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编号:10397957
脑胶质瘤中细胞凋亡与相关基因Bcl-2、survivin表达的相关性及预后意义
http://www.100md.com 《中华中西医杂志》 2003年第10期
     【摘要】 目的 探讨脑胶质瘤中细胞凋亡与相关基因Bcl-2、survivin表达的关系及其对预后意义。方法 应用TUNEL法检测细胞凋亡,免疫组化SABC法检测Bcl-2、survivin和PCNA,实验数据用SPSS10.0软件包进行统计。结果 Bcl-2表达的加权计分和AI之间呈明显负线性相关(r=-0.346,P=0.001)。survivin表达的加权计分和AI之间呈明显负线性相关(r=-0.377,P<0.001),survivin阳性组的AI较survivin阴性组显著降低(P<0.01)。低AI(<0.96)组与高AI(>0.96)组的术后1年生存率的差异有显著性(P<0.05)。死亡组与存活组的AI差异无显著性(P=0.24),而两组的AI/PI差异有非常显著性(P<0.001)。多因素Logist

    ic回归模型分析显示,病理、Bcl-2、survivin、AI、AI/PI及手术与预后相关(P<0.05)。结论 细胞凋亡受多种基因的网络式调控。AI的高低与其相关基因Bcl-2、survivin的表达有关。AI可作提示预后的指标,对脑胶质瘤的生物学行为及肿瘤分级有指导意义。肿瘤级别较低、survivin阴性、AI<0.96%、AI/PI较大、手术全切的患者预后较好。
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    关键词 胶质瘤 凋亡 增殖 Bcl-2 survivin

    【文献标识码】 A 【文章编号】 1606-8106(2003)10-1453-03

    Apoptosis in brain gliomas and expression of apoptosis related

    genes Bcl-2and survivin

    Jiao Baohua,Geng Shaomei,Guo Erkun,et al.

    Department of Neurosurgery,The Second Affiliated Hospital,

    Hebei Medical University,Shijiazhuang050000.
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    【Abstract】 Objective To investigate apoptosis in brain gliomas and its relationship with Bcl-2and survivin proteins and evaluate prognosis of the patients.Methods Apoptotic cells and apoptotic bodies were detected by TUNEL.Immunohistochemical stains were performed to examine the expression of Bcl-2,survivin and PCNA.The software package SPSS10.0was used for statistical analysis.Results The mean AI of survivin-positive tumors was significantly lower than that of survivin-negative tumors.There were significant negative linear correlations between Bcl-2or survivin weighted score and AI.The postoperative one year survival rate in lower AI(<0.96)group was significantly higher than which in higher AI(>0.96)group.The difference of AI between died group and living group was not significant.But AI/PI in died group was significantly higher than that in living group.Pathological grade,surˉvivin,AI,AI/PI and operation were associated with prognosis of the patients with glioma with Logistic regression analyˉsis.Conclusion This indicated that apoptosis was adjusted as network by a series of related genes.AI was associated with Bcl-2and survivin gene expression.And AI,as a factor to predict prognosis,could guide to determine the bioˉlogical behaviors of glioma and histological grading.In this report,the results suggested the patients with above five factors(lower grade tumor,survivin negative,AI<0.96%,highe
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    r AI/PI and undergoing total surgical treatment)would have more prognostic value.

    Key words glioma apoptosis proliferation Bcl-2 survivin

    本文通过应用TUNEL和免疫组化方法检测胶质瘤中细胞凋亡、增殖活性及其凋亡调控基因Bcl-2、survivin的表达,进一步探讨肿瘤细胞凋亡在胶质瘤发生发展及其恶性转化过程中所起的作用。试图找到更多与肿瘤发生、发展和预后相关的因素,从而探索出新的抗胶质瘤模式。

    1 资料和方法

    1.1 一般资料 选取1999~2001年间我院行手术治疗并经病理证实的88例脑胶质瘤患者,其中男42例,女46例;年龄8~72岁,其中<30岁者23例,30~60岁者52例,>60岁者13例。所有患者术前均未行化疗、放疗和免疫治疗。手术行肉眼全切50例,次全切除34例,部分切除4例。所有标本按WHO(1999)标准进行分级,其中Ⅰ级19例,Ⅱ级28例,Ⅲ级25例,Ⅳ级16例。另取5例因创
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    伤行内减压的正常脑组织作为对照。所有患者术后随访1年,回访80例,回访率90.9%,其中死亡29例(36.3%),存活51例(63.8%)。术后放疗36例(40.9%),术后化疗56例(63.6%)。

