劉宏雷　易力　翟曉莉

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·論著·

腦星形細(xì)胞瘤中eIF4E、VEGF的表達(dá)及意義

劉宏雷易力翟曉莉

050011河北省石家莊市第三醫(yī)院神經(jīng)外科(劉宏雷)；河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院病理科(易力)；河北省石家莊市第三醫(yī)院病理科(翟曉莉)

【摘要】目的觀察真核細(xì)胞起始因子4E(eIF4E)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在人腦星形細(xì)胞瘤組織的表達(dá)及意義。方法采用免疫組化ElivisionTMplus兩步法和Real time PCR法檢測75例腦星形細(xì)胞瘤組織和40例正常腦組織中eIF4E、VEGF蛋白和mRNA表達(dá)情況，分析二者表達(dá)與微血管密度(MVD)的相關(guān)性。結(jié)果正常腦組織eIF4E、VEGF蛋白陽性表達(dá)率分別為12.50%(5/40)、7.50%(3/40)，腦星形細(xì)胞瘤組織eIF4E、VEGF蛋白陽性表達(dá)率分別為69.33%(52/75)、64.00%(48/75)，腦星形細(xì)胞瘤組織eIF4E、VEGF陽性表達(dá)率顯著高于正常腦組織，且二者 mRNA表達(dá)水平也顯著高于正常腦組織，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。腦星形細(xì)胞瘤Ⅱ～Ⅳ級組，eIF4E、VEGF陽性表達(dá)率逐漸增加，分別為40.00%(10/25)、75.86%(22/29)、95.24%(20/21)和32.00%(8/25)、62.07%(18/29)、80.95%(17/21)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；且有轉(zhuǎn)移組eIF4E、VEGF陽性表達(dá)率顯著高于無轉(zhuǎn)移組(P<0.05)。eIF4E、VEGF表達(dá)呈正相關(guān)性(r=0.768，P<0.05)。隨著腦星形細(xì)胞瘤組織eIF4E、VEGF表達(dá)強度增高，MVD值逐漸增加，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論eIF4E、VEGF在腦星形細(xì)胞瘤組織異常高表達(dá)，隨著腫瘤惡性程度增高而逐漸升高，且與微血管密度密切相關(guān)。eIF4E或VEGF有可能成為eIF4E、VEGF治療的潛在靶點。

【關(guān)鍵詞】星形細(xì)胞瘤；真核細(xì)胞起始因子4E(eIF4E)；血管內(nèi)皮生長因子

higher than those in normal brain tissues (P<0.05).From brain astrocytoma of grade Ⅱ to brain astrocytoma of grade Ⅳ,the positive expression rates of eIF4E and VEGF were gradually increased, which were 40.00%(10/25),75.86%(22/29),significantly higher than those in non tumor metastasis group (P<0.05).Besides the expression of eIF4E was positively correlated to that of VEGF 95.24%(20/21)VS 32.00%(8/25),62.07%(18/29),80.95%(17/21), respectively,there were significant differences among them (P<0.05).Furthermore,the positive expression rates of eIF4E and VEGF in tumor metastasis group were(r=0.768,P<0.05). With the increase of expression levels of eIF4E and VEGF, MVD was gradually increased (P<0.05).ConclusionThe high-expressions of eIF4E and VEGF appear in brain astrocytoma tissues,with the increase of malignant degree of tumor,the expression levels are gradually increased,moreover,which are closely correlated to MVD.The eIF4E or VEGF may become potential target point in oncotherapy.

