LC3B在脑星形细胞胶质瘤中预后中的价值

2017-03-07 04:18张文超王传海史立信郄朝雍董子秋孙夏青张林燕
神经损伤与功能重建 2017年1期
关键词:星形胶质瘤标志物

张文超,王传海,史立信,郄朝雍,董子秋,孙夏青,张林燕

LC3B在脑星形细胞胶质瘤中预后中的价值

张文超,王传海,史立信,郄朝雍,董子秋,孙夏青,张林燕

目的:探讨生物大分子LC3B在脑星形细胞胶质瘤中的表达情况并确定其在该病预后中的价值。方法:选取2005年1月至2015年1月在本院经手术治疗的脑星形细胞胶质瘤标本90例,以免疫组织化学方法测定LC3B在肿瘤组织中的表达情况,然后用统计学方法确定LC3B与该病临床参数之间的关系。结果:LC3B表达与星形细胞瘤患者对放射治疗或化学治疗效果抵抗明显相关。LC3B高表达者患者生存期明显低于LC3B低表达者。结论:LC3B可能为星形细胞胶质瘤患者预后较差的分子标志物。

轻链蛋白3B;星形细胞胶质瘤;免疫组化;放射治疗;化学治疗

星形细胞胶质瘤是脑部最常见的肿瘤之一[1],其在不同患者间的生物学行为差别很大,可表现为惰性、低度恶性、高度侵袭性等,给患者的治疗与管理带来了很大的困难。所以,目前有越来越多研究致力于寻求脑星形细胞胶质瘤的生物标志物以便辅助诊断与治疗,例如环氧化酶-2[2]、表皮生长因子受体、N-myc调节基因及胰岛素样生长因子结合蛋白[3]等,但是这些均与该病的发展及预后无关。

近来有研究显示自嗜作用不但在恶性肿瘤发展及演进中发挥重要作用,而且决定肿瘤细胞对抗癌治疗的反应性[4,5]。有研究显示,LC3B作为一种自嗜作用分子标志物在进展期乳腺癌的预后中发挥预后作用[6,7],但是还没有人研究LC3B对星形细胞胶质瘤的预后作用,所以本研究通过免疫组织化学的方法探讨LC3B在该病发展及预后中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2005年至2015年在本院神经外科经手术治疗的脑星形细胞胶质瘤患者90例,年龄31~68岁;病理学分级为WHOⅠ~Ⅳ级,

1.2 方法

1.2.1 所有患者手术方式以肿瘤病灶切除术为主,对病理分级为Ⅱ级以上者行放射治疗(剂量为20~64 Gy)和化疗(替莫唑胺200 mg/m2,d1~5,4周1次),经治疗8周无效或进展,被认为是放疗/化疗抵抗。入选者均有完整的临床资料、病理资料及随访记录(随访时间最长8年),然后在病理科档案库中选定经石蜡包埋的脑星形细胞胶质瘤肿瘤组织块110块。LC3B单克隆抗体购自上海碧云天生物有限公司。

1.2.2 免疫组织化学检测 对由中级以上病理学医师确认的肿瘤组织蜡块以生物切片机行5 μm厚切片后,用正常大脑皮质组织切片作阳性对照(来源于因大脑非肿瘤性病变行手术的患者),PBS替代一抗作阴性对照,切片常规脱蜡至水,后采用Envision两步法进行免疫组织化学反应操作:在柠檬酸盐溶液中高压蒸煮5 min以修复抗原;以3%H2O2孵育 10 min以阻断内源性抗原;滴加10%山羊血清反应30 min,以减少非特异性染色;以1 μg/mL LC3B抗体4℃孵育过夜,再以PBS冲洗3次;滴加EnVision TM二抗反应30 min,再以PBS冲洗;滴加DAB显色,显微镜下观察染色强度,适时终止反应;苏木素复染细胞核,最后封片。

1.2.3 结果判断 LC3B染色以病变中胶质细胞的细胞浆着色判读为阳性,根据LC3B阳性细胞数所占百分比分为4级,阳性细胞数<10%为0分,11%~30%为1分,31%~60%为2分,>61%为3分,2分以上被认为是LC3B高表达。

1.4 统计学处理

以SPSS17.0统计学软件包进行分析,以Wilcoxon秩和检验以确定LC3B与临床参数之间是否具有相关性;通过Log rank检验以Kaplan-Meier方法对生存率进行分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 LC3B蛋白表达与临床参数的关系

