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侵袭性垂体腺瘤的MRI表现与Bcl-2、Gal-3表达的相关性研究

2010-09-13贾睿超仝海波宋志远范益民郝解贺

中国医药导报 2010年34期
关键词:径线凝集素组织化学

贾睿超 ,仝海波 ,肖 虹,宋志远,范益民,郝解贺

(1.山西医科大学第一医院神经外科,山西太原 030001;2.山西医科大学第一医院病理科,山西太原 030001)

垂体腺瘤是常见的良性肿瘤,人群发生率一般为1/10万。在颅内肿瘤中仅低于脑胶质细胞瘤和脑膜瘤,约占颅内肿瘤的10%[1]。其中侵袭性垂体腺瘤以其特有的生物学形态特征引起众多学者的关注。一般认为侵袭性垂体腺瘤(invasive pituitary adenomas,IPA)是指突破包膜生长并侵犯邻近结构的垂体腺瘤,常向鞍外生长侵犯邻近硬膜、颅骨、海绵窦和包绕颈内动脉。手术风险大,难以全切,术后复发率高[2]。随着分子生物学的发展,我们了解到深入研究垂体腺瘤侵袭行为的分子机制有助于制订有效的治疗方案,并为及时判断垂体瘤的预后及治疗提供新的方法和手段。B细胞淋巴瘤基因 2(B-cell lymphomagene 2,Bcl-2)是从人类 B 细胞滤泡状淋巴瘤中分离出来的一种癌基因,其过度表达可阻止细胞凋亡发生,延长肿瘤细胞生存,增加肿瘤的侵袭能力。半乳糖凝集素3(Galectin-3,Gal-3)是一类多功能半乳糖苷结合蛋白家族,参与细胞增殖和分化、细胞凋亡、肿瘤侵袭等[3]。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院神经外科2007年12月~2009年12月垂体腺瘤手术切除的病理蜡块标本49例,所有病例均具有相关临床资料,包括入院记录、术前MRI检查、内分泌激素水平检查、手术记录、病理报告、出院记录。行免疫组织化学Envision法进行检测,其中,男19例,女30例;年龄20~75岁,平均45.6岁。按内分泌激素免疫组织化学检测分类:PRL型13例,GH型4例,ACTH型1例,TSH型2例,多激素型8例,无功能型21例。

1.2 成像方法及检查技术

所有病例均在我院核磁室完成检查,头颅线圈,均行平扫及增强扫描:横轴位SE T1WI(TR 500 ms,TE 17 ms)、TSE T2WI(TR 3 600 ms,TE 84 ms),层厚 3.0 mm,层距 0.3 mm,视野(FOV)190 mm×190 mm,矩阵 512×512;矢状位及冠状位T1WI及T2WI,以及T1WI横轴、冠状、矢状位增强扫描(造影剂为gd-DTPA,0.1 mmol/kg)。

1.3 影像学观测指标及垂体腺瘤侵袭性判定标准

根据Edal等[4]提出的SIPAP分类法,对垂体腺瘤的生长方向加以描述,利用蝶鞍中段MRI冠状位图像对上、下、左、右四个方向分级,用正中矢状位图像来对前、后扩展进行分级。测量瘤体前后径、横径、高径。肿瘤向鞍上生长不同程度地挤压和拉伸视交叉和(或)压迫室间孔引起脑积水;向鞍下生长突破鞍底硬膜,破坏鞍底骨质侵入蝶窦和(或)向前达筛窦及鼻腔;向左右单侧或双侧生长超过颈内动脉海绵窦段及床突上段外侧壁连线,和(或)肿瘤包绕颈内动脉范围大于2/3;向前生长超过经鞍结节垂线进入前颅窝;向后生长侵犯鞍背及斜坡,均提示肿瘤具有侵袭性[5]。

1.4 方法及主要试剂

本试验病例全部行免疫组织化学Envision法检测。鼠抗人Bcl-2蛋白单克隆抗体、兔抗人Gal-3多克隆抗体、二步法免疫组化检测试剂PV-6000-G均购自北京中杉金桥公司。其余相关试剂由我院病理科提供。组织标本取出后立即经福尔马林液固定、石蜡包埋、制成厚度为4 μm切片。切片分别行HE染色和免疫组织化学染色。免疫组织化学染色步骤严格按照试剂说明进行,Bcl-2、Gal-3工作浓度均为1∶100。以PBS代替一抗作为阴性对照。已知阳性组织切片(北京中杉金桥公司提供)做阳性对照。