    1.2 方法 末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记法(TUNEL)检测细胞凋亡。TUNEL试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司,检测程序按试剂盒说明书进行。不加TdT做阴性对照,已知凋亡细胞阳性的标本作为阳性对照。免疫组织化学染色法(SABC)检测Bcl-2、survivin的表达及细胞增殖活性。Bcl-2多抗、PCNA单抗和SABC试剂盒均购自武汉博士德生物工程有限公司。survivin(5E8)单抗为美国NeoMarkers公司产品。具体操作按说明书进行。用PBS代替一抗作阴性对照,以已知阳性标本做阳性对照。

    凋亡细胞核和PCNA阳性肿瘤细胞核均呈棕黄色。在400倍显微镜下进行观察,每个标本组织片随机观察5个视野。分别计算每一病例的阳性染色的肿瘤细胞与所测肿瘤细胞的比例,作为凋亡指数(AI)和增殖指数(PI)。
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    Bcl-2和survivin为细胞浆染色,阳性肿瘤细胞显棕黄色。表达结果采用半定量法分析 [1,2] 。阳性肿瘤细胞的百分比通过400倍高倍镜下至少5个视野确定,并按以下5个范围计分:0分,<1%;1分,1%~25%;2分,26%~50%;3分,51%~75%;4分,>75%。肿瘤细胞免疫染色的强度按如下计分:1分,浅黄色;2分,中等黄色;3分,深黄色。因为肿瘤染色不均一,按主要形式进行评分。阳性肿瘤细胞的百分比和染色强度相乘产生每个病例的加权分数。加权分数=0,被定为阴性,其余病例被定为阳性。

    1.3 统计学分析 本文所有数据用SPSS10.0软件包完成统计。凋亡指数和增殖指数用均数±标准差。采用χ 2 检验、t检验、方差分析、Pearson相关和多因素Logistic回归分析。

    2 结果

    2.1 AI的测定 胶质瘤中无论分化程度高低均可见标记的凋亡细胞。88例胶质瘤的AI范围是0.1%~2.3%,平均(0.96±0.54)%,中位数为0.90%。AI随胶质瘤恶性度增高而增高(F=17.18,P<0.001)。
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    2.2 PI的测定 88例胶质瘤的增殖细胞核抗原(PCNA)表达阳性率为100%,PI范围是1%~40%,平均(17.10±10.55)%,中位数为15.00%。PI和AI之间呈明显线性正相关(r=0.781,P<0.001)。而AI/PI范围是0.014~0.120,平均0.064±0.022。AI/PI则随着胶质瘤级别增高而减小(F=18.47,P<0.001)。

    2.3 Bcl-2,survivin表达与肿瘤细胞凋亡的相关性 本组88例脑胶质瘤中Bcl-2表达的阳性率为58%(51/88)。surˉvivin表达的总阳性率为54.5%(48/88)。Bcl-2阳性组与Bcl-2阴性组的AI值分别为(0.890±0.549)%和(1.057±0.520)%,差异无显著性(P>0.05)。Bcl-2的加权计分和AI之间呈明显负线性相关(r=-0.346,P=0.001)。surˉvivin阳性组的AI值较survivin阴性组显著降低,分别为(0.821±0.476)%和(1.128±0.571)%(P<0.01)。survivin表达的加权计分和AI之间呈明显负线性相关(r=-0.377,P<0.001)。
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    2.4 患者预后分析 为探讨AI和预后之间的可能相关性,将患者按凋亡指数平均值0.96%为界划分,低AI(<0.96)患者的术后1年生存率(76.7%,33/43)显著高于高AI(>0.96)患者(48.6%,18/37;P<0.05)。死亡组与存活组的AI值分别为(1.017±0.336)%和(0.892±0.609)%,两者差异无显著性(P=0.24)。而两组的AI/PI分别为0.046±0.014和0.074±0.019,差异有非常显著性(P<0.001)。 Bcl-2阳性胶质瘤患者的术后1年生存率(43.5%,20/46)低于Bcl-2阴性胶质瘤患者(91.2%,31/34);两者差异有非常显著性(P<0.01)。survivin阳性胶质瘤患者的术后1年生存率(53.3%,24/45)低于survivin阴性胶质瘤患者(77.1%,27/35),两者差异有显著性(P<0.05)。

