PRR11和MMP9在胶质瘤中的表达及与临床预后的关系.pdf

收稿日期:基金项目:江西省教育厅科技计划(G J J );江西省卫生健康委科技计划();江西省科技厅应用研究培育计划(B B G )作者简介:江晓珍(),女,硕士,主治医师,主要从事中枢神经系统肿瘤的诊治研究.通信作者:万红萍,主任医师,E m a i l:q q c o m.P R R 和MMP 在胶质瘤中的表达及与临床预后的关系江晓珍a,邓葵b,花美玲a,郭芬棻b,杨玄勇c,万红萍a(南昌大学第一附属医院a 病理中心;b 骨科;c 神经外科,南昌 )摘要:目的探讨富含脯氨酸蛋白(P R R )和基质金属蛋白酶(MMP)在胶质瘤组织中的表达及其与临床病理特征和预后的关系.方法收集 年行手术切除且经病理确诊的 例胶质瘤患者的临床资料,并获取其胶质瘤组织(胶质瘤组,n )及瘤旁脑组织(正常组,n ).采用免疫组织化学的方法检测组P R R 、MMP 的表达,采用S p e a r m a n法分析P R R 与MMP 表达的相关性,K a p l a n M e i e r分析总生存率,C o x比例风险回归模型分析患者生存预后的影响因素.结果胶质瘤组P R R 和MMP 的阳性表达率均高于正常组(、,P);S p e a r m a n相关分析显示P R R 表达水平与MMP 表达水平呈正相关(r,P).P R R 和MMP 的阳性表达均与肿瘤直径、肿瘤细胞增殖指数、肿瘤组织学分级和p 的突变有关(P).P R R 、MMP 阳性表达者年总生存率均低于阴性表达者(比、比,P),且P R R 与MMP 均呈阳性表达者的年总生存率更低(比,P).单因素C o x风险回归分析显示肿瘤组织学分级、细胞增殖指数、p 突变、MMP 表达和P R R 表达与胶质瘤患者预后有关(P),多因素C o x风险回归分析显示肿瘤组织学分级是影响胶质瘤患者预后的独立危险因素(HR ,P).结论P R R 和MMP 在胶质瘤组织中高表达且呈正相关,它们共同促进胶质瘤的临床进展.联合检测P R R 和MMP 可更好地评估患者的预后.关键词:胶质瘤;富含脯氨酸蛋白;基质金属蛋白酶;预后中图分类号:R 文献标志码:A文章编号:()D O I:/j c n k i l c s y E x p r e s s i o no fP R R a n dMMP i nG l i o m aa n dT h e i rR e l a t i o n s h i pt oP r o g n o s i sJ I A N GX i a o z h e na,D E N GK u ib,H U A M e i l i n ga,G U OF e n f e nb,Y A N GX u a n y o n gc,WA NH o n g p i n ga(a P a t h o l o g yC e n t e r;b D e p a r t m e n t o fO r t h o p e d i c s;c D e p a r t m e n t o fN e u r o s u r g e r y,t h eF i r s tA f f i l i a t e dH o s p i t a l o fN a n c h a n gU n i v e r s i t y,N a n c h a n g ,C h i n a)A B S T R A C T:O b j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h ee x p r e s s i o no fp r o l i n e r i c hp r o t e i n(P R R )a n dm a t r i xm e t a l l o p r o t e i n a s e (MMP)i ng l i o m aa n dt h e i rr e l a t i o n s h i p st oc l i n i c o p a t h o l o g i c a l f e a t u r e sa n dp r o g n o s i s M e t h o d s C l i n i c a l d a t ao f p a t i e n t sw i t hg l i o m aw h ou n d e r w e n ts u r g i c a l r e s e c t i o na n dp a t h o l o g i c a l c o n f i r m a t i o n f r o m t o w e r e c o l l e c t e d T h e e x p r e s s i o no fP R R a n dMMP w a sd e t e c t e db yi mm u n o h i s t o c h e m i s t r yi nt h eg l