膠質(zhì)瘤包括星形細(xì)胞瘤、少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤和室管膜瘤，是成人最常見的原發(fā)性腦腫瘤之一[1]，其中星形細(xì)胞瘤所占比例最高約約占原發(fā)性惡性腦腫瘤的70%[2]。盡管神經(jīng)影像學(xué)的快速發(fā)展極大的幫助了星形細(xì)胞瘤的診斷和治療，對星形細(xì)胞瘤的個中國治療技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步，但其臨床效果并不理想，主要原因為星形細(xì)胞瘤大多呈侵襲性生長，手術(shù)難以切底根治[3]。真核細(xì)胞翻譯起始因子4E(eukaryotic initiation factor 4E，eIF4E)介導(dǎo)的許多mRNA的翻譯調(diào)控在腫瘤形成和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮中樞作用,它能夠調(diào)控多種腫瘤相關(guān)mRNA的翻譯，這些mRNA涉及到多種蛋白質(zhì)合成、細(xì)胞周期及癌基因的激活、癌變、自分泌生長刺激、細(xì)胞生存、侵襲和與細(xì)胞外環(huán)境間的通訊[4]。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)通過促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、刺激新生血管形成并增加血管通透性等作用在腫瘤生長侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮重要作用[5]。本研究旨在探討eIF4E、VEGF在腦星形細(xì)胞瘤組織的表達(dá)及意義。

1資料與方法

1.1一般資料腫瘤組織標(biāo)本來自于河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院和石家莊市第三醫(yī)院。自2004年1～12月共收集到資料完整的75例原發(fā)性星形細(xì)胞瘤患者。所有病例保存的石蠟組織切片均由兩位高年資病理醫(yī)師按2010年WHO《神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤》進(jìn)行診斷復(fù)核。所選取的75例標(biāo)本中，男45例，女30例；年齡12～78歲，平均年齡(58.9±24.7)歲；病理分級：Ⅱ級25例，Ⅲ級29例，Ⅳ級21例。浸潤深度：累及漿膜者44例，未累及漿膜者31例。另隨機選取顱腦損傷后行顱內(nèi)減壓患者的正常腦組織40例作為對照。

1.2實驗方法及試劑

1.2.1免疫組織化學(xué):每例石蠟組織均取切片3張，應(yīng)用免疫組織化學(xué)ElivisionTMplus兩步法染色，用已知陽性切片作對照，用PBS液染色作為陰性對照。所用一抗為小鼠抗人eIF4E、VEGF單克隆抗體(美國Santa Cruz公司)，ElivisionTMPlus免疫組化試劑盒和DAB顯色試劑盒均購于福州邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司。

1.2.2Real time PCR:Trizol提取細(xì)胞總RNA，按照試劑盒說明書加樣進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)，ABI 7300型熒光定量PCR儀擴(kuò)增。由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。用儀器自帶的分析軟件得到各樣本、各基因擴(kuò)增的Ct值，以β-actin為內(nèi)參照基因，目的基因表達(dá)相對值RQ=2ΔΔCt。見表1。

1.3結(jié)果判定eIF4E、VEGF陽性部位在細(xì)胞漿，呈棕黃色顆粒，不出現(xiàn)為陰性。高倍鏡下，在每一張切片的角及中央各取5個高倍視野，計算100個癌細(xì)胞中陽性細(xì)胞所占的比例，取平均值。然后，按染色強度計分：0～3分分別為無色、淡黃色、黃色、棕黃色；按陽性細(xì)胞所占百分比計分：0分為陰性，1分、2分、3分和4分分別為陽性細(xì)胞占≤11%、11%～50%、51%～75%和>75%，計算方法為：染色強度×陽性細(xì)胞所占百分比；其中：>3分為(+)，6～9分為(++)，12分為(+++)，凡(+)或(+)以上者為陽性表達(dá)。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料采用χ2檢驗或有序分組資料的線性趨勢檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1腦星形細(xì)胞瘤及正常腦組織中eIF4E、VEGF的表達(dá)情況

2.1.1免疫組化結(jié)果顯示：eIF4E、VEGF陽性染色部位定位于胞漿，呈棕黃色顆粒，在75例星形細(xì)胞瘤組織eIF4E、VEGF蛋白陽性表達(dá)率分別為69.33%(52/75)、64.00%(48/75)，在40例正常腦組織eIF4E、VEGF蛋白陽性表達(dá)率分別為12.50%(5/40)、7.50%(3/40)，eIF4E、VEGF蛋白在腦星形細(xì)胞瘤組織的陽性表達(dá)率顯著高于正常腦組織，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

