ET-1及CXCR4蛋白在人脑胶质瘤中的表达及其意义

何 毅，纪 涛，陶 晶

(广东省深圳市第二人民医院 神经外科，广东 深圳，518000)

细胞周期分子调控的异常与肿瘤的发生、发展密切相关。ET-1及CXCR4蛋白作为重要的细胞周期调控因子，其信号通路对细胞新陈代谢有广泛的多样化的影响，涉及到细胞增殖、分化以及凋亡等的调控[1]。在许多人类肿瘤中都发现二者的表达异常[2]。本研究利用免疫组化技术，旨在从蛋白水平了解ET-1及CXCR4在人脑胶质瘤和正常脑组织中的表达水平，并揭示其异常表达与胶质瘤病理级别和临床预后之间的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集海南医学院附属医院神经外科2002年1月—2003年9月经手术切除的人脑胶质瘤新鲜标本72例，其中男39例，女33例，年龄3～82岁，平均43.6岁。按2000年WHO脑肿瘤分类标准：Ⅰ～Ⅱ级(低度恶性胶质瘤)32例，包括星形细胞瘤Ⅰ、Ⅱ级26例、室管膜下瘤1例、少突胶质细胞瘤3例、少突-星形细胞瘤2例；Ⅲ～Ⅳ级(高度恶性胶质瘤)38例，包括间变性星形细胞瘤16例、间变性少突胶质细胞瘤5例、间变性少突-星形细胞瘤8例、间变性少突胶质细胞瘤伴部分胶质母细胞瘤变3例、胶质母细胞瘤6例。平均随访3.2年。全部病例术前均未接受放疗和(或)化疗。通过内减压手术获得新鲜正常脑组织标本15例作为对照。所有标本均经10%甲醛固定，石蜡包埋，并由3位病理科医生经HE染色再次确诊。

1.2 检查

将人脑胶质瘤石蜡包埋组织块连续切片3～5 μm，采用SP免疫组化法进行染色。ET-1及CXCR4蛋白阳性表达的肿瘤细胞出现明显可辨的棕褐色。利用德国Tas2 Plus全自动彩色图像分析系统对染色结果进行定量分析。

2 结 果

正常脑组织和人胶质瘤分别行两样本t检验(P<0.05)，表明ET-1及CXCR4在人脑胶质瘤中的表达显著高于正常脑组织。利用单因子方差分析对正常脑组织、Ⅰ～Ⅱ级胶质瘤组织和Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤组织分别评估，各组数据两两比较均有显著差异(P<0.05)，表明ET-1及CXCR4蛋白在Ⅰ～Ⅱ级胶质瘤和Ⅲ ～Ⅳ级胶质瘤中的表达均显著高于正常脑组织，在Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤中的表达显著高于Ⅰ～Ⅱ级胶质瘤，见表1。

表1 ET-1及CXCR4蛋白在脑胶质瘤组织中的表达强度

ET-1阳性表达率为55.56%，CXCR4阳性表达率为62.5%。χ2检验结果表明二者的表达呈显著正相关(P<0.05)。见表2。

表2 ET-1及CXCR4蛋白在脑胶质瘤组织中的表达的相互关系

图1 不同ET-1蛋白表达强度(PU)的生存曲线率

术后存活期小于5年和术后存活期超过5年病例中ET-1及CXCR4蛋白的表达水平具有显著性差异(P<0.05)(表1)。根据其表达强度(PU值)，将病例分为ET-1蛋白低表达组(PU<31.805)和高表达组(PU≥31.805); CXCR4蛋白低表达组(PU<26.732)和高表达组(PU≥26.732)。两者分别采用Kaplan-meier法制作累积生存率曲线(图1、2)，并进行Log-rank 检验。结果显示ET-1及CXCR4蛋白的低表达组和高表达组术后生存率曲线具有显著性差异(P<0.05)。

图2 不同CXCR4蛋白表达强度(PU)的生存曲线率

3 讨 论

趋化因子作为一类具有趋化作用的细胞因子，具有吸引免疫细胞参与免疫应答、免疫调节和免疫病理反应的作用。CXCR4是趋化因子家族CXC亚家族中的一种。研究[3-4]发现在乳腺癌、前列腺癌、胰腺癌、肺癌、鼻咽癌、肾癌、甲状腺癌等肿瘤中都有CXCR4的表达，并且可能与肿瘤的转移有着密切的相互关系[5]。CXCR4在促进肿瘤细胞增殖、定向迁移、黏附、血管形成，降解细胞外基质、及诱导细胞免疫耐受中具有重要的调节作用[1-4]。尽管有研究[5]报道下调CXCR4表达能抑制人脑胶质瘤的转移，但人脑胶质瘤CXCR4表达调控的具体机制目前尚不清楚。

