胶质瘤中整合素β1的表达与侵袭性的相关研究

来源:岁月联盟 作者:韩杨云 时间:2010-07-12

【关键词】  目的 探讨整合素β1在胶质瘤细胞侵袭过程中的作用。方法 用免疫组化方法检测45例胶质瘤、5例正常组织中整合素β1及Ki?67的表达。结果 整合素β1在WHOⅠ、Ⅱ级及WHOⅢ、Ⅳ级胶质瘤中的免疫组化阳性率分别为42.11%及73.08%,有明显差异(P<0.05);整合素β1的表达与Ki?67标记指数具有正相关关系。结论 整合素β1参与胶质瘤的侵袭生长过程,随着整合素β1表达的增高,肿瘤细胞的恶性程度增加、侵袭性增强。

  0  引言
   
  胶质瘤是中枢神经系统最常见的肿瘤,侵袭生长是其病理特征之一,结合Ki?67 标记指数,我们应用免疫组化方法研究整合素β1在胶质瘤中的表达,探讨其在胶质瘤侵袭过程中的作用和临床意义。

  1  资料与方法

  1.1  病理资料  石蜡标本取自四川德阳市人民2000年1月~2004年1月间手术切除的胶质瘤标本45例:其中男性27例,女性18例,年龄14~74岁,平均43岁。根据1999年WHO关于神经上皮源性肿瘤恶性程度分级标准,45例胶质瘤分级如下:Ⅰ级2例,Ⅱ级17例,Ⅲ级23例,Ⅳ级3例。另取5例无颅脑疾病者尸解标本的脑组织作为对照。所有标本均经4%聚甲醛固定,常规石蜡包埋,选择典型病灶的石蜡块连续4μm切片。

  1.2  主要试剂  整合素β1抗体、抗体稀释液购于武汉博士德生物工程有限公司,Ki?67工作液、PV?6000工作液 、DAB显色试剂盒购于北京中山生物技术有限公司。

  1.3  实验方法  采用免疫组化PV系列二步法,按操作说明对4μm厚系列石蜡切片进行组化染色,检测各级胶质瘤标本整合素β1、Ki?67的表达。

  1.4  实验结果判定  整合素β1免疫组化DAB显色为棕黄色颗粒,分布于肿瘤细胞膜及细胞浆,随机计数10个高倍视野(10×40)阳性细胞数所占百分比。阳性程度分级:(﹣)阳性细胞数≤4%;(﹢)阳性细胞数5%~10%;(﹢﹢)阳性细胞数11%~50%;(﹢﹢﹢)阳性细胞数≥50%。整合素β1免疫组化染色反应半定量分级:①阳性细胞数≤4%记为0;②阳性细胞数5%~10%记为1;③阳性细胞数11%~50%记为2;④阳性细胞数≥50%记为3。Ki?67阳性表达为细胞核出现棕黄色颗粒,选择标记良好的区域观察10个高倍视野,阳性细胞所占百分比即为Ki?67标记指数(Ki?67 LI)。

  1.5  统计学处理  应用SPSS10.0统计分析软件对统计资料进行χ2检验、t检验及Spearman等级相关分析。

  2  结果

  2.1  整合素β1表达的免疫组化结果  见表1。

  2.2  Ki?67免疫组化结果及与整合素β1表达的关系  本组正常脑组织Ki?67的表达均为阴性。整合素β1表达与Ki?67 LI呈高度正相关关系(r=0.71,P<0.01),即Ki?67 LI越高,则整合素β1表达越强,见表2。

  表1  各级胶质瘤整合素β1的表达(略)

  表2  各级胶质瘤ki?67 LI(略)