注：與正常腦組織比較,*P<0.05

2.1.2Real time PCR結(jié)果顯示：eIF4E、VEGF mRNA在腦星形細(xì)胞瘤組織和正常腦組織的表達(dá)水平分別為1.78±0.26、1.78±0.26，eIF4E、VEGF mRNA在腦星形細(xì)胞瘤組織的表達(dá)水平顯著高于正常腦組織，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

注：與正常腦組織比較,*P<0.05

2.2eIF4E、VEGF與腦星形細(xì)胞瘤組織病理分級的關(guān)系eIF4E、VEGF在不同病理分級腦星形細(xì)胞瘤組織的陽性表達(dá)率分別為40.00%(10/25)、75.86%(22/29)、95.24%(20/21)和32.00%(8/25)、62.07%(18/29)、80.95%(17/21)，eIF4E、VEGF在Ⅳ級腦星形細(xì)胞瘤組織的陽性表達(dá)率顯著高于Ⅲ級腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)，而后者顯著高于Ⅱ級腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)，eIF4E、VEGF的陽性表達(dá)率隨著腦星形細(xì)胞瘤分化程度降低呈現(xiàn)線性升高趨勢。見表4。

注：與Ⅱ級比較,*P<0.05;與Ⅲ級比較,#P<0.05

2.3eIF4E、VEGF與轉(zhuǎn)移的關(guān)系eIF4E、VEGF在無轉(zhuǎn)移和有轉(zhuǎn)移的腦星形細(xì)胞瘤組織的陽性表達(dá)率分別為58.06%(18/31)、45.16%(14/31)和95.45%(42/44)、86.36%(38/44)，eIF4E、VEGF在有轉(zhuǎn)移的腦星形細(xì)胞瘤組織的陽性表達(dá)率顯著高于無轉(zhuǎn)移的腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)，eIF4E、VEGF的陽性表達(dá)率與腦星形細(xì)胞瘤是否轉(zhuǎn)移有關(guān)。見表5。

注：與無轉(zhuǎn)移比較,*P<0.05

2.4eIF4E、VEGF在腦星形細(xì)胞瘤組織中表達(dá)的相關(guān)性在52例eIF4E陽性表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織中者中VEGF陽性表達(dá)的有45例，在23例eIF4E陰性表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織中者中VEGF陰性表達(dá)的有18例。Sperman相關(guān)分析顯示，eIF4E、VEGF表達(dá)具有正相關(guān)性(r=0.768，P=0.004<0.05)。見表6。

2.5腦星形細(xì)胞瘤組織eIF4E表達(dá)強度與MAD的相關(guān)性MAD均值在eIF4E(+++)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織顯著高于eIF4E(++)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)，而后者顯著高于eIF4E(+)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)。見表7。

注：與+比較,*P<0.05;與++比較,#P<0.05

2.6腦星形細(xì)胞瘤組織VEGF表達(dá)強度與MAD的相關(guān)性MAD均值在VEGF(+++)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織顯著高于VEGF(++)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)，而后者顯著高于VEGF(+)表達(dá)的腦星形細(xì)胞瘤組織(P<0.05)。見表8。

注：與+比較,*P<0.05;與++比較,#P<0.05

3討論

星形細(xì)胞瘤起源于胚胎外胚層，是最常見的腦組織腫瘤，其發(fā)生率逐年遞增，據(jù)資料統(tǒng)計，星形細(xì)胞瘤約占原發(fā)性惡性腦瘤的70%[2]，居顱腦腫瘤的第一位，是嚴(yán)重危害人類生命健康的一類疾病，而且其預(yù)后常常欠佳[6]。星形細(xì)胞瘤的生物學(xué)特征具有特殊性，表現(xiàn)為無論其分化程度高低，均呈現(xiàn)浸潤性生長。雖然神經(jīng)影像學(xué)的快速發(fā)展，極大幫助了星形細(xì)胞瘤的診斷和治療；醫(yī)學(xué)治療手段的不斷進(jìn)步和多樣化，提高了星形細(xì)胞瘤患者的生存率，但星形細(xì)胞瘤患者的預(yù)后仍不理想。