    对性别、年龄分组、病理、Bcl-2、survivin、AI、PI、AI/PI、放疗、化疗和手术等多种预后影响因素进行Logistic回归模型分析,结果显示病理、survivin、AI、AI/PI和手术与预后相关(P<0.05)。
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    3 讨论

    细胞增殖和凋亡的不平衡状态是导致肿瘤恶性生长的基础,肿瘤的形成是两者综合作用的结果。了解肿瘤的生物学特性和临床特征时必然涉及肿瘤的凋亡和增殖。本研究显示AI随胶质瘤恶性度增高而增高,且AI与PI呈显著性正相关。Nakagawa等 [3] 认为肿瘤细胞增殖越快,DNA复制和细胞分裂的错误就越多,含有损伤DNA的细胞凋亡也增多。细胞凋亡从很大程度上揭示了肿瘤实际增长和预计增殖率之间的差异 [4] 。本文通过测定AI/PI发现,AI/PI与肿瘤分级关系密切,AI/PI值越小,肿瘤级别就越高,预后越差。由此认为,随着肿瘤恶性程度的增高,肿瘤细胞的增殖和凋亡均增高,只是细胞凋亡增加相对较少。低AI(<0.96)患者组比高AI(>0.96)患者组的术后1年生存率显著增高。多因素回归分析也显示AI与预后关系极为密切,提示AI可作提示预后的指标,对脑胶质瘤的生物学行为及肿瘤分级有指导意义。

    本研究表明胶质瘤中Bcl-2阳性与Bcl-2阴性组的AI无显著差异,而Bcl-2表达的加权计分和AI之间呈负线性相关。提示Bcl-2对细胞凋亡的调控与其表达强度有关。Survivin的表达与AI的减少具有显著相关性,先前许多学者在神经母细胞瘤、胃癌、结肠癌、乳腺癌和高级别非何杰金淋巴瘤中也有相似的发现 [1,5~7] 。Survivin基因在染色体17q25上编码,而Bcl-2基因定位于染色体18q21,并可存在于致瘤的易位t(14;18)上。这些资料暗示在肿瘤进展中其它转录因子可以促使这两种基因产物的联合调控。Survivin和Bcl-2基因均被缺乏TATA、富含GC的启动子序列以相似的方式调控,都在活跃增殖的细胞类型中显著转录 [8]
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    ,暗示它们有共同的转录激活机制。然而,除了有同时发生的共表达途径,Survivin和Bcl-2蛋白可介导非重叠的抗凋亡机制。Bcl-2作为一个完整的线粒体内膜蛋白可阻碍细胞色素C从线粒体释放。Survivin则可能通过阻止末端效应物caspase-3和caspase-7抑制凋亡 。Surˉvivin单独或(和)象Bcl-2这样的抑凋亡基因联合表达可引起更明显的抗凋亡效应[1] 。单因素分析表明:Bcl-2和survivin阳性胶质瘤患者的术后1年生存率明显短于surˉvivin阴性胶质瘤患者。多因素回归分析示survivin表达与预后关系密切。Chakravarti等[10] 也发现胶质瘤中survivin表达的增加和生存时间的缩短明显相关。这些资料显示survivin表达可提示肿瘤恶性程度,是预后判断的一项重要指标。

    本组资料多因素Logistic回归模型分析显示,病理、Bcl-2、survivin、AI、AI/PI和手术与预后相关(P<0.05)。肿瘤级别较低、survivin阴性、AI<0.96%、AI/PI较大、手术全切的患者预后较好。
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    参考文献

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    作者单位:050000河北医科大学第二医院神经外科

    (编辑 小川), 百拇医药(焦保华)