  3  讨论
   
  目前,已知胶质瘤的侵袭性生长与整合素分子的表达及其在细胞表面分布的改变有关。由粘附分子介导的肿瘤细胞彼此之间的粘附力减弱和肿瘤细胞与基质的粘附力增强是近年来关于侵袭机制研究的重点。报道整合素α2β1、α3β1、α5β1、α6β1等在胶质瘤组织中表达,同细胞外基质相互作用,共同参与胶质瘤的侵袭生长过程[1?3]。Paulus、Tysnes及Fukushima等[4?6]研究提示整合素β1能促进胶质瘤细胞在细胞外基质的粘附、迁移和侵袭。郭衍等[7] 研究发现,整合素β1在SHG44胶质瘤细胞中高表达,并与胶质瘤细胞增殖、生存密切相关,抑制整合素β1的表达可促进胶质瘤细胞的凋亡。Ki?67抗原是存在于增殖细胞核的一种非组蛋白性核蛋白,由345kd和395kd的两条多肽链组成,分别由二个衔接的9 768bp和395bp的mRNA所编码,其表达随细胞周期不同时相而异,与其他反映细胞增殖的指标如细胞增殖核抗原(PCNA)、DNA聚合酶、 溴脱氧嘧啶相比,Ki?67抗原半衰期短,细胞脱离增殖周期后迅速降解,更能反映肿瘤的增殖活性、恶性程度及判断患者预后[8,9]。本组结果显示:WHOⅢ、Ⅳ级胶质瘤的Ki?67 LI明显高于WHOⅠ、Ⅱ级胶质瘤(P<0.01),整合素β1的表达与Ki?67 LI呈正相关关系(r=0.71,P<0.01),提示整合素β1通过传递细胞信息,调节细胞骨架的重组及基因表达,参与细胞基质降解、异常粘附、迁移等多个侵袭环节,促进胶质瘤的侵袭生长,整合素β1表达上调与胶质瘤细胞的恶性程度及侵袭性生物学行为密切相关。侵袭过程的信号传导途径:整合素β1胞质端与FAK结合并使之活化,活化后的FAK与Graf结合诱导Rho的GTPase活性, 影响肌动蛋白张力纤维和粘着斑的聚集过程,最终调节细胞的粘附和迁移;也可经FAK?Ras?MAPK通路,诱导胞质磷酸脂酶A2活化生成白三烯,从而调节细胞骨架的重组,进而影响细胞迁移。FAK通过PI?3K激活整合素连接激酶以抑制糖原合成酶激酶3,进而活化AP?1的转录活性,通过基因表达调节细胞骨架的重组来促进细胞迁移、侵袭。整合素还可通过其FAK?Ras?MAPK通路活化AP?1的转录活性促使基质金属蛋白酶的高表达,促进基质的降解,参与肿瘤细胞的侵袭性生长。
   
  总之,整合素β1能促进胶质瘤细胞的侵袭性生长,通过适宜的干预措施调控整合素的表达及与配体的相互作用,将有效阻抑并控制胶质瘤的发生、与复发。

【文献】
    [1] Tonn JC, Wunderlich S, Kerkau S, et al. Invasive behaviour of human gliomas is mediated by interindividually different integrin patterns[J]. Anticancer Res, 1998, 18(4A): 2599?2605.

  [2]Pijuan?Thompson V, Gladson CL. Ligation of integrin alpha5beta1 is required for internalization of vitronectin by integrin alphavbeta3[J]. J Biol Chem, 1997, 272(5): 2736?2743.

  [3] Previtali S, Quattrini A, Nemni R, et al. Alpha6 beta4 and alpha6 beta1 integrins in astrocytomas and other CNS tumors[J]. J Neuropathol Exp Neurol, 1996, 55(4): 456?465.

  [4] Paulus W, Baur I, beutler AS, et al. Diffuse brain invasion of glioma cells requires beta 1 integrins[J]. Lab Invest, 1996,75(6): 819?826.

  [5] Tysnes BB, Larsen LF, Ness GO, et al. Stimulation of glioma?cell by laminin and inhibition by anti?alpha3 and anti?beta1 integrin antibodies[J]. Int J Cancer, 1996, 67(6): 777?784.

  [6] Fukushima Y, Ohnishi T, Arita N, et al. Integrin alpha3beta1?mediated interaction with laminin?5 stimulates adhesion, migration and invasion of malignant glioma cells[J]. Int J Cancer, 1998, 76(1): 63?72.

  [7] 郭衍, 章翔, 费舟, 等. 整合素与胶质瘤细胞凋亡[J]. 肿瘤防治研究, 2004, 31(4): 198?200.

  [8] Kayaselcuk F, Zorludemir S, G ümü rdü lü D, et al. PCNA and Ki?67 in central nervous system tumors: correclation with the histological and grade J Neurooncol, 2002,57(2):115?121.

  [9] Schroder R, Feisel KD, Ernestus RI. Ki?67 labeling is correlated with the time to recurrence in primary glioblastomas[J]. J Neurooncol, 2002, 56(2):127?132.