姜红升1,尹博文2,尹立勇2*,王艳洲1,周彩凤3,李家璇4
(1.河北省沧州市中心医院神经外四科,河北 沧州 061001;2.河北省秦皇岛市第一医院神经内科,河北 秦皇岛 066000;3.河北省沧州市中心医院教学处,河北 沧州 061001;4.河北医科大学基础医学院2014级麻醉系,河北 石家庄 050017)
[摘要] 目的 探讨神经元表达下调基因9(neural precursor cell expressed developmentally down-regulated,NEDD9)在人脑胶质瘤组织中的表达情况。方法 采集人脑胶质瘤术中切除组织标本36例作为试验组(低级别胶质瘤组14例,高级别胶质瘤组22例),重型颅脑损伤内减压切除的正常脑组织10例作为对照组。采用逆转录聚合酶链反应法测定NEDD9 mRNA的转录水平,同时采用免疫组织化学SP法检测人脑胶质瘤组织中NEDD9蛋白的表达情况。结果 NEDD9蛋白阳性表达率在正常脑组织、低级别胶质瘤、高级别胶质瘤中呈明显上升趋势,低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组NEDD9蛋白阳性表达率明显高于对照组(P<0.05)。低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组NEDD9 mRNA表达量明显高于对照组,高级别胶质瘤组NEDD9 mRNA表达量明显高于低级别胶质瘤组(P<0.05)。结论 NEDD9在神经胶质瘤中的转录和蛋白表达水平显著增高,且表达率及表达水平随肿瘤恶性程度的加重而增高。
[关键词]神经胶质瘤;神经元表达下调基因9;免疫组织化学
脑胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤,起源于神经胶质细胞,呈浸润性生长。近年来,胶质瘤发病率呈上升趋势,目前的发病机制尚不明了,治疗主要是通过手术切除肿瘤,配合术后放、化疗为主的综合治疗,缓解患者症状,延长生存期。然而,高级别胶质瘤患者往往术后短期内复发,效果不理想,复发率、病死率高,是一种严重危害人类健康的疾病。神经元表达下调基因9(neural precursor cell expressed developmentally down-regulated,NEDD9)是一种细胞骨架蛋白分子,在多种常见恶性肿瘤组织中呈现高表达状态,并已证实其是一种与肿瘤发生、侵袭相关的分子,在肿瘤的发展过程中发挥重要的作用[1]。以往研究报道,NEDD9在胰腺癌、膀胱癌、胃癌、肝癌、乳腺癌、宫颈癌、肺腺癌、食管癌[2-9]等多种肿瘤组织标本中过度表达,且与肿瘤的侵袭与转移相关,而关于NEDD9在脑胶质瘤中表达方面的研究鲜有报道。本研究旨在通过检测NEDD9在不同病理级别人脑胶质瘤中的表达,分析并探讨其临床意义。
1.1 一般资料 收集2015年9月—2016年10月河北省沧州市中心医院神经外科手术切除的人脑胶质瘤标本36例,男性19例,女性17例,年龄12~71岁,平均(49.6±2.5)岁;患者均是第一次接受手术治疗,且在手术之前未经过放射治疗/生物治疗或者化学治疗;所有取得的人脑胶质瘤组织标本均以世界卫生组织于2007年制定的神经系统肿瘤分类和分级为标准:低级别胶质瘤(Ⅰ~Ⅱ级)14例,高级别胶质瘤(Ⅲ~Ⅳ级)22例。同时收集因重型颅脑损伤患者行内减压而切除的脑组织标本10例作为对照组。所有获取的新鲜内减压脑组织标本、肿瘤组织标本均分为2份,其中一部分以4%多聚甲醛浸泡固定,分别经过脱水→透明→浸蜡→石蜡包埋4 μm层厚连续切片→烤片固定程序,最终制成石蜡切片保存备用,另外部分标本置于-80 ℃冰箱备用。
1.2 主要试剂和仪器 TRIzol试剂(美国Invitrogen公司);浓缩型兔抗人多克隆抗体NEDD9(1∶200,Abcam,Cambridge,MA,USA);RT-PCR试剂盒(美国TransGen公司);SP免疫组织化学试剂盒(中杉金桥公司)。
1.3 免疫组织化学法检测肿瘤中NEDD9蛋白的表达 采用免疫组织化学染色方法,按照试剂盒指示的操作步骤进行,组织蜡块行4 μm层厚连续切片。石蜡切片常规脱蜡至水,微波修复抗原,NEDD9多克隆抗体稀释度为1∶300。二抗采用过氧化物酶标记,DAB显色。阴性对照以PBS为一抗。结果判定:采用双盲阅片法。选择每张切片免疫反应最强的区域,观察5个不重复视野,计算出NEDD9阳性细胞数量,阳性率=(阳性细胞数/总细胞数)×100%。无阳性细胞或阳性细胞数<5%为阴性(-),5%~25%为弱阳性(+),>25%~50%为阳性(++),>50%为强阳性(+++)。
1.4 RT-PCR法检测NEDD9 mRNA转录水平 RNA按照试剂盒操作步骤采用Trizol法提取,经匀浆、分层、沉淀、洗涤、干燥提取后溶于DEPC水后置于-80 ℃冰箱保存备用。以逆转录得到的cDNA作为模板进行RT-PCR,参照文献设计NEDD9引物,β-actin作为内参照。NEDD9上游引物为5′-CATCAGGGTAAGGAGGARTTT-3′,下游引物为5′-TGGGTCTCACATTGGTCAT-3′,扩增产物长度124 bp。β-actin上游引物为5′-TCGTGGAAGGACTCATGACC-3′,下游引物为5′-AGGGATGATGTTCTGGAGAG-3′,扩增产物长度为97 bp。按照说明书操作,反应条件:94 ℃预变性5 min,94 ℃变性30 s,60 ℃退火30 s,72 ℃延伸30 s,30次循环。取PCR产物5 μL,1.2%琼脂糖凝胶电泳,将电泳凝胶置于凝胶图像分析系统进行灰度分析。