i o m at i s s u e s(n )a n da d j a c e n tn o r m a l t i s s u e s(n )T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nP R R a n dMMP e x p r e s s i o nw a sa n a l y z e du s i n gt h eS p e a r m a n t e s t T h eo v e r a l l s u r v i v a l r a t ew a s a n a l y z e db y t h eK a p l a n M e i e r c u r v e s,a n d t h e f a c 实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N ot o r s i n f l u e n c i n gp r o g n o s i sw e r ea n a l y z e du s i n gt h eC o xp r o p o r t i o n a lh a z a r dr e g r e s s i o n m o d e l R e s u l t s T h ep o s i t i v ee x p r e s s i o nr a t e so fP R R a n dMMP i nt h eg l i o m a t i s s u e sw e r eh i g h e r t h a nt h o s e i nt h ea d j a c e n t t i s s u e s(a n d ,r e s p e c t i v e l y;P)T h eS p e a r m a nc o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w e dt h a t t h eMMP e x p r e s s i o nw a sc o r r e l a t e dw i t ht h eP R R e x p r e s s i o n(r,P)B o t hP R R a n dMMP w e r ea s s o c i a t e dw i t ht u m o rs i z e,c e l lp r o l i f e r a t i o ni n d e x,h i s t o l o g i c a l g r a d ea n dp m u t a t i o n(P)T h e y e a ro v e r a l ls u r v i v a l r a t eo fp a t i e n t sw i t hP R R e x p r e s s i o nw a s l o w e r t h a n t h a t o f t h o s ew i t h o u tP R R e x p r e s s i o n(v s ,P),a n dt h a to f t h o s ew i t hMMP e x p r e s s i o nw a s l o w e r t h a nt h a to f t h o s ew i t h o u tMMP e x p r e s s i o n(v s ,P)P a r t i c u l a r l y,t h e y e a r o v e r a l l s u r v i v a l r a t eo f p a t i e n t sw i t h b o t hP R R a n dMMP e x p r e s s i o nw a s l o w e r t h a nt h a t o f t h o s ew i t h o u t e i t h e rP R R o rMMP e x p r e s s i o n(v s,P)U n i v a r i a t eC o xr e g r e s s i o na n a l y s i ss h o w e dt h a th i s t o l o g i c a l g r a d e,c e l lp r o l i f e r a t i o ni n d e x,p m u t a t i o n,MMP e x p r e s s i o na n dP R R e x p r e s s i o nw e r ea s s o c i a t e dw i t ht h ep r o g n o s i so fg l i o m ap a t i e n t s(P)M u l t i v a r i a t eC o xr e g r e s s i o na n a l y s i sr e v e a l e d t h a t h