人脑胶质瘤中血管内皮生长因子表达与胶质瘤微血管数及肿瘤增殖活性关系的研究

1、    人脑胶质瘤中血管内皮生长因子表达与胶质瘤微 血管数及肿瘤增殖活性关系的研究        摘要：目的研究血管内皮生长因子(VEGF)表达与胶质瘤微血管数、肿瘤增殖活性及其与胶质瘤恶性程度的相关性。方法应用免疫组化方法检测50例胶质瘤、8例正常脑组织中VEGF、血小板内皮细胞粘附分子(CD31)和增殖细胞核抗原(PCNA)的表达，测定其阳性细胞数和阳性血管数。结果胶质瘤中均有VEGF、CD31及PCNA表达。其表达水平与肿瘤恶性程度呈显著正相关，其r分别为0.

2、745,0.765及0.685。结论VEGF、CD31和PCNA在胶质瘤中的高表达是胶质瘤恶性表型之一，可作为病理诊断的补充。关键词：胶质瘤血管内皮生长因子血小板内皮细胞粘附分子增殖细胞核抗原Study on relationship among the expression of VEGF，CD31 and PCNA in human gliomasWang Jianzhen, Pu Peiyu, Huang Qiang and Wang Chunyan（Department of Neurosurgery, Tianjin Medical University General Hospit

3、al, 154 Anshan Road, Tianjin. 300052. TelAbstract：Objective To study the expression of VEGF, CD31 and PCNA in gliomas and its relationship to the grade of gliomas.MethodsThe expression of VEGF, CD31 and PCNA was detected in 8 normal brain tissues and 50 cases of glioma with immunohisto

4、chemical method. ResultsVEGF, CD31 and PCNA were expressed in all gliomas examined and the expression of VEGF, CD31 and PCNA had positive correlation with the grade of gliomas.ConclusionsOverexpression of VEGF, CD31 and PCNA is one of the markers of malignant phenotype and pathologic diagnosis of gl

5、iomas, which is important to evaluate the patients prognosis and select suitable therapy.Key words：GliomaVascular endothelial growth factorCD31Proliferating cell nuclear antigen血管内皮生长因子(VEGF)是直接作用于内皮细胞的有丝分裂原，具有促进新生血管形成、增加血管通透性等功能，是与胶质瘤血管形成相关的主要生长因子之一；血小板内皮细胞粘附分子(CD31)是一种跨膜糖蛋白，在体内血管形成中起重要作用，可用于检测肿瘤血管

6、；增殖细胞核抗原(PCNA)是DNA合成必需的细胞周期调节蛋白，为检测肿瘤细胞增殖活性常用指标14。为了解VEGF在胶质瘤中的表达及其与胶质瘤增殖活性、胶质瘤微血管数及肿瘤恶性程度的相关性，本文对50例脑胶质瘤和8例正常脑组织标本分别进行了VEGF、CD31和PCNA检测。1材料与方法1.1材料收集肿瘤切除术中新鲜脑胶质瘤标本50例，以内减压术中取得的8例正常脑组织为对照。按1990年WHO脑肿瘤分类标准进行病理分类5，50例中，级8例：脉络丛乳头状瘤3例，毛细胞型星形细胞瘤3例，室管膜下室管膜瘤2例；级13例：纤维型星形细胞瘤5例，原浆型星形细胞瘤5例，少突-星形细胞瘤3例；级17例：间变性

7、少突-星形细胞瘤6例，间变性室管膜瘤4例，间变性星形细胞瘤7例；级12例：髓母细胞瘤4例，胶质母细胞瘤8例。1.2方法用ABC免疫组化法染色，一抗VEGF(多抗)、CD31(单抗)及PCNA(单抗)工作浓度均为150；阴性对照片不加一抗。1.3VEGF、CD31及PCNA阳性表达水平检测指标随机选择6个高倍视野计数，算出每平方毫米的VEGF阳性细胞数及阳性血管数；随机选择5个低倍视野进行CD31计数，算出每平方毫米的阳性血管数；随机计数10002000个细胞，PCNA阳性细胞所占的百分比为PCNA标记指数(PCNA LI)。1.4统计结果用SAS软件包对数据进行q检验和相关分析。2结果2.1V