1.5 统计学方法 应用SPSS 18.0统计软件包处理数据。计量资料比较分别采用单因素方差分析和SNK-q检验;计数资料比较采用χ2检验;等级资料比较采用秩和检验。 P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 3组NEDD9蛋白阳性表达率比较 NEDD9蛋白在细胞浆中出现背景清晰的黄色或棕黄色颗粒为阳性(图1)。NEDD9蛋白阳性表达率在正常脑组织,低级别胶质瘤、高级别胶质瘤中呈明显上升趋势,低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组NEDD9蛋白阳性表达率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
图1 NEDD9蛋白在人脑胶质瘤中的表达(SP ×400) A.对照组;B.低级别胶质瘤组;C.高级别胶质瘤组
Figure 1 Expression of NEDD9 in human glioma(SP ×400)
表1 3组NEDD9蛋白阳性表达率比较
Table 1 Comparison of the positive expression rate of 3 groups of NEDD9 protein (例数)
*P<0.05与对照组比较(χ2检验)
2.2 3组NEDD9 mRNA表达比较 NEDD9 mRNA在正常脑组织中表达量较少,在胶质瘤组织中表达明显升高。低级别胶质瘤组和高级别胶质瘤组NEDD9 mRNA表达量明显高于对照组,高级别胶质瘤组NEDD9 mRNA表达量明显高于低级别胶质瘤组,差异有统计学意义(P<0.05)。见图2,表2。
图2 NEDD9 mRNA在不同级别胶质瘤中的表达情况
M.对照组;1.低级别胶质瘤组;2.高级别胶质瘤组
Figure 2 The expression of NEDD9 mRNA in different grades of gliomas
表2 3组NEDD9 mRNA吸光度值比较
Table 2 Comparison of the absorbance value of 3 groups of NEDD9 mRNA
*P<0.05与对照组比较 #P<0.05与低级别胶质瘤组比较(SNK-q检验)
脑胶质瘤是颅内最常见的神经上皮组织源性肿瘤,起源于神经胶质细胞,是最常见的颅内原发性肿瘤,其发病率高,恶性程度高,治疗复杂,且预后差,是对人类健康造成巨大威胁的一类疾病[10],5年病死率仅次于胰腺癌和肺癌,位列第三位[11]。在原发性中枢神经系统肿瘤中胶质瘤占40%,而其中又有50%为恶性胶质瘤[12]。近年来,原发性颅内肿瘤发病率呈上升趋势,目前胶质瘤的术前诊断主要依靠CT及MRI检查,术后病理获得最终诊断。现阶段治疗主要是手术切除肿瘤配合放、化疗的综合治疗,从而缓解临床症状、延长患者生存期;虽经上述治疗,高级别胶质瘤患者中位生存期仍不超过1年,多在治疗数月后复发,疗效难以令人满意,是目前神经外科的治疗难题,给患者带来极大痛苦,也给社会带来了一定负担。近年来,信号转导机制在胶质瘤研究中已经开始应用[13],但关于NEDD9在人脑胶质瘤中的应用尚未见报道。
NEDD9是Cas家族重要成员之一,又称Cas-L,是骨架蛋白Cas家族蛋白成员,是一种新近发现的与肿瘤侵袭转移相关的因子,由843个氨基酸组成,具有多个SH2、SH3结构域,该结构域通过蛋白结合介导蛋白质之间的相互作用,定位于人类染色体的6p25~24,位于细胞浆,在介导细胞信号转导中发挥重要作用,能通过调节蛋白复合体调控细胞的黏附、迁移和侵袭、趋化作用、凋亡/失巢凋亡和细胞周期等诸多生物学行为。NEDD9在介导细胞信号传导中发挥信号转导的作用,它与许多细胞内信号分子之间有着广泛的联系,相互发挥重要的作用,在细胞的黏附、迁移、浸润、致癌性等方面起着非常重要的作用,在NEDD9表达增高情况下有丝分裂原激活的蛋白激酶、细胞外相关激酶及JNK被激活从而发挥作用[14]。本研究采用免疫组织化学法检测人脑胶质瘤中NEDD9蛋白表达情况,发现高级别胶质瘤、低级别胶质瘤组NEDD9蛋白阳性表达率明显高于对照组;此外,NEDD9 mRNA在低级别胶质瘤和高级别胶质瘤组的表达明显高于对照组,且随着胶质瘤的病理分级升高而增加。推测NEDD9在胶质瘤生长速度、侵袭、恶性程度等方面发挥着重要的作用,随着胶质瘤恶性程度的加重,其表达明显增强。这与王娜等[15]关于NEDD9在胃癌中的表达研究结果相一致,即NEDD9的表达在进展期胃癌中明显高于早期胃癌,同时与肿瘤的进展密切相关,随着浸润深度和分化程度的加重,其表达明显增强。此外,Zhou等[16]研究表明抑制NEDD9表达可抑制肝癌细胞增殖、迁移和侵袭,而上调表达NEDD9能促进了肝癌细胞在体外和体内的侵袭转移。本研究结果与其一致。
综上所述,NEDD9在胶质瘤生长、发展、侵袭等过程中起着重要的作用,并随着胶质瘤病理分级的升高表达上调。提示NEDD9在胶质瘤中高度表达,并且其表达量与胶质瘤的病理分级有关,期望其在胶质瘤术前诊断、判断预后以及将来作为治疗靶点的可行性等方面发挥重要的作用,从而抑制胶质瘤的发生、发展和复发,减轻患者症状,延长其生存期,改善其预后。但NEDD9参与胶质瘤生物学行为的具体分子机制尚不明确,仍有待于深入探讨。