i s t o l o g i c a l g r a d ew a s a n i n d e p e n d e n t r i s k f a c t o r f o r t h ep r o g n o s i s o f g l i o m ap a t i e n t s(HR ,P)C o n c l u s i o n P R R a n dMMP a r eh i g h l ye x p r e s s e da n dp o s i t i v e l yc o r r e l a t e d i ng l i o m a,a n db o t ho f t h e mp r o m o t e t h e c l i n i c a l p r o g r e s s i o no f g l i o m a T h e c o m b i n e dd e t e c t i o no fP R R a n dMMP c a nb e t t e ra s s e s s t h ep r o g n o s i so fg l i o m ap a t i e n t s K E Y WO R D S:g l i o m a;p r o l i n e r i c hp r o t e i n ;m a t r i xm e t a l l o p r o t e i n a s e;p r o g n o s i s胶质瘤是中枢神经系统(C N S)最常见的肿瘤,约占所有C N S肿瘤的.近年来,胶质瘤分子标志物检测作为补充诊断依据、预测疾病预后的手段,极大推进了原有的单纯组织学分类.富含脯氨酸蛋白(P R R )在细胞中周期性表达,与多种肿瘤的发生、发展密切相关,但其与胶质瘤组织病理学分级、I DH 突变状态之间的关系少见报道.基质金属蛋白酶(MMP)是基质金属蛋白酶中相对分子质量最大的酶,以酶原的形式分泌,通过水解细胞基底膜、纤维黏连蛋白等促进肿瘤细胞的侵袭及迁移.本研究通过分析P R R 和MMP 在胶质瘤石蜡组织中的表达,探讨它们及与胶质瘤分子分型、临床病理参数和患者生存预后的关系.临床资料病例选择标准入选标准:)经影像学、病理明确诊断为胶质瘤;)初次发病、首次手术切除;)术前未接受放、化疗及其他治疗;)入组病例具有完整的临床及病理学信息.排除标准:)合并其他病患,如自身免疫病、血液系统病、血友病等;)应用抗凝治疗或抗血小板治疗;)发生胶质瘤前有血栓病史;)有其他恶性肿瘤病史.研究对象收集 年于南昌大学第一附属医院行手术切除且经病理确诊的 例胶质瘤患者临床资料,并获取其胶质瘤组织(胶质瘤组,n )及瘤旁脑组织(正常组,n ).例患者中男 例,女 例,年龄 岁(中位年龄 岁).根据第五版神经系统肿瘤WHO分级,其中I DH 突变型弥漫性星形细胞瘤 例,I DH 野生型弥漫性星形细胞瘤NO S 例,胶质母细胞瘤、I DH 野生型 例.按 组 织 病 理 学 分 类,低 级 别 胶 质 瘤(WHO、级)例,其中例发生 p q杂合性缺失;高级别胶质瘤(WHO、级)例,p q存在杂合性缺失例.患者术前均未接受任何药物及放射治疗,术后给予规范治疗.该研究获得南昌大学第一附属医院伦理委员会的批准.方法材料与试剂兔抗人P R R 多克隆抗体(稀释比例 )购自A b c a m公司,兔抗人MMP 单克隆抗体购自福州市迈新生物技术开发公司,鼠抗人I DH 单克隆抗体购自O R I G E N E公司,辣根过氧化物标记的羊抗兔I g G购自上海沪峰化工有限公司,链霉抗生物素蛋白过氧化物酶(S P)试剂盒购自美国A b c a m公司,二氨基联苯胺(D A B)显色试剂盒购自北京中杉金桥生物技术有限公司.免疫组织化学染色石蜡组织经脱蜡、脱水、枸橼酸缓冲液(p H)实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N o高压热修复m i n,HO封闭内源性过氧化物酶 m i n,P B S冲 洗 后 滴 加 兔 抗P R R 、MMP 单/多克隆抗体(),鼠抗人单克隆抗体I DH 工作液,孵育过夜,室温孵育h后P B S冲洗滴加E n v i s i o n广谱二抗,孵育 m i n,D A B显色,苏木精复染.用P B S代替一抗作为阴性对照.结果判读由两位病理科医师采用双盲法判定,若意见不一致则由本科室另一位主任医师最终判定.I DH 表达于细胞质,以细胞质内出现棕黄色或棕褐色颗粒判为阳性细胞,阳性细胞超过为I DH 突变阳性.p 表达于细胞核,以细胞核出现弥漫棕黄色或棕褐色,或不着色判为突变型;细胞核出现强弱不等着色,且散在分布判为野生型.P R R 蛋白主要定位于细胞质,阳性细胞描述分为无着色、淡黄色、棕黄色及棕褐色.MMP 蛋白定位于细胞质,采用染色面积和强度双重评分法:)阳性细胞数所占的比例计分依据,无阳性细胞为分,为分,为分,为分,为分.)