8、EGF正常脑组织中无VEGF表达；各级胶质瘤中均有VEGF表达，但表达强度不等，而且不同级别胶质瘤中VEGF阳性分布也表现为不均一性(表1，1)。Fig.1 Immunostaining of VEGF antibody with ABC method in gliomas(×200).a. Astrocytoma(WHO grade ) b.Glioblastoma(WHO grade )1 胶质瘤VEGF免疫组化ABC法检测结果(×200)a.星形细胞瘤级 b.胶质母细胞瘤级Table 1The comparison of expression level of VEG

9、F, CD31 and PCNA in gliomas表1不同级别脑胶质瘤的VEGF、CD31和PCNALI表达水平比较Group组别nVEGF 血管内皮生长因子PCNA LIPCNA标记指数CD31Positive cells/mm2阳性细胞数/mm2±sPositive vessels/mm2阳性血管数/mm2±s±sPositive vessels/mm2阳性血管数/mm2±sNormal braintissue(NB)正常脑组织801)01)01)13±52)Glioma胶质瘤(G)grade8185±472)5±5

10、2)8.6±5.32)15±62)grade 13233±392)15±62)13.5±3.52)20±32)grade 17555±8471±1948.9±15.341±6grade 12645±3592±1353.8±18.648±31)By q test, P0.001 compared with G,G,G,G. 与G,G,G,G组比较，经q检验，P0.0012)By q test, P0.001 compared with G,G. 与G,G组比

11、较， 经q检验，P0.0012.2CD31在正常脑组织和各级胶质瘤中均有CD31的表达，表达强度和阳性血管数不等(表1，2)。Fig.2 CD31 immunohistochemistry staining with ABC method in gliomas(×100)a.Astrocytoma(WHO grade ) b.Glioblastoma(WHO grade )2 胶质瘤CD31免疫组化ABC法检测结果(×100)a.星形细胞瘤级 b.胶质母细胞瘤级2.3PCNA LI正常脑组织中无PCNA表达；各级胶质瘤中均有PCNA表达(表1，3)。Fig.3 PCNA i

12、mmunohistochemistry staining with ABC method in gliomas(×100)a.Astrocytoma(WHO grade ) b.Glioblastoma(WHO grade )3 胶质瘤PCNA免疫组化ABC法检测结果(×100)a.星形细胞瘤级 b.胶质母细胞瘤级2.4VEGF表达与肿瘤级别、CD31和PCNA表达的相关关系见表2。Table 2 Expression of VEGF protein in gliomas correlatedwith tumor grade, expression of CD31 and

13、PCNA LI（r)表2胶质瘤VEGF表达与肿瘤级别、CD31和PCNA LI的相关性(r)GradeCD31PCNA LIPVEGF0.7450.6570.8050.001Grade0.7650.6850.0013讨论 同其它肿瘤一样，胶质瘤的形成也依赖于新生血管形成，肿瘤诱导的血管形成与肿瘤细胞自分泌/旁分泌的许多生长因子相关，包括酸性成纤维细胞生长因子(aFGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血小板衍化生长因子(PDGF)及VEGF等。VEGF是直接作用于内皮细胞的有丝分裂原，其分子量为46 kD，是由二硫键连接的高度保守的糖蛋白二聚体，共有4种不同的VEGF转录子，分别编码20

14、6、189、165和121个氨基酸的多肽；它可刺激血管内皮细胞增殖，促进血管形成；增加微血管、初级毛细血管后静脉和小静脉对循环大分子的通透性；它还可引起某些不同来源的内皮细胞拉长并刺激其复制1。本研究结果显示，正常脑组织中无VEGF表达，而胶质瘤标本中均有VEGF表达；VEGF表达阳性率在低恶度与高恶度胶质瘤之间存在明显差异，并且与胶质瘤的恶性程度呈正相关；我们发现，低恶度胶质瘤中VEGF主要在肿瘤细胞上表达，在血管结构上表达较弱；高恶度胶质瘤中，VEGF主要在肿瘤血管结构上表达，肿瘤细胞上也可见到表达。此外，在高恶度胶质瘤邻近坏死区域的肿瘤细胞中VEGF表达明显增多，而在邻近正常脑组织则表达

