脑胶质瘤病人血清LASP1、ZBTB20水平变化及其诊断价值

赵 舰,张良龙,金 亮,兰伟途,张 维

脑胶质瘤在神经系统肿瘤中最为常见,是一种原发性恶性肿瘤,具有发病率高、致死率高的特点[1-2],严重威胁病人生命安全。脑胶质瘤的治疗是临床面临的一大难题,通常采用手术切除、放疗、化疗等综合方式进行治疗,但由于脑胶质瘤具有先天耐药性、增长快速等特点,对传统化疗不敏感[3-4],即使手术成功,术后也进行放疗、化疗,但脑胶质瘤病人的生存率也不足2年[5]。因此,探索相关基因用于脑胶质瘤的早期诊断,对于提高病人生存率具有重要意义。含LIM和SH3结构域蛋白1(LASP1)是一种肌动蛋白结合蛋白,在细胞的运动迁徙过程中发挥着重要的作用[6],许多研究表明,LASP1在肿瘤组织中高度表达[7-8]。锌指和BTB结构域蛋白20(ZBTB20)是广泛的锌指复合体,广泛参与细胞的生理活动,包括细胞的增殖、分化等过程,有研究表明,ZBTB20在肿瘤的发生和发展过程中发挥着重要的作用[9-10]。近年来,由于取材方便、检测便捷、成本较低等优点,血清肿瘤标志物在癌症诊断、预后评估等方面应用广泛。鉴于此,本研究将通过检测脑胶质瘤病人血清LASP1、ZBTB20水平,探讨其对脑胶质瘤的诊断价值,旨在为脑胶质瘤的早期诊断提供新的潜在靶点。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2017年6月—2020年3月在我院住院手术治疗的67例脑胶质瘤病人作为研究组,收集整理病人的临床资料,其中男32例,女35例,年龄31～68(49.84±8.87)岁,中位年龄49岁。纳入标准:1)临床学和病理学检测均符合《脑胶质瘤诊疗规范(2018年版)》[11]相关标准;2)术前未经过放疗、化疗等治疗;3)为首次发病;4)病人对研究内容知情同意并签署知情同意书,配合度较好。排除标准:1)合并其他恶性肿瘤;2)合并血液系统或免疫系统疾病;3)伴有严重肝肾功能不全;4)合并精神系统疾病,配合度差。按照2016年世界卫生组织(WHO)修订的中枢神经系统肿瘤分类标准[12],脑胶质瘤病理分级:Ⅰ级为良性肿瘤;Ⅱ级低度恶性肿瘤;Ⅲ级为中度恶性肿瘤;Ⅵ级为重度恶性肿瘤。另选取同期在我院参加体检的60名健康者作为对照组,其中男32名,女28名,年龄33～65(48.53±10.25)岁。两组性别、年龄相比差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求,并获得医院伦理委员会的批准。

1.2 方法

1.2.1 酶联免疫吸附试验(ELISA)法检测血清LASP1水平

采集所有研究对象空腹静脉血4 mL置于真空采血管中,以2 500 r/min的速度离心15 min,分离血清。采用ELISA法检测血清LASP1水平,LASP1试剂盒购自美国GenWay公司,严格按照说明书的操作方法配制一系列标准溶液绘制标准曲线,测定各样本的吸光度值,依据标准回归曲线计算血清LASP1水平。

1.2.2 实时荧光定量聚合酶链式反应(RT-PCR)法检测血清ZBTB20水平

采集所有研究对象空腹静脉血4 mL,以2 500 r/min的速度离心15 min,取血清,按照Trizol试剂(赛默飞科技有限公司)操作步骤分离提取血清总RNA,逆转录合成cDNA(北京索莱宝科技有限公司),采用ABI 7500型qRT-PCR仪(美国ABI公司)检测血清中ZBTB20的相对表达水平,U6为内参,ZBTB20引物序列:正向引物为5′-CCGCAGACAAACCAGCTAGA-3′;反向引物为5′-AAGGCTGTTGTAGGACGCTC-3′,引物由上海生工生物工程有限公司合成。为减小实验误差,各样品重复3次,使用2-△△Ct方法(Ct为循环阈值)计算ZBTB20的相对表达量。