1.5 结果判定

在光学显微镜下,Bcl-2阳性染色主要位于细胞浆,为棕黄色;Gal-3阳性染色主要位于细胞核/浆/细胞外基质,为棕黄色。参照Shimizu等[6]的方法半定量积分法,至少观察5个高倍视野,根据阳性细胞比例和阳性反应强度评分。①阳性细胞比例:≤5%为0分;6%~25%为1分;26%~50%为2分;>50%为3分。②阳性反应强度:无染色为0分;轻度染色(淡黄色)为1分;中度染色(棕黄色)为2分;重度染色(棕褐色)为3分。两种方法相加得分分为四级:0分为 (-);1~2分为(+);3~4分为(++);5~6分为(+++)。

1.6 统计学处理

应用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析,采用χ2检验和Spearman等级相关分析,P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 影像学观测结果

本试验所选入病例无最大径线≤10 mm者,按最大径线分为四级,11~20 mm为Ⅰ级,共3例,21~30 mm为Ⅱ级,共16例,31~40 mm为Ⅲ级,共 15例,≥41 mm为Ⅳ级,共15例。其中,侵袭性垂体腺瘤26例,非侵袭性垂体腺瘤23例。

2.2 Bcl-2在垂体腺瘤中的表达情况

Bcl-2在本试验所有垂体腺瘤中阳性表达率为42.9%(21/49),侵袭性与非侵袭性垂体腺瘤组之间Bcl-2蛋白表达的比较见表1。侵袭性垂体腺瘤组中Bcl-2蛋白表达的阳性率高于非侵袭性垂体腺瘤组,差异有统计学意义(χ2=4.978,P<0.05)。

表1 侵袭性与非侵袭性垂体腺瘤Bcl-2蛋白表达的阳性率比较(例)Tab.1 The positive rate comparison of Bcl-2 protein expression in invasive and non-invasive pituitary adenoma(case)

2.3 gal-3在垂体腺瘤中的表达情况

Gal-3本试验所有垂体腺瘤中阳性表达率为44.9%(22/49),侵袭性与非侵袭性垂体腺瘤组之间Gal-3蛋白表达的比较见表2。侵袭性垂体腺瘤组中Gal-3蛋白表达的阳性率高于非侵袭性垂体腺瘤组,差异有统计学意义(χ2=9.397,P<0.05)。

表2 侵袭性与非侵袭性垂体腺瘤Gal-3蛋白表达的阳性率比较(例)Tab.2 The positive rate comparison ofgal-3 protein expression in invasive and non-invasive pituitary adenoma(case)

2.4 Bcl-2、Gal-3的免疫组织化学结果与MRI表现的关系

Bcl-2、Gal-3蛋白表达的免疫组织化学染色分级与侵袭性垂体腺瘤MRI测量的最大径线的关系见表3、4,二者表达均与肿瘤最大径线呈显著正相关关系。

表3 侵袭性垂体腺瘤Bcl-2的表达与肿瘤MRI最大径线的关系Tab.3 The relationship between expression of Bcl-2 in invasive pituitary adenoma and maximumdiameter of tumor in MRI

表4 侵袭性垂体腺瘤Gal-3的表达与肿瘤MRI最大径线的关系Tab.4 The relationship between expression ofgal-3 in invasive pituitary adenoma and maximumdiameter of tumor in MRI