eIF4E是真核翻譯起始因子家族的一員，在真核細(xì)胞蛋白質(zhì)翻譯起始過程中發(fā)揮重要作用。正常情況下，eIF4E水平相對較低，在蛋白質(zhì)合成起始階段起限定作用。eIF4E在較高表達(dá)時，選擇性地加強“weak mRNAs”的翻譯，使“weak mRNAs”被較好的表達(dá)，使細(xì)胞進(jìn)入周期并分化增殖；eIF4E的不斷增加，使細(xì)胞生長加速，并產(chǎn)生形態(tài)上的改變，細(xì)胞經(jīng)歷畸形有絲分裂和(或)凋亡，導(dǎo)致基因不穩(wěn)定最終導(dǎo)致細(xì)胞癌變[4]。研究人員認(rèn)為：eIF4E在腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移中起到中樞性作用，它通過多方面調(diào)控惡性腫瘤相關(guān)的mRNAs的翻譯[7]。大量研究顯示，eIF4E在肺癌、乳腺癌、前列腺癌等多種惡性腫瘤中呈高表達(dá)或調(diào)節(jié)異常[8-13]。除此之外，eIF4E在很多血液疾病中也表現(xiàn)為表達(dá)升高，如急性髓系白血病、慢性髓系白血病的急性期和一些淋巴瘤中[14,15]。在腫瘤發(fā)生發(fā)展中，新生血管形成是腫瘤快速生長和侵襲轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。VEGF主要通過增強血管內(nèi)皮細(xì)胞有絲分裂、血管內(nèi)皮增殖、血管新生及淋巴管通透性等作用促進(jìn)腫瘤轉(zhuǎn)移[5]。

本研究收集的75例星形細(xì)胞瘤標(biāo)本中有52例eIF4E表達(dá)陽性，陽性率為69.33%，48例VEGF表達(dá)陽性，陽性率為64.00%，明顯高于正常腦組織。我們證實，星形細(xì)胞瘤Ⅱ～Ⅳ級中eIF4E、VEGF陽性表達(dá)率也存在差異，隨著腫瘤組織的惡性程度增高，eIF4E、VEGF表達(dá)呈線性上升趨勢，且二者表達(dá)呈正相關(guān)性。說明eIF4E、VEGF參與了腦星形細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展，eIF4E有可能在翻譯水平調(diào)控VEGF表達(dá)，二者異常高表達(dá)導(dǎo)致基因穩(wěn)定性變差最終造成癌變[4]MVD是反映血管形成能力的最重要指標(biāo)，MVD高表達(dá)預(yù)示腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移能力增強，患者預(yù)后不佳。本研究發(fā)現(xiàn)隨著eIF4E、VEGF陽性表達(dá)強度增加，星形細(xì)胞瘤組織MVD也逐漸增加，說明大量新生血管生成為星形細(xì)胞瘤侵襲性增加提供了基礎(chǔ)，提示eIF4E、VEGF表達(dá)水平可作為評判腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的可靠指標(biāo)[16]。

綜上所述，eIF4E、VEGF高表達(dá)在星形細(xì)胞瘤發(fā)生、發(fā)展和侵襲轉(zhuǎn)移過程中發(fā)揮重要作用。聯(lián)合檢測eIF4E、VEGF有助于評估腦星形細(xì)胞瘤惡性程度及侵襲轉(zhuǎn)移能力，從而為判斷預(yù)后提供了理論依據(jù)。此外，通過基因靶向治療下調(diào)eIF4E、VEGF表達(dá)有可能實現(xiàn)抑制腫瘤生長的目的。本研究結(jié)果為探討腦星形細(xì)胞瘤發(fā)生發(fā)展的分子機制，尋找抑制腫瘤轉(zhuǎn)移并增強抗癌藥物敏感性的相關(guān)靶點研究提供了實驗依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

1Wrenseh M, Minn Y, Chew T, et al．Epidemiology of primary brain tumor: current concepts and review of the literature. Neum Oncol,2002,4:278-299.