LC3B表达仅与化疗/放疗抵抗明显相关(P<0.05),见图1、表1。

图1 LC3B蛋白在脑星形细胞胶质瘤中的表达(DAB染色,100×)

表1 LC3B表达与临床参数之间的关系

2.2 LC3B蛋白表达对星形细胞胶质瘤患者的预后价值

LC3B高表达患者的中位数生存时间为21.0月,LC3B低表达患者的中位数生存时间为103.0月,见图2,χ2检验显示,二者差异有统计学意义(P<0.05),故可认为LC3B是脑星形细胞胶质瘤预后差的标志物。

图2 LC3B表达与脑星形细胞瘤恶化时间的Kaplan-Meier生存曲线

3 讨论

在脑星形细胞胶质瘤中,除毛细胞型星形细胞瘤及室管膜下巨细胞星形细胞瘤分级为WHOⅠ级外,其余各型分化分级均在WHOⅡ以上,最起码是低度恶性肿瘤,易复发,常恶化[8],目前还没有有效手段以预测胶质瘤的预后。目前国际上关于胶质瘤的治疗方法有手术切除、局部放疗及化疗[9,10],但是这些治疗方法对患者平均生存期提高有限。所以,人们正逐渐对胶质瘤有预后价值的标志物进行越来越多的研究。

本研究发现自嗜标志物LC3B与胶质瘤的放疗/化疗密切相关;LC3B表达增高,则胶质瘤患者预后差。已经有研究发现通过化学诱导方法增强自嗜作用,能增强甲状腺乳头状癌的化疗及放疗敏感性[11]。Song等[12]发现自嗜抑制剂能增强肝癌干细胞对肿瘤微环境的敏感性并能改善抗癌治疗的效果。同样,通过雷帕霉素增强胶质瘤细胞的自嗜作用能提高其对放疗的敏感性[13]。

自嗜作用是有机体的基本代谢机制,通过溶酶体对非必需或无功能细胞成分的降解而实现[14]。通过消除受损或老化的细胞器、有毒代谢产物及细胞间抗原,自嗜作用能保护细胞免收代谢应激作用的危害[15-17]。以前有研究证明以3甲基腺嘌呤抑制自嗜作用能增强5氟尿嘧啶对人类结直肠癌的细胞毒性[11]。抑制自嗜作用同样能够分别增强顺铂及5氟尿嘧啶对食管癌及结肠癌细胞的疗效[18,19]。

本研究发现自嗜标志物LC3B表达升高与患者胶质瘤化疗及放疗抵抗性明显相关,这与其他研究结果明显不同。笔者认为自嗜增强是胶质瘤不断演进的结果,而不是化学诱导作用所致[11,13]。此外本研究所选肿瘤类型也与其他实验所选对象明显不同[11,13]。所以需要后续的研究以阐明其中差别的机制。Huang等[20]报道在胶质母细胞中由于自嗜能力的降低,LC3B表达随之减低。本研究结果与之类似,LC3B高表达者胶质瘤预后差,这提示自嗜能力的降低可能导致胶质瘤的演进。自嗜在肿瘤进展中的作用很复杂[21]:在肿瘤发展的早期,自嗜作用可抑制肿瘤的发展;但自嗜作用也可促使肿瘤的进展。本研究显示,LC3B表达升高所示的自嗜作用增强与胶质瘤预后差明显相关,提示自嗜作用发挥肿瘤促进作用。

[1]李青,徐庆中.中枢神经系统肿瘤WHO分类[M].北京:诊断病理学杂志社,2011:6-7.

[2]El-Sayed M,Taha MM.Immunohistochemical expression of cycloxygenase-2 in astrocytoma:correlation with angiogenesis,tumor progression and survival[J].Turk Neurosurg,2011,21:27-35.

[3]Santosh V,Arivazhagan A,Sreekanthreddy P,et al.Grade-specific expression of insulin-like growth factor-binding proteins-2,-3,and-5 in astrocytomas:IGFBP-3 emerges as a strong predictor of survival in patients with newly diagnosed glioblastoma[J].Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2010,19:1399-1408.

[4]Kimmelman AC.The dynamic nature of autophagy in cancer[J].Genes Dev,2011,25:1999-2010.