1.2.3 治疗方法

所有病人均通过手术切除肿瘤。手术方法:开颅后打开硬脑膜,根据术前明确的肿瘤位置设计合适的皮瓣大小、位置、入路方式,在尽量避免无效脑组织暴露和避开颅内重要功能区的前提下,充分暴露肿瘤。开颅前30 min静脉输注250 mL的20%甘露醇、10 mL地塞米松混合液和20 g头孢曲松。开颅后在显微镜下对肿瘤进行分离切除,位于功能区的肿瘤沿边缘切除,位于非功能区的肿瘤可同时切除周边1～2 cm脑组织。分离切除期间要对正常脑组织进行保护。

1.3 观察指标

1)比较研究组和对照组血清LASP1、ZBTB20水平;2)分析研究组病人血清LASP1、ZBTB20水平与病理特征的关系;3)比较研究组病人术前和术后7 d血清LASP1、ZBTB20水平;4)分析研究组病人血清LASP1与ZBTB20表达的相关性;5)分析血清LASP1、ZBTB20表达水平诊断脑胶质瘤的临床价值。

1.4 统计学处理

2 结 果

2.1 研究组和对照组血清LASP1、ZBTB20表达比较

研究组血清LASP1、ZBTB20水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001)。详见表1。

表1 两组血清LASP1、ZBTB20水平比较(±s)

2.2 研究组术前、术后7 d血清LASP1、ZBTB20表达比较

研究组术后7d血清LASP1水平为(22.67±3.62)ng/mL,较术前的(26.49±4.70)ng/mL 明显降低(t=-5.547,P<0.001),ZBTB20相对表达量为(1.15±0.21),与术前的(1.36±0.34)相比明显降低(t=-4.301,P<0.001)。

2.3 研究组血清LASP1、ZBTB20表达与病人临床资料及病理特征的关系

将病人的临床资料及病理特征与LASP1、ZBTB20的表达情况进行统计分析,结果显示,血清LASP1、ZBTB20水平与年龄、性别、术前Karnofsky功能状态(KPS)评分无关(P>0.05),但两者的表达都与病理分级、肿瘤直径、组织分化程度以及浸润深度有关(P<0.05)。详见表2。

表2 脑胶质瘤病人血清LASP1、ZBTB20表达水平与其临床资料及病理特征的关系(±s)

2.4 研究组血清LASP1与ZBTB20表达的相关性

脑胶质瘤病人血清LASP1与ZBTB20表达呈正相关(r=0.263,P=0.031)。详见图1。

图1 研究组血清LASP1与ZBTB20表达的相关性

2.5 血清LASP1、ZBTB20水平对脑胶质瘤的诊断价值

为了探究血清LASP1、ZBTB20水平对脑胶质瘤的预测价值,以是否患脑胶质瘤为状态变量,以血清LASP1、ZBTB20水平为检验变量绘制ROC曲线。结果显示,血清LASP1、ZBTB20检测脑胶质瘤的AUC分别为0.770,0.859,诊断效能较高;而二者联合检测脑胶质瘤的AUC为0.904,优于LASP1、ZBTB20单独检测(Z=3.643,P<0.001;Z=2.129,P=0.003),且二者联合后特异度有所提高。详见表3和图2。

图2 血清LASP1、ZBTB20水平诊断脑胶质瘤的ROC曲线

表3 血清LASP1、ZBTB20水平对脑胶质瘤的诊断价值

3 讨 论

脑胶质瘤的侵袭性较强,具有浸润生长的特点,肿瘤边界通常较为模糊,因而在手术中难以完全切除,病人术后复发率较高[13],预后情况差,术后生存率较低。即使是在医学技术快速发展的今天,针对恶性脑胶质瘤的治疗方案仍然没有较大的突破,常规方法的治疗结局也不容乐观[14]。随着分子生物学的发展,人们开始从蛋白、基因等层面展开对胶质瘤的研究,以期开发新的诊断体系实现脑胶质瘤的早期诊断,抑制癌症的发生发展。