2廖志東，朱文標(biāo)，謝壽成，等. 星形細(xì)胞瘤中P53、VEGF及PCNA表達(dá)的相關(guān)性及其與預(yù)后的關(guān)系. 中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)雜志,2014,13:340-342.

3蘇賡，周志宇，李國成，等. 人腦星形細(xì)胞瘤中Galectiin-3、nm23和CyclinD1的表達(dá)及其臨床意義. 中國實驗診斷學(xué)，2013，17:1064-1067.

4劉子沛，王曙光，崔彥. 真核細(xì)胞翻譯起始因子4E在腫瘤發(fā)生與發(fā)展中的作用. 消化外科，2006，5：295-298.

5Bilgic CI,Tez M.Serum VEGF levels in gastric cancer patients: correlation with clinicopathological parameters.Turkish Journal of Medical Sciences,2015,45:112-117.

6王忠誠主編.神經(jīng)外科學(xué).第1版.武漢: 湖北科學(xué)技術(shù)出版社，1998.397.

7Mamane Y,Petroulakis E,Rong L,et al.eIF4E-from translation to transformation.Oncogene,2004,23:3172-3179.

8周曉艷，曾慶堂，晁耐霞，等. eIF4E在肝癌組織中的表達(dá)及意義. 山東醫(yī)藥，2012，52：38-40.

9楊勇. mTOR和eIF4E蛋白在大腸癌組織中的表達(dá)及臨床意義. 當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2013，19：28-30.

10許加軍，劉宗現(xiàn)，許風(fēng)雷，等. 自噬相關(guān)蛋白4EBP1與eIF4E在幾種常見腦瘤組織中的表達(dá). 山東大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版)，2014，52：72-76.

11劉月平，溫文娟，王續(xù)，等. eIF4E在食管鱗狀細(xì)胞癌中表達(dá)及其與預(yù)后關(guān)系的研究. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué)，2014，22：317-320.

12張波，朱成楚，陳保富，等. eIF4E基因在非小細(xì)胞肺癌中的表達(dá)及意義.中國肺癌雜志，2010，13：1132-1135.

13Culjkovic B, Borden KL. Understanding and targeting the eukaryotic translation initiation factor eIF4E in head and neck cancer. J Oncol,2009,98:1679.

14Assouline S, Culjkovic B, Cocolakis E, et al. Molecular targeting of the oncogene eIF4E in acute myeloid leukemia (AML): a proof-of-principle clinical trial with ribavirin. Blood,2009,114:257-260.

15Borden KL, Culjkovic-Kraljacic B. Ribavirin as an anti-cancer therapy: acute myeloid leukemia and beyond.Leuk Lymphoma,2010,51: 1805-1815.

16Kerekatte V,Smiley K,Hu B,et al. The proto-oncogene/translation factor eIF4E: a survey of its expression in breast carcinomas.Int J Cancer,1995,64:27-31.

Expressions and significance of eIF4E and VEGF in human astrocytoma

LIUHonglei*,YILi,ZHAIXiaoli.

*DepartmentofNeurosurgery,ShijiazhuangMunicipalThirdHospital,Shijiazhuang050011,China

【Key words】astrocytoma; eukaryocyte initiation factor;vascular endothelial growth factor

【Abstract】ObjectiveTo investigate the expressions and significance of eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in human astrocytoma.MethodsThe expression levels of eIF4E and VEGF were detected by immunohistochemical assay and Real time-PCR in 75 cases of human astrocytoma tissues and 40 cases of normal brain tissues. The correlation between the expressions of eIF4E,VEGF and tumor microvascular density (MVD) was analyzed.ResultsThe positive expression rates of eIF4E and VEGF protein were 69.33% (52/75) and 64.00% (48/75) in astrocytoma tissues, which were obviously higher than those in normal brain tissues that were 12.50% (5/40) and 7.50% (3/40), respectively,moreover, the expression levels of eIF4E and VEGF mRNA in astrocytoma tissues were significantly

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.12.011

【中圖分類號】R 730.264.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】1002-7386(2016)12-1799-04

(收稿日期：2016-01-20)

項目來源：石家莊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展支撐計劃

(編號：131461183)