阳性强度所占的比例计分依据,无着色为分,淡黄色为分,棕黄色为分,棕褐色为分.将)和)评分相乘,分为低表达,分为高表达.统计学方法采用S P S S 和G r a p h P a dP r i s m进行数据分析.计数资料以n()表示,组间比较采用检验;P R R 与MMP 表 达 的 相 关 性 分 析 采 用S p e a r m a n检验;采用K a p l a n M e i e r法计算生存率,组间生存率比较采用L o g r a n k检验;采用C o x比例风险回归模型分析影响生存预后的因素,计算风险比(HR)和 的可信区间(C I).检验水准 .结果组P R R 和MMP 的表达P R R 和MMP 的表达见图.胶质瘤组P R R 和MMP 阳性表达率均高于正常组(、;P),见表.S p e a r m a n相关分析显示,胶质瘤组P R R 和MMP 蛋白表达呈正相关(r,P),见表.P R R 和MMP 的表达与胶质瘤患者临床病理特征的关系P R R 和MMP 的表达与肿瘤直径、肿瘤细胞增殖指数、肿瘤组织学分级和p 突变有关(P),与患者年龄、性别、I DH 突变状态均未显示相关性(P).见表.A:低级别胶质瘤苏木精伊红染色;B:P R R ;C:MMP;D:I DH.图低级别胶质瘤组织H E形态及部分免疫组织化学表达P R R 和MMP 蛋白表达与胶质瘤患者年总生存率的关系 例胶质瘤患者中P R R 阳性和阴性表达患者年总生存率分别为 和,差异有统计学意义(P);MMP 阳性和阴性表达患者年总生存率分别为 和,差异有统计学意义(P);P R R 和MMP 均阳性、单一阳性 及 均 阴 性 表 达 的 患 者年 总 生 存 率 为实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N o、和,差异有统计学意义(P).见图.A:高级别胶质瘤苏木精伊红染色;B:P R R ;C:MMP;D:I DH.图高级别胶质瘤组织H E形态及部分免疫组织化学表达表P R R 和MM P 蛋白在组中的表达例组别P R R 表达阳性率/MMP 表达阳性率/胶质瘤组 正常组 P 表P R R 和MM P 在胶质瘤组织中表达的相关性例MMP 表达P R R 表达 r P 表P R R 和MM P 蛋白与临床病理特征的关系例临床病理特征P R R 表达PMMP 表达P年龄 岁 岁 性别男 女 肿瘤直径c m c m 增殖指数低增殖 高增殖 WHO分级低级别胶质瘤 高级别胶质瘤 p 状态野生型 突变型 I DH 状态野生型 突变型 实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N o100806040200605040302010070生存率Log-rank P0.000 1HR=0.321 1时间/月A100806040200605040302010070生存率Log-rank P0.000 1HR=0.312 8时间/月B100806040200605040302010070生存率Log-rank P0.000 1时间/月CHR=0.331 5A:P R R 阴性和阳性表达者年总生存率;B:MMP 阴性和阳性表达者年总生存率;C:P R R 和MMP 均阳性和阴性与单一阳性表达年总生存率.图胶质瘤患者年总生存率与P R R 、MMP 蛋白表达的关系C o x比例风险回归模型分析影响胶质瘤临床预后因素将胶质瘤临床病理参数、P R R 和MMP 表达状态纳入C o x比例风险回归模型,分析影响胶质瘤临床预后的因素.结果显示,肿瘤组织学分级、细胞增殖指数、p 突变、MMP 表达和P R R 表达与胶质瘤患者预后有关(P);其中肿瘤组织学分级是影响胶 质瘤患者预 后的 独 立 危 险 因 素(HR ,P).见图、表.100806040200605040302010070生存率Log-rank P0.000 1HR=0.054 9时间/月A低级别胶质瘤组高级别胶质瘤组100806040200605040302010070生存率Log-rank P0.000 1HR=0.224 5时间/月B高增殖活性组低增殖活性组100806040200605040302010070生存率时间/月Cp53野生型组p53突变型组Log-rank P0.011 5HR=0.477 760504030201070Log-rank P0.000 1HR=0.312 8D1008060402000生存率时间/月60504030201070Log-rank P0.000 1HR=0.321 1E1008060402000生存率时间/月A:肿瘤组织学分级;B:肿瘤细胞增殖指数;C:p 的状态;D:MMP 的表达;E:P R R 的表达.