶2000，購自武漢三鷹公司），4℃靜置過夜，洗膜，使用辣根過氧化物酶標記的二抗（1∶2500，購自美國Cell Signaling公司），室溫孵育1 h，磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered solution，PBS）洗膜3次，吸取等量的超敏檢測試劑盒A和B[購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司]，均勻滴在聚偏二氟乙烯膜（polyvinylidene fluoride，PVDF）膜上進行化學發光顯影，檢測CUX-1、HSP90蛋白的表達水平，以CUX-1/HSP90與甘油醛-3-磷酸脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH）的比率為相對表達量。

1.3 隨訪

采用門診、電話等隨訪方式了解患者預后情況，隨訪截至2021年5月。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 CUX- 1、HSP90蛋白相對表達量的比較

觀察組患者CUX-1、HSP90蛋白相對表達量均明顯高于對照組，差異均有統計學意義（

P

＜0.01）。（表1、圖1）

表1 兩組患者CUX- 1、HSP90蛋白相對表達量的比較（±s）

圖1 Western blot法檢測腦組織中CUX- 1、HSP90蛋白表達水平

2.2 不同臨床特征腦膠質瘤患者腦膠質瘤組織中CUX- 1、HSP90蛋白相對表達量的比較

不同性別、年齡、腫瘤直徑及腫瘤部位的CUX-1、HSP90蛋白相對表達量比較，差異均無統計學意義（

P

＞0.05）；WHO分級中Ⅲ～Ⅳ級CUX-1、HSP90蛋白相對表達量均明顯高于Ⅰ～Ⅱ級，差異均有統計學意義（

t

=12.394、9.156，

P

＜0.01）。（表2）

表2 不同臨床特征腦膠質瘤患者腦膠質瘤組織中CUX- 1、HSP90蛋白相對表達量的比較（ n=86）

2.3 CUX- 1、HSP90蛋白相對表達量與預后的關系

以腦膠質瘤患者腦膠質瘤組織中CUX-1蛋白相對表達量中≥1.10為蛋白高表達，＜1.10為蛋白低表達，其中CUX-1蛋白高表達50例，低表達36例。以腦膠質瘤患者腦膠質瘤組織中HSP90蛋白相對表達量中≥1.13為蛋白高表達，＜1.13為蛋白低表達，其中HSP90蛋白高表達53例，低表達33例。CUX-1、HSP90蛋白高表達患者中位無進展生存期（progress-free survival，PFS）分別為 25個月（95%CI：23.26～26.74）和 25個月（95%CI：23.64～26.36），均明顯短于CUX-1、HSP90蛋白低表達患者的35個月（95%CI：33.59～36.41）和36個月（95%CI：34.63～37.37）（

χ

=11.729、15.547，

P

=0.001、0.000）。（圖2、圖3）

圖2 CUX- 1蛋白高表達（ n=50）與CUX- 1蛋白低表達（ n=36）腦膠質瘤患者的PFS曲線

圖3 HSP90蛋白高表達（ n=53）與HSP90蛋白低表達（ n=33）腦膠質瘤患者的PFS曲線

2.4 CUX- 1與HSP90蛋白相對表達量的相關性分析

腦膠質瘤組織中CUX-1與HSP90蛋白相對表達量呈正相關（

r

=0.760，

P

＜0.05）。（圖4）

圖4 腦膠質瘤組織中CUX- 1與HSP90蛋白相對表達量的相關性分析

3 討論

腦膠質瘤的特點是浸潤生長，沒有明顯的邊界，難以完全切除且術后復發率較高，患者中位生存期無明顯改善。研究發現，腦膠質瘤的發展是一個長期多因素參與的復雜過程，在腦膠質瘤的發生發展和惡性轉化過程中，細胞中可能存在某些因子，通過其不同程度的表達水平，進而影響下游相關信號通路的變化，從而起到促進、延遲甚至阻止疾病進展的作用。因此，在分子水平和遺傳途徑上調節神經膠質瘤的進展，找到對人腦膠質瘤的腫瘤標志物和基因治療的有效靶標，對于疾病早期診斷、早期治療和預后評估具有極其重要的意義。

CUX-1位于7q22區域，主要存在于成年人的中樞神經系統（central nervous system，CNS），文獻證明CUX-1可作為多種腫瘤侵襲和增殖的生物標志物，如導管胰腺癌、乳腺癌、黑色素瘤、直腸和結腸腫瘤等。因此，本研究認為CUX-1在腦膠質瘤的發生和發展中起著重要的促進作用。膠質瘤的遺傳和代謝異常刺激了腫瘤細胞中HSP蛋白的高表達，HSP27和HSP90是膠質瘤增殖和耐藥性/抗放射性發展的關鍵蛋白。研究發現，聯合使用HSP90抑制劑體外治療

HSP27

基因敲除膠質瘤中可快速降解熱休克因子1（heat shock factor 1，HSF1）、HSP90蛋白酶體復合物，破壞參與腫瘤細胞生長、存活和細胞周期調節通路，說明HSP90在抗腫瘤方面的重要作用。本研究結果顯示，觀察組患者的腦膠質瘤組織CUX-1、HSP90蛋白相對表達量均明顯高于對照組（

P

＜0.01），WHO分級Ⅲ～Ⅳ級腦膠質瘤組織CUX-1、HSP90蛋白相對表達量均明顯高于Ⅰ～Ⅱ級（

P

＜0.01），隨著WHO分級的升高CUX-1、HSP90蛋白水平顯著上調，說明其可能參與了膠質瘤細胞的增殖，與腫瘤分級密切相關。本研究還顯示CUX-1、HSP90蛋白高表達患者的中位PFS均明顯短于低表達患者（

P

＜0.01），說明CUX-1和HSP90蛋白高表達患者的生存期明顯縮短，預后較差。CUX-1在腫瘤發生、發展中的作用取決于腫瘤細胞微環境，是因為轉錄因子CUX-1的過表達可通過抵抗腫瘤壞死因子凋亡配體介導細胞凋亡而發揮腫瘤保護作用，最終加速腫瘤的發生和發展；HSP90可與其下游調控蛋白相互作用，影響細胞周期調控通路，從而影響腫瘤細胞的生長和存活。利用這一特點，本研究推測抑制CUX-1和HSP90蛋白的活性可以作為一種生物治療來延長患者的生命周期。本研究還發現CUX-1、HSP90蛋白在膠質瘤中的表達呈正相關，表明兩者在膠質瘤增殖過程中可能存在直接或間接的協同作用。

目前臨床研究發現，對于人腦膠質瘤診治的有效方法尚不明確，研究膠質瘤發生發展的分子機制可為膠質瘤的防治提供新思路。本研究結果顯示，CUX-1和HSP90在腦膠質瘤組織中的表達與患者預后呈負相關，說明其在腦膠質瘤的增殖中可能存在協同作用。CUX-1和HSP90可作為腦膠質瘤潛在的預后標志物和治療靶點，有望基于該靶點產生新的腦膠質瘤治療方案，從而提高腦膠質瘤患者的生存期，改善患者預后。CUX-1與HSP90之間的具體調控機制還有待后續體內試驗進一步驗證。

綜上所述，腦膠質瘤患者腦膠質瘤組織中CUX-1、HSP90蛋白表達水平上調，與WHO分級有關，且兩者間存在正相關，可能存在直接或間接的協同作用，同時對患者PFS有影響。