垂体腺瘤中FRα的表达与临床意义
李 炎,刘小海,赵大春,姚 勇,王任直
目的 检测垂体腺瘤中叶酸受体α(FRα)的表达情况,探讨FRα与垂体腺瘤相关临床指标的关系。方法 运用冰冻切片免疫组化方法,检测124例垂体腺瘤中FRα的表达情况,分析其与患者性别、年龄、肿瘤径线、肿瘤侵袭性的关系。结果 FRα在NF腺瘤中的阳性率为73.8%(31/42),在PRL腺瘤中的阳性率为9.7%(3/31),在GH腺瘤中的阳性率为6.7%(2/30),在ACTH腺瘤中的阳性率为9.5%(2/21),FRα在NF腺瘤中的表达水平明显高于在其他病理类型垂体腺瘤中的表达(P<0.05)。在垂体NF腺瘤中,FRα的表达与肿瘤的侵袭性有关(P<0.05),与性别、年龄、肿瘤大小无明显关系(P>0.05)。在其他三种垂体腺瘤中,FRα与上述指标无明显关系。结论 FRα在垂体NF腺瘤中高表达,在其他病理类型的垂体腺瘤中低表达;FRα与垂体NF腺瘤的侵袭性相关。
垂体;腺瘤;叶酸受体α;临床意义;相关性
垂体腺瘤属于良性肿瘤,约占颅内肿瘤的10%~15%,仅次于胶质瘤和脑膜瘤而居于第3位。垂体腺瘤大致分为4种病理类型:无功能垂体腺瘤(NFPA)、泌乳素瘤(PRL)、生长激素腺瘤(GH)和促肾上腺皮质激素腺瘤(ACTH)。叶酸受体α(FRα)是一种膜蛋白,能够以非常高的亲和力结合叶酸,并将其转运进胞内。Evans等[1]指出,FRα在不同病理类型的垂体腺瘤中的表达有差异。本实验研究FRα在垂体腺瘤标本中的表达情况,并分析其与垂体腺瘤相关临床指标的关系。
1.1 材料 收集2010年11月~2012年11月本院神经外科的垂体腺瘤手术标本124例,置于液氮中冻存。其中男性60例,女性64例;发病年龄18~71岁(平均42.8岁)。全部患者均行术前鞍区MRI检查,均可见明确的鞍区占位,平均径线为3~56 mm(均值为21.6 mm)。根据患者术前内分泌激素水平及手术标本病理检查结果,将这124例分为临床功能性垂体腺瘤(PRL腺瘤31例,GH腺瘤30例,ACTH腺瘤21例)及临床无功能性垂体腺瘤(NF腺瘤42例)。以改良Hardy分级[2]为标准,并结合术中所见和病理学表现,将患者分为侵袭组与非侵袭组(NF腺瘤中29例为侵袭组,13例为非侵袭组)。
1.2 主要试剂 鼠抗人FRα单克隆IgG抗体(LS-C23683)购自美国Lifespan公司;二步法免疫组化检测试剂(PV-6000)和DAB试剂盒(浓缩型)购自北京中杉金桥公司。
1.3 方法 将液氮冻存垂体腺瘤标本取出,冰冻切片,每张厚度6 μm,置于防脱处理的载玻片上。95%乙醇溶液中固定10 min,蒸馏水及PBS常规冲洗。无水乙醇+3%过氧化氢(按9∶1)滴片5 min,封闭内源性过氧化物酶。100%、90%、80%乙醇梯度依次滴片,PBS冲洗。用去离子水稀释一抗(1∶300),滴加一抗30~50 μl,置于37 ℃恒温箱孵育1 h。PBS冲洗后滴加通用型IgG二抗,在室温下孵育30 min,PBS冲洗。DAB显色,苏木素复染,常规透明后树脂封固。以PBS代替一抗做空白对照。
1.4 结果判断 每张切片随机选取5个高倍镜视野(×400),由两名病理科医生双盲计数,对每张切片的阳性细胞率及阳性细胞的染色强度进行分级计分。阳性细胞百分率计分标准:≤5%计0分,6%~25%计1分,26%~50%计2分,>50%计3分;染色强度计分标准:无染色计0分,弱(浅黄)计1分,中(棕黄)计2分,强(黄褐)计3分。两项相加之和:0分为阴性(-),1~2分为弱阳性(+),3~4分为中度阳性(++),5~6分为强阳性(+++)。
1.5 统计学方法 应用SPSS 17.0软件进行数据分析,组间率的比较采用χ2检验;各指标之间的相关性采用Fisher确切概率法,检验水准α=0.05。
2.1 FRα在不同病理类型垂体腺瘤中的表达 FRα蛋白染色区域位于细胞浆内,胞膜上也可见棕黄色深染(图1)。FRα在NF腺瘤中的阳性率为73.8%(31/42),在PRL腺瘤中的阳性率为9.7%(3/31),在GH腺瘤中的阳性率为6.7%(2/30),在ACTH腺瘤中的阳性率为9.5%(2/21)。FRα在NF腺瘤中的表达水平明显高于其在其他病理类型垂体腺瘤中的表达(P<0.05,表1)。
2.2 FRα表达与NF腺瘤临床病理特征的关系 在垂体NF腺瘤中,FRα的表达与肿瘤的侵袭性有关(P<0.01),与性别、年龄、肿瘤径线无明显关系(P>0.05,表2)。
图1 FRα在垂体腺瘤中的表达(冰冻切片二步法)
A:FRα在垂体NF腺瘤中阳性表达;B:FRα在垂体PRL腺瘤中阴性表达
表1 FRα在不同病理类型垂体腺瘤中的表达情况
表2 FRα表达与NF腺瘤临床病理特征的相关性
2.3 FRα表达与其他病理类型腺瘤临床病理特征的关系 在PRL腺瘤、GH腺瘤、ACTH腺瘤中,FRα的表达与患者性别、年龄、肿瘤径线、侵袭性无明显关系(P>0.05)。
叶酸是细胞代谢、DNA合成与修复的重要分子,对正常组织细胞及肿瘤细胞都是不可或缺的[3]。叶酸结合蛋白可以被划分成3类:负责大多数叶酸跨膜转运的还原性叶酸载体(reduced folate carrier,RFC)、参与单碳代谢的胞浆结合蛋白、以内吞方式转运叶酸的叶酸受体(FR)[4]。
FR目前被认为具有3种异构体:FRα、FRβ和FRγ,每一种异构体都有特定的组织分布[5]。FRα是被研究最为广泛和深入的叶酸受体,在正常组织中分布有限,但在许多上皮来源的非黏液性肿瘤中高度表达[6]。其中,卵巢癌FRα的表达情况被认为与肿瘤的分级、分期、预后都有重要的关系[7-8]。有研究表明,FRα能够通过调节叶酸的摄取、胞内信号的转导,从而使肿瘤细胞具有生长优势[9]。
