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探析核因子IA在星形细胞中的表达及与患者生存的关系

2013-10-19广西梧州市桂东人民医院543001姜洪刚

首都食品与医药 2013年14期
关键词:星形级别胶质

广西梧州市桂东人民医院(543001)姜洪刚

广西中医药大学附属瑞康医院(530011)宁桂兰 郑景辉Δ

胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,占人类所有原发性颅内新生物的40%~50%[1]。传统胶质细胞瘤,依靠细胞形态学或细胞培养来分类[2]。据世界卫生组织(WHO)的分类系统,神经胶质瘤可细分为星形细胞瘤、少突胶质细胞或混合少突胶质细胞等。在各年龄组的发病率和死亡率都很高,但对其预后的研究仍较少[3][4][5][6]。核因子I(NFI)家族是专一位点DNA结合蛋白(也被称为CTF或CATT box转录因子),在神经系统的发育中具有关键调节作用[7][8]。NFIA参与神经胶质发展的事实表明,它可能会在神脑胶质瘤发展中发挥重要作用。因此,检测NFIA在星形胶质瘤中的表达并分析神经胶质肿瘤与患者的生存之间的关系。结果表明,NFIA在人脑星形细胞瘤的生物学活动中可能发重要作用。

1 材料和方法

1.1 组织标本 回顾性研究分析从2007年~2012年间在我院的63例患者病理标本。病理审查后,2例保存不当的肿瘤材料被剔除在外,余下的61例可利用组织样本用于实验中。

1.2 免疫组织化学染色 使用免疫组化染色的方法检查NFIA的表达,首先对标本进行石蜡包埋,脱石蜡后,热抗原修复20min,使用以下抗体:NFIA1:3000(兔多克隆抗体)和GFAP1:50(小鼠单克隆的IgG1,DAKO)。NFIA多克隆抗体是针对人NFIA 478-492氨基酸的。一抗使用兔IgG作为阴性对照。根据标准程序进行苏木精和伊红(HE)染色。

附图1 NFIA不同级别的星形细胞瘤的表达×400(A:WHOII中的表达,B:WHOIV中的表达)

1.3 免疫组织化学染色分析 使用Image Pro Plus6.0软件,由同一病理学科医生独立进行盲法分析,按照WHO的诊断分级标准对样品先进行病理诊断。NFIA表达的量化分析由2个研究者独立进行分析。通过计算切片视野中NFIA阳性细胞的数量占总细胞数另估比值来确定NFIA的定量表达(视野倍率×400,每个切片3个视野,至少包含200肿瘤细胞)。NFIA染色细胞作为NFIA-表达细胞。由于内皮细胞缺乏NFIA免疫反应性被用来作为内部背景阴性对照。两个分析者读数的平均值用于统计分析。

1.4 无疾病进展生存期(progression-free survival,PFS) PFS定义为自诊断之日起,最小时间间隔的日期肿瘤的复发,进展或最后的随访。

1.5 数据分析 患者的生存分析采用Kaplan-Meier方法,NFIA的表达各组间比较采用单因素方差分析(ANOVA),使用SPSS16.0进行分析。

2 结果

2.1 不同级别人类星形细胞瘤NFIA的表达 NFIA在所有级别的星形细胞瘤肿瘤细胞的细胞核中表达。其在WHO分级较低(WHOI和II)肿瘤细胞高比例表达,与WHO高等级(WHOIII和IV)细胞之间差异具有统计学意义(P<0.01),见附图1和附表。值得注意的是,3例在肿瘤边缘肿瘤细胞入侵血管周围。这种表达模式表明NFIA可能在星形细胞瘤的肿瘤转移中发挥生物学作用,由于样本量较少,本文中未做统计,值得进一步研究(见附图2)。

附图2 肿瘤边缘血管周围细胞NFIA的表达×200

2.2 NFIA在恶性星形胶质细胞瘤中的表达与PFS的关系 本组免疫组织化学数据显示,在恶性星形胶质细胞瘤高级别肿瘤细胞与低级别肿瘤细胞有较少量表达,WHO III和IV级星形细胞瘤一般预后较差,这提示高NFIA表达与患者的生存有良好相关性。笔者将NFIA的表达按高低分为相等的三个组,根据患者PFS做了生存分析,结果显示三组的中位生存时间分别是56、40、32个月,P=0.004<0.01。说明PFS明显的与NFIA表达呈单变量复相关。