3 讨论

IPA的概念最早是由Jefferson提出的,并强调IPA的两大特点:硬脑膜侵犯及快速增长[2]。它是一种介于恶性和良性腺瘤之间的肿瘤,治愈率低(17%),复发率高(33%~35%)。在病理学方面,常规用于诊断恶性肿瘤侵袭性的指标,如核分裂象、核异形、核深染、细胞坏死、细胞多形性等指标均难以有效区分侵袭性与非侵袭性垂体腺瘤[7-9]。手术学标准主要指的是术中手术医师根据经验以及术中发现所做的诊断,但多年的临床经验告诉我们,手术学标准的特异性很高,但却容易漏诊部分侵袭性垂体腺瘤[10]。MRI以其良好的软组织对比度逐渐取代CT而成为诊断鞍区病变的首选。对于蝶鞍四周的脑池、硬膜、海绵窦、空气等结构,MRI常可清晰显示[11]。本试验所采用的是Edal等[4]提出的SIPAP分类法,该分类方法将KNOSP-STEINER法和HARDY-WILSON法相结合、互相补充,将垂体腺瘤分类扩展。其优点在于可对垂体腺瘤进行全方位的精确描述。SIPAP分类法中并未加入对垂体腺瘤大小的评估,但有关垂体腺瘤大小的资料可较为容易获得,应用SIPAP分类法将肿瘤分为两组,统计后可以发现垂体腺瘤大小与扩展程度显著相关。本分类方法基于MRI T1WI的冠状位和矢状位,影像资料易于获得,重复性好,可用于术前、术后以及药物治疗后垂体腺瘤的评价,其中最主要的是能够给予神经外科医生关于垂体腺瘤的全局描述并充分评估手术风险。

基因、染色体及其蛋白质产物的改变,是造成良性生长的垂体腺瘤具有侵袭性的基础[12]。蛋白质是一切生命活动真正的执行者,因此从垂体腺瘤的蛋白质组成、表达和功能去研究垂体腺瘤侵袭性的发病机制,将是一个有效的探索策略。Bcl-2基因是1984年Tsujimoto等从人类B细胞滤泡状淋巴瘤中分离出的一种癌基因,为该肿瘤14号染色体和18号染色体异位所致。Bcl-2基因的表达产物广泛分布于线粒体、内质网膜和核膜上。其过度表达并不影响细胞增殖和加速细胞分裂,而是延长肿瘤细胞生存,阻止细胞凋亡的发生,增加肿瘤的播散侵袭能力。刘志雄等[13]研究发现侵袭性垂体腺瘤中Bcl-2蛋白水平的表达明显增高,与非侵袭性垂体腺瘤相比,差异显著。提示侵袭性垂体瘤可能与Bcl-2的抗凋亡效应的增强有关。抑制了细胞凋亡,肿瘤细胞生命延长,使其过量蓄积,相对促进细胞增殖,从而侵袭邻近组织,使垂体腺瘤表现为侵袭性生长的特性。本试验通过免疫组织化学染色方法检测垂体腺瘤组织中Bcl-2蛋白水平的表达,结果显示:侵袭性垂体腺瘤组中Bcl-2蛋白的表达显著增高,与非侵袭性垂体腺瘤组相比差异有统计学意义。提示垂体腺瘤侵袭性生长可能与Bcl-2抗凋亡作用增强有关。

凝集素(Lectins)是一类能选择性识别糖结构并与之非共价结合的蛋白质。动物凝集素主要分为P型凝集素,C型凝集素,I型凝集素,S型凝集素即半乳糖凝集素(Galectins,Gal)、五聚体蛋白等5个家族[14]。Gal广泛分布于从线虫、海绵到哺乳动物等各种动物体内,其成员众多,结构上均具有保守的糖识别域(Carbohydrate-recognitiondomain,CRD),对各半乳糖苷有特殊亲和力,在机体的多种生理和病理过程中发挥重要的作用[15]。国内黄垂学等[16]发现Gal-3在全部PRL和ACTH分泌肿瘤中表达,而在其他类型肿瘤中有部分表达,并且无论是在mRNA水平还是蛋白水平,Gal-3在侵袭性垂体腺瘤组中的表达均较非侵袭性垂体腺瘤组明显增高。提示Gal-3可能通过一种或多种途径促进垂体腺瘤细胞增殖,导致肿瘤的侵袭性生长。本试验通过免疫组织化学染色方法检测垂体腺瘤组织中Gal-3蛋白水平的表达,结果显示:侵袭性垂体腺瘤组中Gal-3蛋白的表达显著增高,与非侵袭性垂体腺瘤组相比差异有统计学意义。提示垂体腺瘤侵袭性生长可能与Gal-3调节基因转录和蛋白合成等促进垂体腺瘤组织细胞增殖,引起垂体腺瘤侵袭性生长有关。本试验统计得出两项指标蛋白表达均与侵袭性垂体腺瘤最大径线呈显著相关,进一步表明该两项指标在肿瘤生长、侵袭中发挥重要作用,并且提示Bcl-2蛋白与Gal-3蛋白之间可能存在协同效应,与有关文献相一致[13]。

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