通常认为脑胶质瘤的发生是多基因异常表达使肿瘤细胞过度增殖导致的[15]。先前研究证实,LASP1在许多癌症的发生发展过程中发挥着重要的作用。Chen等[16]研究发现,LASP1在晚期结肠癌组织中表达较高,过表达的LASP1能够促进结肠癌细胞系SW480和SW620的增殖和转移;Zhong等[17]研究发现,LASP1通过调节磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)信号通路和上皮-间质转化促进胶质瘤的生长和侵袭。本研究检测了脑胶质瘤病人血清中LASP1的表达情况,结果显示,与对照组相比,研究组血清LASP1水平明显上调,进一步对比发现,术后7 d病人血清LASP1水平有明显下降,提示LASP1可能参与了脑胶质瘤的发生和发展过程。对比病人的临床病理特征与血清LASP1水平的关系发现,血清LASP1随着病理分级、肿瘤直径的增加而升高,随着分化程度的升高而降低。通过绘制ROC曲线进一步分析血清LASP1对脑胶质瘤的诊断价值,结果显示,血清LASP1诊断脑胶质瘤的AUC为0.770,敏感度为76.12%,特异度为68.33%,当血清LASP1水平>23.44 ng/mL,提示患脑胶质瘤的可能性较大。有研究发现,LASP1的上调可能通过与细胞骨架的相互作用和促进核转位加速肿瘤细胞的增殖、迁移和侵袭[18]。

ZBTB20在大脑的神经发育过程中发挥了重要的作用。胶质细胞在人脑内数量庞大,广泛参与了信息传递、血脑屏障的构建等过程[19]。有研究发现,ZBTB20与新皮质发育过程中的细胞特化有关,ZBTB20的正常表达有助于新皮质祖细胞产生兴奋性投射神经元,进而产生星形胶质细胞[20];Doeppner等[21]的研究也表明,ZBTB20参与了围生期胶质细胞包括星形胶质细胞和少突胶质细胞的增殖过程。本研究结果显示,与对照组相比,研究组病人血清ZBTB20水平明显上调,且术后7 d病人血清ZBTB20水平有明显下降,表明ZBTB20水平的过表达可能提示着脑胶质瘤的发生。通过分析病人的临床病理特征与血清ZBTB20水平的关系发现,病理分级为Ⅲ级或Ⅳ级、肿瘤直径大于>3 cm、浸润深度>1/2、组织分化程度为低分化的病人血清ZBTB20水平明显高于病理分级为Ⅰ级或Ⅱ级、肿瘤直径大于<3 cm、浸润深度≤1/2、组织分化程度为低分化的病人,这提示血清ZBTB20水平不仅与脑胶质瘤的发生有关,也随着其发展过程的变化而变化。通过绘制ROC曲线进一步分析血清ZBTB20对脑胶质瘤的诊断价值,结果显示,血清ZBTB20诊断脑胶质瘤的AUC为0.859,敏感度为77.61%,特异度为83.33%,当血清ZBTB20水平>1.20时,提示患脑胶质瘤的可能性较大。另外,双变量Pearson相关性分析结果显示,脑胶质瘤病人血清ZBTB20与LASP1表达水平呈正相关,因此,进一步分析了血清ZBTB20与LASP1联合检测对脑胶质瘤的诊断价值,结果显示其AUC为0.904,敏感度为74.63%,特异度为95.00%,诊断效能显著优于ZBTB20、LASP1单独检测,说明二者联合检测对于脑胶质瘤的诊断价值更高。

综上所述,脑胶质瘤病人血清LASP1、ZBTB20水平均上调,二者联合检测对于脑胶质瘤的早期诊断具有重要意义。