丝氨酸/苏氨酸激酶15在人脑星形细胞瘤中的表达及意义

郑杰 宋来君

(1新乡市中心医院神经外科，河南 新乡 453000；2郑州大学第一附属医院神经外科，河南 郑州 450052)

大量研究发现，基因异常与肿瘤的发生关系密切，细胞异倍体的形成及染色体不稳定由中心体的异常扩增导致，进一步导致癌基因激活或抑癌基因失活，是肿瘤发生的重要发病机制之一。在癌基因激活或抑癌基因失活时，其产物可使细胞无限制分裂。丝氨酸/苏氨酸激酶(serine threonine kinase, STK)15是Aurora激酶家族的重要成员，这种酶的扩增和过表达能诱导中心体异常并通过引起染色体不稳定在肿瘤发生过程中起作用；有大量实验证据[1-3]表明，这种酶在多种肿瘤中存在过表达，与细胞中心体的异常扩增及恶性转化密切相关，且过表达与肿瘤的某些生物学行为关联。该研究使用免疫组化技术，目的是进一步探讨人脑星形细胞瘤中STK15蛋白的表达情况，分析其在人脑星形细胞瘤发生、发展中的作用及与病理分级关系等，为基础临床诊治提供基本理论依据，同时揭示上述蛋白异常表达情况与肿瘤恶性分级程度之间的关系。

材料与方法

一、一般资料及分组

1.肿瘤组：系新乡市中心医院神经外科 2010年1月至2017年1月住院手术的人脑星形细胞瘤患者60例。其中，女24例，男36例；年龄15～70岁，平均37.5岁。按Kernohan四级分类法又分为低级别亚组(Ⅰ、Ⅱ级，20例)、中级别亚组(Ⅲ级，19例)和高级别亚组(Ⅳ级，21例)。所有患者术后病理切片均经资深病理专家认定确诊。

2.对照组：系同期本院收治的颅脑损伤且行内减压切除术的10例患者。其中，女3例，男7例；年龄3～65岁，平均21.5岁。所有患者切除脑组织经切片检查为正常脑组织。

二、方法

1.STK15表达检测：分别取两组术后切除脑组织标本，采用SP免疫组化法进行STK15表达的检测，检测过程严格按试剂盒操作步骤进行。兔抗人STK15 多克隆一抗及SP免疫组化试剂盒均为北京中杉金桥生物技术有限公司提供。STK15选取已知阳性乳腺癌切片作为阳性对照；PBS(phosphate buffer saline)代替一抗作空白对照。STK15阳性反应部位以细胞核为主，亦同时有胞浆着色的细胞。以细胞核出现明显棕黄-棕褐色颗粒为阳性细胞，而胞浆出现棕黄色为非特异性染色。随机选择5个高倍视野(400倍)计数阳性细胞数，至少计数1 000个细胞。参照Fromowitz方法，在高倍镜下对细胞内反应如下评分：①无着色为0，淡黄色为1，棕黄色为2，棕褐色为3；②阳性范围：<5%为0，5%～25%为1，26%～50%为2，51%～75%为3，>75%为4。两项结果相加记为标记指数(label index,LI)，并通过LI判断表达强度和表达阳性率。LI<2为阴性(-)，2～3为弱阳性(+)，4～5为中度阳性(++)，6～7为强阳性(+++)。弱阳性例数、中度阳性例数和强阳性例数之和作为阳性总数。

2.统计学方法：采用SPSS 13.0统计软件进行数据处理。统计方法采用卡方检验、四格表确切概率法及Spearman等级相关分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

结 果

一、对照组和肿瘤组STK15表达的比较

对照组正常脑组织中STK15阴性表达(见图1A)，而肿瘤组脑组织标本中STK15不同强度的阳性表达(见图1B～D)，且STK15阳性表达率为55%。

二、肿瘤组患者不同病理级别亚组STK15表达的比较

肿瘤组低级别亚组的STK15表达阳性率为10%，中级别亚组为52.6%，高级别亚组为100%，三亚组间STK15表达阳性率的差异均有统计学意义(P<0.01，表1)。

三、肿瘤组患者STK15的表达强度与星形细胞瘤病理分级程度的关系

11Spearman等级相关分析显示，STK15的表达强度与星形细胞瘤病理分级程度的呈正相关(r=1.000,P<0.05)。

图1 STK15在正常脑组织及肿瘤组表达 (SP, ×400)

Fig 1 Expression of STK15 in normal brain tissues and tumor tissues (SP, ×400)

A: Expression of STK15 was negative in the control group; B: Expression of STK15 was weakly positive in tumor group; C: Expression of STK15 was moderately positive in tumor group; D: Expression of STK15 was strongly positive in tumor group.

表1 肿瘤组患者STK15 的强度与星形细胞瘤病理分级程度的关系(n, %)

Tab 1 The relationship between the intensity of STK15 and the pathological grades of astrocytomas in tumor patients (n, %)

Group-++++++TotalPositive rate Low grade subgroup181102010.0 Middle grade subgroup92441952.6a High grade subgroup057921100b Total27812136055.0

aP<0.01, middle grade subgroupvslow grade subgroup;bP<0.01, high grade subgroupvslow grade subgroup.

讨 论

STK15是一种与中心体异常密切相关的癌基因；该基因定位于20q13.2，cDNA全长约2.2 kb，有9个外显子，编码一种分子量为46 kDa、403个氨基酸组成的激酶。它在细胞分裂过程中对中心体的成熟、纺锤体的建立及染色体的正常分离起着重要的调控作用[4]。STK15基因已被证实是一种癌基因[2]，该基因能诱导中心体复制-分离异常，引起中心体数目异常(增多)，导致染色体不稳定和哺乳类细胞非整倍体及细胞转化，但是它与G1/S期调控无明显关系[5]。在许多肿瘤中(如乳腺癌、胰腺癌、膀胱癌等)均报道证实STK15基因的过表达情况。正如下述：Miyoshi等[2]在62%的乳腺癌中检测到STK15基因mRNA高表达，Li等[6]在58%的胰腺癌病例中发现STK15蛋白表达上调。目前已有对STK15基因在许多种肿瘤中的表达和临床意义的研究[7-12]，结果都进一步证实该基因在肿瘤中的表达普遍高于癌旁正常组织，但肿瘤临床病理因素与其表达之间的联系并不一致。本研究结果表明，STK15基因在正常脑组织中表达阴性，而在人脑星形细胞瘤患者中STK15的表达强度与星形细胞瘤病理分级程度的呈正相关，其表达阳性率随病理分级(恶性程度)的升高而增加，表明STK15基因的高表达可能是导致脑星形细胞瘤发生、发展的多个影响因素之一。

脑星形细胞瘤的预后与反映肿瘤恶性程度的病理分级有一定关系；而本研究显示，STK15的过表达程度与肿瘤分级明显相关，分级越高，STK15过表达越明显。这提示STK15可能成为诸多反映脑星形细胞瘤恶性程度的分子生物学指标之一，在肿瘤的发生、发展中可能起重要作用，有可能成为反映脑星形细胞瘤恶性程度新的标记物；可能成为脑星形细胞瘤治疗的新靶点，可以开发以此分子为靶点的药物。