FR基因的表达在正常成人组织中非常有限。正常组织的FRα位于细胞的顶端表面,与血液循环中的叶酸并没有直接的相互作用[10]。比如,在小肠及肾脏细胞中,FRα对叶酸的吸收是从“外部”的腔内进入“内部”的细胞环境,并没有和血液发生关系[11]。在胎盘中,FRα和FRβ同时对叶酸从母体进入胎儿的过程起到关键作用,并且能在母体叶酸不足时保证胎儿叶酸的供应,从而维持胎儿正常的生长发育[7]。在中枢神经系统中,FRα在脉络丛中表达,能够把叶酸从血浆中转运到脑脊液和大脑中[10]。肺上皮分布的FRα的作用目前仍未被阐明[7]。
FRα能够促进细胞摄取叶酸,后者能使细胞加速生长和分裂,使细胞具有生长优势。另有一些研究表明FRα可能通过影响细胞信号转导通路来实现该作用[5]。微囊蛋白(caveolin)是一种抑癌基因,其表达与FRα负相关。微囊蛋白能够与细胞信号转导通路中许多蛋白相互作用,这提示了FRα也很可能在这些通路中扮演重要角色。另外,在肿瘤发生的早期,FRα在肿瘤细胞中能富集叶酸分子,后者可以促进细胞修复许多转录因子和蛋白的DNA损伤。这种效应能够为肿瘤的发生、生长提供合适的胞内环境。
FRα在不同组织(包括肿瘤)中的特异性分布使得其能够作为靶向药物的作用位点,并显著减少对正常组织的副作用。利用叶酸共轭物对FRα阳性肿瘤细胞进行显像是一种发展较快的肿瘤诊断手段。
Evans等[1]通过研究指出,FRα在不同病理类型的垂体腺瘤中是有差异性表达的——在无功能垂体腺瘤(NFPA)中高表达,在内分泌功能的垂体腺瘤(PRL、ACTH、GH)中低表达或不表达。在随后的实验中,该实验室还用鼠alphaT3-1细胞系作为实验材料研究了FRα的表达情况对细胞生长的影响。实验结果显示:FRα的表达量与alphaT3-1细胞的生长速率、有丝分裂速率呈正相关。
本研究发现,FRα在不同内分泌类型垂体腺瘤中的表达有明显的差异:在无功能垂体腺瘤中高表达,在PRL、ACTH、GH腺瘤中低表达。对于无功能垂体腺瘤,FRα在侵袭组中的阳性率明显高于非侵袭组,FRα的表达情况与患者的年龄、性别、平均径线无关。该研究明确了FRα在垂体腺瘤不同病理类型中的特异性表达,提出了FRα可以作为判断NF腺瘤侵袭性的新指标,并为以后对NF腺瘤进行靶向诊断和治疗提供了研究方向。
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The expression and clinical significance of FRα in pituitary adenomas
Li Yan1,Liu Xiaohai1,Zhao Dachun1,Yao Yong2,Wang Renzhi2
1.Department of Neurosurgery,2.Department of Pathology,Peking Union Medical College Hospital,Beijing,100005,China
Objective To study the expression of folate receptor α(FRα)in pituitary adenomas,and to explore its relationship with some clinical features of pituitary adenoma.Methods The expression of FRα in frozen tissue sections from 124 patients with pituitary adenomas was examined with immunohistochemical method.It was analyzed the relationship of expression level of FRα with some clinical features including gender,age,diameter and invasiveness of tumors.Results The positive rates of FRα expression in NF adenoma,PRL adenoma,GH adenoma,and ACTH adenoma were 73.8%(31/42),9.7%(3/31),6.7%(2/30),and 9.5%(2/21),respectively.FRα expression level in NF adenoma was significantly higher than that in other types of pituitary adenomas(P<0.05).In NF pituitary adenoma,the expression of FRα was significantly related to tumorous invasiveness(P<0.05).The expression of FRα was not related to gender,age,and size of tumors(P>0.05).In the other three types of pituitary adenomas,FRα has no relationship with these clinical features.Conclusions FRα is highly expressed in NF pituitary adenoma,lowly expressed in other types of pituitary adenomas,and is related to invasiveness of NF pituitary adenoma.
pituitary adenoma;invasiveness;expression;FRα;clinical feature
100005 北京,中国医学科学院北京协和医院神经外科(李 炎,刘小海,赵大春),病理科(姚 勇,王任直)
李 炎,E-mail:liyan4003@126.com
R 736.4
A
1004-0188(2014)05-0476-03
10.3969/j.issn.1004-0188.2014.05.006
2013-12-18)