PTEN、Ki-67在脑胶质瘤中的表达及意义

何庆璋，怀建国

(芜湖市第一人民医院 1.神经外科;2.病理科，安徽 芜湖 241000)

胶质瘤是最常见的颅内肿瘤，在国内约占原发性颅内肿瘤的44.69%。其发生发展是一个多步骤、多因素、多基因变异累积的病变过程，即便采用手术、放疗及化疗等综合疗法仍难以取得满意疗效［1］。PTEN是近年发现的肿瘤抑制基因，与肿瘤的发生、发展关系密切。Ki-67是一种抗增殖细胞核蛋白的单克隆抗体，可准确反映细胞增殖活性，用于评价肿瘤生物学行为。我们采用免疫组化法对胶质瘤组织中PTEN及Ki-67表达进行检测，并结合临床随访资料分析，旨在探讨PTEN和Ki-67与胶质瘤发生、发展的关系。

1 材料与方法

1.1 一般材料 脑胶质瘤石蜡组织标本80例，均为住院手术石蜡包埋组织标本。所有标本均经病理组织学检查，由2位病理科副主任医师职称以上专家按照2007年WHO中枢神经系统肿瘤病理分级标准进行分级［2］，其中:Ⅰ级18例，Ⅱ级21例，Ⅲ级22例，Ⅳ级19例。所有患者术前均未发现有自体免疫性疾病，未接受过放疗、化疗和免疫治疗，既往和治疗期间未发现有其他肿瘤病史。其中男43例，女37例，年龄6～75岁。10例正常脑组织，均非脑内疾病而有其他原因导致的死亡病例。

1.2 试剂 鼠抗人PTEN多克隆抗体、鼠抗人Ki-67单克隆抗体、兔抗山羊二抗试剂盒、SABC试剂盒SA1022(即用型)、DAB显色试剂盒均购自武汉博士德公司。

1.3 免疫组化检测PTEN、Ki-67的表达 采用免疫组化ABC法，参照试剂盒说明书进行。PTEN与Ki-67均以细胞核被染成黄色或棕色为阳性细胞，在高倍视野(400×)进行观察，随机选择10个视野，分别计算二者的阳性细胞数。按阳性细胞所占的百分比分级为4级:视野中没有发现阳性细胞记为阴性(－);阳性细胞数少于25%记为弱阳性(+);阳性细胞数25% ～50%记为阳性();阳性细胞在50%以上记为强阳性()。

1.4 统计学方法 计量资料全部采用t检验，用均数±标准差表示。临床病理资料等计数资料分析采用χ2检验或Fisher精确概率法，等级资料用秩和检验，等级相关用Spearman相关分析。

2 结果

2.1 PTEN表达情况 PTEN在胶质瘤表达定位于细胞核，呈淡黄色至棕褐色颗粒，在正常脑组织10例的阳性表达率为100%，在80例胶质瘤组织中的阳性表达率为51.25%，两者具有统计学差异(校正χ2=6.732，P ＜0.05)。PTEN 阳性表达率分别为Ⅰ级 83.3%、Ⅱ级 66.7%、Ⅲ级 36.4%、Ⅳ级 21.1%。其中Ⅰ～Ⅱ级(29/39)与Ⅲ～Ⅳ级(12/41)之间阳性表达率的差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1、图1。PTEN表达与患者的年龄、性别、肿瘤的大小、肿瘤周围脑水肿及发病部位无相关性(P＞0.05)，见表2。

2.2 Ki-67表达情况 Ki-67在胶质瘤表达定位于细胞核，呈淡黄色至棕褐色颗粒，在80例人脑胶质瘤中的表达阳性率分别为Ⅰ级33.3%、Ⅱ级47.6%、Ⅲ级 72.7%、Ⅳ级 89.5%，其中Ⅰ ～ Ⅱ级(15/39)与Ⅲ～Ⅳ级(33/41)之间阳性表达率的差异有统计学意义(P＜0.05)，见表1、图2。Ki-67表达与患者的年龄、性别、肿瘤的大小、肿瘤周围脑水肿及发病部位无相关性(P＞0.05)，见表2。

2.3 PTEN与Ki-67表达的关系 在PTEN阳性表达组中，Ki-67的阳性表达率为43.9%(18/41)，在PTEN阴性表达组中，Ki-67的阳性表达率为79.5%(31/39);PTEN和Ki-67在人脑胶质瘤中的表达呈负相关(rs= －0.505，P ＜0.05)，结果见表3。

表1 PTEN、Ki-67在各级胶质瘤中的表达Tab 1 Expression of PTEN and Ki-67 in brain glioma of different grades

表2 PTEN和Ki-67表达与临床病理因素之间的关系Tab 2 Relationship between clinical pathological factors and PTEN and Ki-67 expression

表3 脑胶质瘤中PTEN和Ki-67阳性表达之间的关系Tab 3 Positive expression of PTEN and Ki-67 in brain glioma