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JIANG Hong-sheng1, YIN Bo-wen2, YIN Li-yong2*, WANG Yan-zhou1, ZHOU Cai-feng3, LI Jia-xuan4
(1.The Fourth Department of Neurosurgery,the Central Hospital of Cangzhou, Hebei Province, Cangzhou 061001, China; 2.Department of Neurosurgery, the First Hospital of Qinhuangdao, Hebei Province, Qinhuangdao 066000, China; 3.Department of Education Section, the Central Hospital of Cangzhou, Hebei Province, Cangzhou 061001, China; 4.Department of Anesthesiology, 2014, the School of Basic Medicine, Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China)
[Abstract] Objective To explore the expression and significance of neural precursor cell expressed developmentally down-regulated 9(NEDD9) in human glioma. Methods The expression of NEDD9 protein was detected by SP immuno-histochemistry and its mRNA was examined by reverse transcription polymerase chain reaction in 36 human gliomas specimens and 10 brain trauma with intracranial decompression, respectively. Results The positive expression rate of NEDD9 protein was increased in normal brain tissue, low grade glioma and high grade glioma. The positive rate of NEDD9 protein expression in low grade glioma group and high grade glioma group was significantly higher than that of control group(P<0.05). The expression of NEDD9 mRNA in the low grade glioma group and the high grade glioma group was significantly higher than that in the control group. The expression of NEDD9 mRNA in the high grade glioma group was significantly higher than that of the low grade glioma group(P<0.05). Conclusion The expression of NEDD9 protein and the level of mRNA transcription were increased significantly in gliomas. Detecting NEDD9 protein or mRNA in human glioma can be used for judging the malignancy degree.
[Key words] glioma; neural precursor cell expressed developmentally down-regulated 9; immunohistochemistry
[收稿日期]2018-04-11;[修回日期]2018-06-05
[基金项目]沧州市科学技术研究与发展指导计划(162302006)
[作者简介]姜红升(1982-),男,河北沧州人,河北省沧州市中心医院主治医师,医学硕士,从事神经外科疾病诊治研究。
*通讯作者。E-mail:yly3232178@163.com
doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2018.07.011
[中图分类号]R730.264
[文献标志码]A
[文章编号]1007-3205(2018)07-0787-05
(本文编辑:赵丽洁)