AQP-4、VEGF表达与脑膜瘤术后脑水肿加重的相关性分析

吴 珠 杨生长 陈 力

脑膜瘤是颅内常见的肿瘤之一，超过90%的脑膜瘤呈良性，手术是治疗脑膜瘤的重要手段之一，但是术后脑水肿影响病人预后[1]。除了肿瘤血供、肿瘤部位、肿瘤切除程度等因素以外，从脑水肿发生机制角度，寻找术后脑水肿恶化的功能性分子，具有重要的临床意义[2]。脑室周壁水通道蛋白4（aquaporin 4，AQP-4）控制细胞内外水分子的运动；而血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）诱导血管生成和增加血管通透性，是脑水肿发生的病理基础[3]。本文应用免疫组化方法检测脑膜瘤AQP4、VEGF的表达，分析其与术后脑水肿恶化的关系。

1 资料与方法

1.1 标本来源 收集2019年1月至2020年1月手术切除并经术后病理确诊的脑膜瘤组织105例，其中男35例，女70例；年龄18～76岁，平均（48.94 ±13.95 ）岁。WHO分级Ⅰ级81例（上皮型41例，移行型23例，血管瘤型10例，纤维型7例），Ⅱ级21例，Ⅲ级脑膜瘤3例。肿瘤位置：窦镰旁52例，颅底31例，大脑凸面14例，桥脑小脑角区3例，侧脑室2例，小脑幕2例，岩斜区1例。肿瘤最大径2～12 cm。切除程度：Simpson分级2级67例，3～4级38例。术前存在瘤周水肿60例。排除近3个月内颅脑损伤、颅内感染、颅脑手术史，以及合并神经系统疾病（帕金森病、阿尔茨海默病等）、血液系统或免疫系统疾病的病人。

图1 脑膜瘤手术前后MRI影像表现

1.2 术后脑水肿加重判断标准 以术前MRI矢状位测定肿瘤最大径，T2WI测量瘤周水肿宽度。水肿指数（edema index，EI）=（瘤周脑水肿体积+肿瘤体积）/肿瘤体积；EI=1.0 表示无瘤周水肿，＞1表示有瘤周水肿。术后2～15 d用复查头部MRI，只要符合以下标准之一即可视为瘤周水肿加重（图1）[4]：术前无瘤周水肿，术后出现脑水肿，水肿最大径≥2 cm；术前有瘤周水肿，术后水肿最大径较术前增加超过2 cm。

1.3 免疫组化染色 术中切除脑膜瘤组织后，迅速放入液氮中，24 h后制备组织蜡块，连续切片（4μm）。脱蜡、水化后，使用3%H2O2灭活内源性过氧化物酶和pH 6.0 柠檬酸盐缓冲液微波修复抗原。滴加AQP-4一抗（1:250，英国Abcam公司）和VEGF一抗（1:600，英国Abcam公司）4℃孵育过夜。PBS洗涤后，滴加亲和素-生物素标记的二抗室温孵育30 min，PBS洗涤后，DAB显色，自来水充分冲洗，复染、脱水、透明、封片，然后显微镜下观察。染色评分（图2）[5，6]=染色强度（-为0分；+为1分；++为2分；+++为3分）×染色细胞百分比（＜10%为0分；10～33%为1分；34～75%为2分；＞75%为3分），≤1分为阴性，＞1分为阳性。

1.4 统计学方法 采用SPSS 22.0 软件分析；定量资料用x±s描述，采用t检验；定性资料应用χ2检验或Fisher精确概率法检验；多因素logistic回归模型分析术后脑水肿加重的影响因素；P≤0.05 认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术后脑水肿变化105例中，术后脑水肿加重30例（28.57 %），未加重75例。

2.2 脑膜瘤组织AQP-4和VEGF的表达情况 术后脑水肿加重组脑膜瘤组织AQP-4阳性表达率（63.3 %）和VEGF阳性表达率（30.0 %）较未加重组明显增加（分别为30.7 %和16.0 %；P＜0.05 ）。

2.3 脑膜瘤术后瘤周水肿加重的危险因素 单因素分析显示，术前癫痫、肿瘤位置、AQP-4和VEGF表达与术后瘤周水肿加重有关（P＜0.05 ，表1）。多因素logistic回归分析显示，术前癫痫、AQP-4和VEGF阳性表达是脑膜瘤术后瘤周水肿加重的独立危险因素（P＜0.05 ，表2）。

3 讨论

瘤周水肿是脑膜瘤常见的并发症，是脑膜瘤发病和死亡的主要原因之一[7]。不受控制的脑水肿可能导致顽固性颅内压增高，也可能导致严重的神经功能缺损和潜在的致命性脑疝[8，9]。脑水肿一般可分为细胞毒性脑水肿和血管源性脑水肿。脑膜瘤水肿主要是血管生成性水肿。

图2 脑膜瘤组织AQP-4和VEGF免疫组化染色

表1 本文105例脑膜瘤术后瘤周水肿加重危险因素的单因素分析（例）

表2 本文105例脑膜瘤术后瘤周水肿加重危险因素的多因素分析logistic回归分析

术后脑水肿也被称为“术后出血性梗死”或“脑肿胀”，其临床症状具有多样性，包括颅内压升高和神经功能障碍[1]。术后脑水肿加重的潜在机制尚不明确，可能与肿瘤部位、体积、病理类型、血脑屏障损害、内分泌活动等有关[10]。脑膜瘤引起的水肿主要是血管源性脑水肿，水肿液在肿瘤组织中产生。血管源性脑水肿的形成机制是毛细血管通透性增加导致水肿液和水肿蛋白渗入外周脑组织。因此，有学者认为术后脑水肿加重可能原因是血脑屏障相邻的结构进一步破坏，通透性增加，大量水从毛细血管渗出并积聚在神经细胞的细胞外空间。不可否认，手术损伤是加重脑水肿的因素之一[11]。Saffarian等[12]提出创伤性脑膜瘤综合征，指恶性脑膜瘤术后脑水肿加重。也有研究表明，脑膜瘤术后脑水肿是肿瘤压迫减轻所致，当压迫解除时，血脑屏障受到影响，容易诱发血管痉挛，进一步加重水肿[13]。也有研究表明，VEGF和AQP-4的表达存在显着相关性，可能是脑膜瘤术后脑水肿加重的因素[14，15]。本文结果显示AQP-4、VEGF高表达是脑膜瘤术后脑水肿加重的独立危险因素。水分子通过细胞膜不仅仅是通过简单的扩散，还通过AQP介导的主动水转运系统。本文免疫组化染色发现，AQP-4和VEGF在脑膜瘤组织和硬膜附着处表达明显上调，提示这与脑膜瘤细胞侵入硬脑膜有关。对于Simpson分级2级及以上切除的脑膜瘤，硬脑膜并未得到彻底处理，这可能是术后脑水肿恶化的重要病理机制。

综上所述，AQP-4和VEGF表达上调可能与脑膜瘤术后脑水肿恶化有关，具体机制有待进一步研究。