图影响胶质瘤患者年总生存率的相关因素表胶质瘤患者总生存率相关因素的单因素和多因素分析变量单因素分析多因素分析HR C IPHR C IP组织学分级 K i p MMP P R R 讨论P R R 位于染色体 q ,在多种实体肿瘤中异常表达 ,与肿瘤的临床病理分期、淋巴结转移及肿瘤分化程度相关.Q I AO等研究发现,肝细胞癌组织中P R R mR NA的表达水平明显高于肿瘤旁组织,与肿瘤大小、T NM分期及较差的患者总生存时间相关.CHE N等发现降低胆管细胞癌实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N o细胞内P R R 表达水平,细胞周期进程受阻,细胞的侵袭、迁移能力减弱.本文检测 例胶质瘤及瘤旁组织中P R R 的表达水平,结果显示胶质瘤组织中P R R 阳性表达率明显高于瘤旁组织.与胶质瘤临床病理特征相关性分析显示P R R 阳性表达与肿瘤直径、细胞增殖指数、肿瘤组织学分级及p 的突变有关,与文献 报道一致.提示P R R 可能参与胶质瘤发生发展.Z HU等 研究发现,P R R 在卵巢癌组织及细胞中表达量均升高,下调P R R 的表达,细胞的增殖、侵袭和迁移能力受抑制,且其可能通过调控细胞增殖相关蛋白及基质金属蛋白酶的表达发挥上述生物学功能.基质金属蛋白酶家族通过降解细胞基底膜、纤维粘连蛋白等成分,促进肿瘤细胞的侵袭和转移.许多学者发现MMP 在多种实体肿瘤中表达升高,能增强肿瘤患者术后转移的风险 ,既往报道 亦显示,MMP 阳性表达与胶质瘤侵袭能力密切相关.故本文同样检测胶质瘤及瘤旁组织中MMP 的表达,结果显示,胶质瘤组织中MMP 的表达水平显著高于瘤旁组织,并与肿瘤直径、细胞增殖指数、肿瘤组织学分级及p 的突变有关.本文S p e a r m a n相关性分析显示,P R R 与MMP 的表达呈正相关.P R R 、MMP 阳性表达患者的年总生存率均低于阴性表达者,且P R R 与MMP 均呈阳性表达患者的年总生存率最低.推测,P R R 与MMP 之间存在一定的联系,共同促进胶质瘤的临床进展.P R R 在多种肿瘤中异常表达,甚至可以作为某些肿瘤患者预后的重要指标.T AN等 检测 例胰腺癌石蜡组织中P R R 的表达,结果显示其不但与肿瘤的分化程度、远处转移密切相关,而且与患者预后相关,P R R 阳性表达患者预后较差.本文生存分析结果亦显示:P R R 和MMP 与胶质瘤患者总生存时间相关,是影响胶质瘤患者预后的关键因素.但C O X多因素回归模型结果显示P R R 及MMP 并非胶质瘤预后的独立危险因素,这可能与纳入的病例数少及随访时间短有关.本文为单中心研究,研究结果可能存在偏倚,两者能否作为胶质瘤预后的独立危险因素需后续大规模病例研究证实.综上所述,胶质瘤属多基因突变病,致病因素很多,包括癌基因的激活、抑癌基因突变等.P R R 和MMP 在胶质瘤组织中表达水平升高,且两者的表达状态密切相关,对胶质瘤的临床进展发挥协同促进作用,降低胶质瘤患者的生存期.联合检测P R R 和MMP 的表达对胶质瘤的临床进展有一定的预测价值.参考文献:张永超 D C E MR I定量参数对脑胶质瘤分级诊断的价值J实用临床医学,():,王芳,周开甲,赵征,等内向整流型钾离子通道亚家族J成员 mR NA在脑胶质瘤中的表达及预测预后价值J肿瘤防治研究,():P AN Y,WAN G X L,Z HAN G Y Z,e ta l E s t r a d i o l i n d u c e dMMP e x p r e s s i o n v i a P E L P m e d i a t e d m e m b r a n e i n i t i a t e ds i g n a l i n g i nE R p o s i t i v eb r e a s t c a n c e r c e l l sJ H o r mC a n c e r,():魏社 鹏,赵 继 宗 年WHO中 枢 神 经 系 统 肿 瘤 分 类 解读J中华病理学杂志,():Z HAN GCD,Z HAN G Y,L IY,e ta l P R R r e g u l a t e s l a t e St oG/Mp h a s ep r o g r e s s i o na n di n d u c e sp r e m a t u r ec h r o m a t i nc o n d e n s a t i o n(P C C)J B i o c h e mB i o p h y sR e sC o mm u n,():Z HAN G L,L E IY L,Z HAN G Y,e ta l S i l e n c i n go fP R R s u p p r e s s e sc e l lp r o l i f e r a t i o na n di n d u c e sa u t o p h a g yi nN S C L Cc e l l sJ G e n e sD i s,():HU H T,S ON GZC,YAO QJ,e ta l