15、明显下降，说明组织缺氧可诱导VEGF的产生。由于在低恶度胶质瘤中很少见到缺氧坏死，可能与其它VEGF的诱导因子存在有关。我们的结果与Plate1和Samoto等6研究结果一致。Plate等7在鼠皮下、颅内分别用C6细胞、GS-9L细胞诱发胶质瘤，用免疫组化和原位杂交检测，结果显示VEGF在邻近坏死区域的肿瘤细胞中表达明显增多，在邻近正常组织则表达明显下降；用Northern分析，VEGF mRNA在缺氧环境下表达上调；用Western分析在条件培养基中的缺氧C6细胞，VEGF蛋白也增加，提示组织缺氧可上调VEGF表达。CD31是分子量为130 kD的跨膜糖蛋白，属免疫球蛋白超家族成员，主要分布

16、在脉管细胞上，尤其在培养的血管内皮细胞的连接处有高水平表达。CD31与白细胞的粘附和穿越功能有关，与血管形成关系密切，可作为内皮细胞特异的标记物，对肿瘤的微血管进行计数2，8。本研究发现正常脑组织及各种类型胶质瘤中均有CD31的表达，但表达的阳性血管数和表达强度不同；正常脑组织和低恶度胶质瘤CD31的表达明显低于高恶度胶质瘤。统计分析表明CD31的表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关。由表1可以看出，在VEGF高表达的胶质瘤中，CD31表达也增高，提示VEGF是参与胶质瘤血管形成的主要生长因子之一，随胶质瘤恶性程度的增高，肿瘤新生血管的数量也增多。因此在胶质瘤中VEGF、CD31高水平表达可能是其不

17、良预后的重要因素之一9。PCNA是评价肿瘤细胞增殖活性的常用指标之一3。本研究结果显示：正常脑组织无PCNA表达；PCNA在各级胶质瘤中均有表达，统计分析表明PCNA LI与胶质瘤恶性程度呈正相关；而且PCNA LI与VEGF、CD31在胶质瘤中的表达水平也呈正相关。总之，我们的研究结果表明VEGF、CD31及PCNA的表达与胶质瘤的恶性程度呈正相关，因此，VEGF、CD31和PCNA的检测不仅可作为病理诊断标志之一，对胶质瘤的预后评估及选择适当的治疗方案也有指导意义，而且为胶质瘤新的治疗靶点抗肿瘤血管形成提供理论依据。(本文13见扉页)责任编辑：李颖曦/甘章平王建祯（天津医科大学总医院神经病

18、学研究所 300052）浦佩玉（天津医科大学总医院神经病学研究所 300052）黄强（天津医科大学总医院神经病学研究所 300052）王春艳（天津医科大学总医院神经病学研究所 300052）参考文献1.Plate KH, Breier G, Weich HA, et al. Vascular endothelial growth factor and angiogenesis: coordinate induction of VEGF receptors, distribution of VEGF protein and possible in vivo regulatory mechanis

19、m. Int J Cancer, 1994, 59(4):5202.DeLisser HM, Christofidou-Solomidou M, Strierter RM, et al. Involvement of endothelial PECAM/CD31 in angiogenesis. Am J Pathol, 1997, 151(3):6713.Korkolopoulou P, Christodoulou P, Papanikolaou A, et al. Proliferating cell nuclear antigen(PCNA) and nucleolar organize

20、r regions (NORs) in CNS tumors. Correlation with histologic type and tumor grade. Am J Surg Pathol, 1993, 17(5):912 4.庞飚，陈衔城，李士其. 巨大型侵袭性垂体腺癌基因相关蛋白的研究. 中国神经精神疾病杂志，1997，23(3)：1345.周怀伟. 脑肿瘤新分类及其生物学进展. 国外医学肿瘤学分册. 1996，23(3)：1616.Samoto K, Ikezaki K, Ono M, et al. Expression of vascular endothelial growth factor and its possible relation with