[5]Kung C-P,Budina A,Balaburski G,et al.Autophagy in tumor suppression and cancer therapy[J].Crit Rev Eukaryot Gene Expr,2011,21: 71-100.

[6]Hanna RA,Quinsay MN,Orogo AM,et al.Microtubule-associated protein 1 light chain 3(LC3)interacts with Bnip3 protein to selectively remove endoplasmic reticulum and mitochondria via autophagy[J].J Biol Chem,2012,287:19094-19104.

[7]Chen S,Jiang YZ,Huang L,et al.The residual tumor autophagy marker LC3B serves as a prognostic marker in local advanced breast cancer after neoadjuvant chemotherapy[J].Clin Cancer Res,2013,19:6853-6862.

[8]Krex D,Klink B,Hartmann C,et al.Long-term survival with glioblastoma multiforme[J].Brain,2007,130:2596-2606.

[9]Henriksson R,Asklund T,Poulsen HS.Impact of therapy on quality of life,neurocognitive function and their correlates in glioblastoma multiforme:a review[J].J Neurooncol,2011,104:639-646.

[10]Mrugala MM.Advances and challenges in the treatment of glioblastoma:a clinician's perspective[J].Discov Med,2013,15:221-230.

[11]Lin CI,Whang EE,Donner DB,et al.Autophagy induction with RAD001 enhances chemosensitivity and radiosensitivity through met inhibition in papillary thyroid cancer[J].Mol Cancer Res,2010,8:1217-1226.

[12]Song YJ,Zhang SS,Guo XL,et al.Autophagy contributes to the sur-vival of CD133+liver cancer stem cells in the hypoxic and nutrient-deprived tumor microenvironment[J].Cancer Lett,2013,339:70-81.

[13]Zhuang W,Li B,Long L,et al.Induction of autophagy promotes differentiation of glioma-initiating cells and their radiosensitivity[J].Int J Cancer,2011,129:2720-2731.

[14]Yang Z,Klionsky DJ.An overview of the molecular mechanism of autophagy[J].Curr Top Microbiol Immunol,2009,335:1-32.

[15]Mortimore GE,Schworer CM.Induction of autophagy by amino-acid deprivation in perfused rat liver[J].Nature,1977,270:174-176.

[16]Mizushima N,Klionsky DJ.Protein turnover via autophagy:implications for metabolism[J].Annu Rev Nutr,2007,27:19-40.

[17]Boya P,González-Polo R-A,Casares N,et al.Inhibition of macroautophagy triggers apoptosis[J].Mol Cell Biol,2005,25:1025-1040.

[18]Li J,Hou N,Faried A,et al.Inhibition of autophagy augments 5-fluorouracil chemotherapy in human colon cancer in vitro and in vivo model [J].Eur J Cancer,2010,46:1900-1909.

[19]Liu D,Yang Y,Liu Q,et al.Inhibition of autophagy by 3-MA potentiates cisplatin-induced apoptosis in esophageal squamous cell carcinoma cells[J].Med Oncol,2011,28:105-111.

[20]Huang X,Bai HM,Chen L,et al.Reduced expression of LC3B-II and Beclin 1 in glioblastoma multiforme indicates a down-regulated autophagic capacity that relates to the progression of astrocytic tumors[J].J Clin Neurosci,2010,17:1515-1519.

[21]Choi KS.Autophagy and cancer[J].Exp Mol Med,2012,44:109-120.

(本文编辑:王晶)

R741;R743.35

ADOI10.16780/j.cnki.sjssgncj.2017.01.025

河北省清河县人民医院神经外科河北清河054800

2016-02-25

张文超moosbin@163.com

猜你喜欢
星形胶质瘤标志物
星形诺卡菌肺部感染1例并文献复习
带有未知内部扰动的星形Euler-Bernoulli梁网络的指数跟踪控制
TGIF2调控胶质瘤细胞的增殖和迁移
脓毒症早期诊断标志物的回顾及研究进展
DCE-MRI在高、低级别脑胶质瘤及脑膜瘤中的鉴别诊断
冠状动脉疾病的生物学标志物
Sox2和Oct4在人脑胶质瘤组织中的表达及意义
肿瘤标志物在消化系统肿瘤早期诊断中的应用
MR-proANP:一种新型心力衰竭诊断标志物
99mTc-HL91乏氧显像在恶性脑胶质瘤放疗前后的变化观察