3 讨论

NFIA是一种在小鼠和鸟类的胚胎发育过程中早表达、决定星形胶质细胞命运的转录因子。NFIA是NFI家族的成员之一,Cebolla B[9]研究显示其在鼠类和鸟类心室发育中具有关键的作用,并且在大鼠的脑和脊髓星形胶质细胞分化中具有关键调节作用,其机制可能是通过转录调控的胶质纤维酸性蛋白(GFAP)的表达来发挥作用。此外,在出生后的小鼠大脑中切除NFIA或NFIB,中线的神经胶质细胞群就会产生发育缺陷[10]。NFIA在人胎儿前脑的中线结构中也有表达[11]。Scrideli[12]对20例低级别的GBM患者经过RT-PCR进行微陈列分析数据显示神经胶质瘤中NFI基因证实高表达。本实验数据也显示NFIA在星形细胞瘤中有不同的表达,它高表达在低等级的星形细胞中。Bernard[13]报道了NFIA与人类白血病的关系,在他的研究中通过对2例慢性恶性骨髓疾病患者研究发现NFIA一些未知的表达。

尽管本实验的数据提示NFIA参与星形胶质细胞的生物学过程,但其机制尚未明确。因NFIA是神经胶质细胞胚胎发育过程中必须的。它可在低级星形细胞分化中高表达,也反应其在推进星形细胞分化中的抑制作用。同时,NFIA在胚胎期脊柱中维持神经胶质祖细胞特性方面暗示其可能参与肿瘤启动细胞的作用。这提示一个基于遗传和细胞背景的复杂作用机制,NFIA表达的具体作用体现在不同的亚型[14][15][16]。如在鸡的胚胎成纤维细胞中,NFIA是不致癌的,且它的表达有助于细胞抗致癌基因引起的细胞分化,如jun、fos和myc基因(所有编码转录的因子)[17]。但这些表达NFIA的鸡细胞又容易在胞质中致癌基因作用下分化如src,raf,ras基因。说明其通过不同的信号转导通路扮演着不同角色。发生以上情况的原因可能是很多亚型的不同作用,但在另一个亚型里却发现具有促癌作用[18][19]。此外,遗传背景也能发挥重要作用,在确定抗癌/促癌功能方面,这些已得到证明。

附表 不同级别人类星形胶质细胞瘤NFIA的表达()

附表 不同级别人类星形胶质细胞瘤NFIA的表达()

注:※与WHOI级比较P<0.01,#与WHOII级比较P<0.01,△与WHOIII级比较P<0.01。

级别 例数 NFIA(%)WHO I 18 92.52±13.24 WHO II 20 79.69±9.57※WHO III 13 46.24±5.79※#WHO IV 10 38.76±6.51※#△

寻找星形细胞瘤的标记,长期以来一直是神经病理学家和神经肿瘤学家的目标。但如Olig2和STAT3被认为是作用于神经胶质瘤的形成的标记,都同样表达在星形细胞瘤和少突胶质细胞,限定其诊断价值[20][21]。笔者研究发现,NFIA在不同级别的星形细胞瘤的表达,作为病理分级的标志,尤其是形态学很难评估的时侯值得关注。

Scrideli等[12]通过实时定量PCR结果显示,检测20 GBMS NFIA mRNA的表达高于10个样品非肿瘤性蛋白质超过13倍,但未检查其与PFS或OS的关系。笔者证明NFIA在星形细胞瘤中的蛋白表达与更长的PFS显著相关,尽管这是一个相对较小的分析PFS(23名儿童)的患者组。较大规模的研究,将可以确定NFIA是否可能是一个潜在的星形细胞瘤的预后指标。笔者的免疫组织化学结果在蛋白质水平证实了Scrideli等的数据。Schuur等[17]观测的NFIA在鸡胚成纤维细胞中的表达,使其能够抵抗核内癌基因改造的结果,NFIA在鸡胚成纤维细胞的保护作用说明它可以保护细胞免受进一步转变事件,但它的损失是暴露细胞使其恶性变的可能性增加。

总之,本实验表明低级与高级别星形细胞瘤之间的联系:NFIA蛋白的表达和改善PFS与高级别星形细胞瘤在儿童中差异表达的NFIA。这是支持REMBRANDT GBM芯片分析数据库。此外,笔者发现,在部分血管周围肿瘤细胞NFIA蛋白呈高度浓缩现象,这提示我们在高等级星形胶质细胞瘤中,NFIA参与(或促进或抑制)肿瘤细胞做浸润和转移。与此同时,粘附分子ephrin B1和钙粘蛋白也被证实是NFIA的目标之一[22],其在肿瘤转移中的生物学机制值得进一步研究。

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