P r o l i n e r i c hp r o t e i n r e g u l a t e ss e l f r e n e w a la n dt u m o r i g e n i c i t y o fg a s t r i cc a n c e rs t e mc e l l sJC e l lP h y s i o lB i o c h e m,():Q I AO W,WAN GHY,Z HAN GXZ,e t a l P r o l i n e r i c hp r o t e i n s i l e n c i n g i n h i b i t sh e p a t o c e l l u l a rc a r c i n o m ag r o w t ha n de p i t h e l i a l m e s e n c h y m a l t r a n s i t i o nt h r o u g h c a t e n i ns i g n a l i n gJG e n e,:C HE NY,C HAZ,F AN G We t a l T h ep r o g n o s t i cp o t e n t i a l a n do n c o g e n i ce f f e c t so fP R R e x p r e s s i o ni nh i l a rc h o l a n g i o c a r c i n o m aJ O n c o t a r g e t,():Z HUJ,HU H,W A N GJ,e ta l P R R o v e r e x p r e s s i o nf a c i l i t a t e so v a r i a n c a r c i n o m a c e l l p r o l i f e r a t i o n,m i g r a t i o n,a n d i n v a s i o nt h r o u g ha c t i v a t i o no f t h eP I K/A K T/c a t e n i np a t h w a yJ C e l lP h y s i o lB i o c h e m,():Z HAN GJY,GAOY,HANH,e t a l M a t r i n e s u p p r e s s e s l u n gm e t a s t a s i so fh u m a nh e p a t o c e l l u l a r c a r c i n o m ab yd i r e c t l y t a r g e t i n gm a t r i x m e t a l l o p r o t e i n a s e J B i o c h e m B i o p h y sR e sC o mm u n,():Z HA OL,N I U H Y,L I U YT,e ta l L O Xi n h i b i t i o nd o w n r e g u l a t e sMM P a n dMM P i ng a s t r i c c a n c e r t i s s u e s a n dc e l l sJJC a n c e r,():I C H I MA R UY,S A N OM,K A J I W A R AI,e t a l I n d i r u b i n o x i m ei n h i b i t sm i g r a t i o n,i n v a s i o n,a n dm e t a s t a s i si nv i v oi nm i c eb e a r i n gs p o n t a n e o u s l yo c c u r r i n gp a n c r e a t i cc a n c e rv i ab l o c k i n gt h eR A F/E R K,AK T,a n dS A P K/J NKp a t h w a y sJ T r a n s lO n c o l,():褚荣涛,邵国平,惠卫宁,等 MMP 和P T E N蛋白在胶质瘤中的表达特点及意义J医药前沿,():T ANS,J I AN GZH,HOU A H,e ta l E x p r e s s i o no fP R R p r o t e i na n d i t s c o r r e l a t i o nw i t hp a n c r e a t i c c a n c e r a n de f f e c t o ns u r v i v a lJ O n c o lL e t t,():(责任编辑:罗芳)实用临床医学 年第 卷第期P r a c t i c a lC l i n i c a lM e d i c i n e,V o l ,N o