3 讨论

PTEN是1997年发现的第一个具有磷酸酶活性的抑癌基因，定位于人类10号染色体，转录产物为 515 kb mRNA［3，4］。PTEN 也是迄今为止发现的第一个具有双特异磷酸酶活性的抑癌基因，是继p53基因后另一个较为广泛地与肿瘤发生关系密切的基因。近年研究发现，PTEN作为抑癌基因，PTEN异常多见于人体各种散发性肿瘤［5］，如胶质细胞瘤、前列腺癌、乳腺癌、子宫内膜癌、卵巢癌、肝癌等，PTEN在体内的主要调节途径是磷酯酰肌醇3-激酶/丝苏氨酸激酶(PI3-K/AKT)信号传导途径。PTEN蛋白在细胞生长、凋亡、粘附、迁移、浸润等方面具有重要作用，有抑制并杀灭肿瘤细胞、抑制肿瘤血管生成和提高人体自身免疫功能的作用。PTEN基因是众多肿瘤预后的评价指标，研究其作用机制对肿瘤的诊断及其基因治疗具有重要意义。

图1 PTEN在胶质瘤中的表达(×400)A:正常脑组织;B:脑胶质瘤Ⅰ～Ⅱ级;C:脑胶质瘤Ⅲ～Ⅳ级Fig 1 Expression of PTEN in brain glioma(×400)A:Normal brain tissue;B:Brain glioma(Ⅰ－Ⅱ);C:Brain glioma(Ⅲ－Ⅳ)

图2 Ki-67在胶质瘤中的表达(×100)A:脑胶质瘤Ⅰ级;B:脑胶质瘤Ⅱ级;C:脑胶质瘤Ⅲ级;D:脑胶质瘤Ⅳ级Fig 2 Expression of Ki-67 in brain glioma(×100)A:Brain glioma gradeⅠ;B:Brain glioma gradeⅡ;C:Brain glioma gradeⅢ;D:brain glioma gradeⅣ

PTEN蛋白由活性区和调控区两个结构域组成［6］。活性区是酶的催化中心，也与张力蛋白及辅助蛋白具有较高的同源性，调控区主要包括C2区，2个PEST序列、PDZ结合区。C2区介导蛋白质和脂类的结合，通过C2区蛋白结合于膜磷脂，定位蛋白膜，PEST序列与蛋白降解有关，PDZ结合区有助于增强PTEN的磷酸酶活性，提高PTEN信号转导率。PTEN可使携带有磷酸化酪氨酸、丝氨酸和苏氨酸残基的蛋白质或者肽类脱磷酸，具有蛋白磷酸酶和脂质磷酸酶双重磷酸酶活性，并具有底物的高度特异性，体外底物的酸性特征对其识别具有决定性作用。文献报道PTEN表达缺失［7］在胶质瘤的发生发展中扮演着重要的角色，PTEN失活导致其抑癌功能散失，与本实验高分化脑胶质瘤(Ⅰ～Ⅱ级)的阳性表达率明显高于低分化肿瘤(Ⅲ～Ⅳ级)的阳性表达率(P＜0.05)结果相同，与国内其他单位的研究结果也基本相同［8，9］。

Ki-67抗原是目前多种恶性肿瘤尤其是胶质瘤研究中的热门指标［10］，是一种定位于细胞核、半衰期短、与细胞增殖相关的蛋白，仅在增殖细胞核中表达，其功能被认为与染色质相连及细胞的有丝分裂密切相关。它的主要功能可能与细胞的合成代谢有关，G0期、G1早期Ki-67抗原无表达，其他各期均有表达，S期除在核仁周围区域外，核浆内呈均匀着色，G2期细胞核浆内有许多小颗粒状形成或呈网状分布，M期达到高峰［11］。Ki-67在80例胶质瘤中高分化肿瘤(Ⅰ～Ⅱ级)阳性表达率明显低于低分化肿瘤(Ⅲ～Ⅳ级)(P＜0.05)，说明随着肿瘤恶性程度增加，肿瘤细胞的生长分裂速度和增殖潜能增加，由此可见Ki-67可反映肿瘤的细胞增殖活性，与恶性肿瘤的发展、转移和预后高度相关。

肿瘤的发生发展是一个复杂的过程，涉及多个基因及各种调控因子的相互作用，本实验表明，PTEN缺失在肿瘤的发生发展中起重要作用，PTEN检测有助于估计胶质瘤的恶性程度，判定患者顶后。而通过Ki-67抗原的检测，可以了解肿瘤的细胞增殖活性，是脑胶质瘤的重要的增殖指标。本研究发现，分化不同的胶质瘤细胞中PTEN和Ki-67表达呈显著负相关(P＜0.01)，提示PTEN能影响细胞增殖状态，从而影响Ki-67的表达，在判定肿瘤分化程度时同时测定PTEN和Ki-67的表达，有助于对肿瘤细胞增殖能力、分化程度的正确判断，并能指导临床选择治疗措施，也为胶质瘤基因治疗的试验靶基因提供参考。

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