既往研究[6]发现鼻咽癌患者血浆ET-l浓度升高与远处转移呈显著正相关。ETAR拮抗剂ABT-627能显著性抑制鼻咽癌移植瘤裸鼠模型的生长和肺转移，并增加其对铂类化疗的敏感性[7]。研究[8-9]提示，ET-1/ETAR信号通路有可能通过上调功能性CXCR4而促进鼻咽癌、肺癌等多种肿瘤的转移。F Almairac等[10]研究提示，ET-1与CXCR4的表达上调与人胶质瘤分期相关。结果均表明ET-1与CXCR4的表达相关且可能有协同作用。

本研究结果显示，在人脑胶质瘤和正常脑组织中ET-1及CXCR4 蛋白均有表达，且在人脑胶质瘤中的表达高于正常脑组织，差异有统计学意义(P<0.01)，这说明ET-1及CXCR4 蛋白的表达水平可能影响到人脑胶质瘤的发生、发展；ET-1及CXCR4 蛋白在Ⅰ～Ⅱ级和Ⅲ～ Ⅳ级人脑胶质瘤中的表达水平高于正常脑组织，差异有统计学意义(P<0.01)，并且ET-1及CXCR4 蛋白在Ⅲ～Ⅳ级人脑胶质瘤中的表达高于Ⅰ～Ⅱ级人脑胶质瘤，差异有统计学意义(P<0.01)，这说明ET-1及CXCR4 蛋白的表达水平会影响人脑胶质瘤的病理分级，且可能随人脑胶质瘤恶性程度的增加而升高。作者发现ET-1及CXCR4 蛋白的异常表达与患者年龄、性别无关，而与患者术后5年存活率有显著相关性。而当人脑胶质瘤组织中发现ET-1蛋白表达异常时，也同时可发现CXCR4蛋白的表达异常，且ET-1蛋白的异常表达强度越高，则CXCR4蛋白异常表达的强度就相应增高。两者在人脑胶质瘤组织中的异常表达呈正相关关系，提示人脑胶质瘤的发生、发展过程中ET-1和CXCR4蛋白的异常表达可能具有协同作用。

总之，在人脑胶质瘤的发生、发展过程中ET-1及CXCR4蛋白过表达可能发挥着重要的调控作用。随着对ET-1及CXCR4与人脑胶质瘤关系以及人脑胶质瘤发病机制中ET-1及CXCR4 蛋白作用的深入研究，ET-1及CXCR4蛋白可能成为具有一定前景的人脑胶质瘤治疗的新靶点。

[1] Xin Lu and Yibin Kang.Hypoxia and Hypoxia-Inducible Factors: Master Regulators of Metastasis[J].Clin Cancer Res December，2012，10(16): 5928.

[2] Paolillo，M.; Schinelli，S.Therapeutic Targeting of G-Protein Coupled Receptor-Mediated Epidermal Growth Factor Receptor Transactivation in Human Glioma Brain Tumors[J].Mini Reviews in Medicinal Chemistry,2008,8(13):1418

[3] Yasuhiko Yamamoto，Ai Harashima，Hidehito Saito，et al.Septic Shock Is Associated with Receptor for Advanced Glycation And Products Ligation of LPS[J].International Journal of Breast Cancer，2011,186(5):3248.

[4] T.Buijs，J.，C.H.J.Kuijpers，C.，van der Pluijm，G.Targeted Therapy Options for Treatment of Bone Metastases; Beyond Bisphosphonates[J].International Journal of Breast Cancer，2010,16(27):3015.

[5] Jason E Ekert，Lynne A Murray，Anuk M Das ，et al.Chemokine (C-C motif) ligand 2 mediates direct and indirect fibrotic responses in human and murine cultured fibrocytes[J].Fibrogenesis & Tissue Repair.2011,5(6):16.

[6] Raj Kishore，Tengiz Tkebuchava，Sharath P.Sasi ，et al.Tumor Necrosis Factor-α Signaling via TNFR1/p55 Is Deleterious Whereas TNFR2/p75 Signaling Is Protective in Adult Infarct Myocardium[J].Adv Exp Med Biol，2011,10(691):433.

[7] Weixiao Sha，Bernhard Brüne，Andreas Weigert.The multi-faceted roles of prostaglandin E2 in cancer-infiltrating mononuclear phagocyte biology[J].Immunobiology.2012，217(12): 1225.

[8] Stephen T Oh ， Jason Gotlib.JAK2 V617F and beyond: role of genetics and aberrant signaling in the pathogenesis of myeloproliferative neoplasms[J].Expert Review of Hematology，2010.3(3):323.

[9] Shamik Das，Rajeev S.Samant et al.The Hedgehog Pathway Conditions the Bone Microenvironment for Osteolytic Metastasis of Breast Cancer[J].International Journal of Breast Cancer，2012,10(1155):298623.

[10] Tam Duong，Peter Koopman,，Mathias Francois.Tumor Lymphangiogenesis as a Potential Therapeutic Target[J].International Journal of Breast Cancer，2012,10(1155):204946.