人脑胶质瘤中HIF-1α、Ki-67的表达及其临床意义

李 净 ，喻 光

1.哈尔滨市胸科医院，黑龙江哈尔滨 150056；2.齐齐哈尔医学院附属一院，黑龙江齐齐哈尔 161041

脑胶质瘤是常见的中枢神经系统肿瘤，占成人颅内肿瘤的35%～50%，其中恶性胶质瘤约占60%。目前脑胶质瘤的治疗仍以手术切除为主，辅以放疗、化疗和生物治疗等综合疗法，但疗效仍不理想[1-2]。HIF-1α是在缺氧条件下，广泛存在于哺乳动物和人体内的一种转录因子，与其相关的一些基因蛋白产物与肿瘤的血管生成、能量代谢、红细胞生成、细胞存活、血管重塑以及血管舒缩反应有关[3]，在肿瘤的增殖、转移以及发生、发展中起着重要作用。Ki-67是一种细胞核内与细胞分裂增殖相关的蛋白抗原，多用于判断肿瘤的恶性程度，也用于探讨细胞增殖活性、细胞周期与肿瘤生长方式、侵袭方式、复发转移等生物学行为及预后的关系[4-5]。本文通过对56例人脑胶质瘤标本的免疫组化研究，探讨HIF-1α及Ki-67抗原在人脑胶质瘤中的表达、两者的相关性及临床意义。

1 材料与方法

1.1 材料

随机选取2007～2010年黑龙江省肿瘤医院神经外科手术切除的脑胶质瘤组织标本56例。其中，男32例，女24例；平均年龄40.1岁。按照WHO（1993）神经系统肿瘤分类标准，分为Ⅰ～Ⅳ级，Ⅰ～Ⅱ级为低度恶性，Ⅲ～Ⅳ级为高度恶性。56例患者中，Ⅰ级11例、Ⅱ级23例、Ⅲ级19例、Ⅳ级3例。其中星型细胞瘤39例，少枝胶质细胞瘤11例，室管膜细胞瘤3例，胶质母细胞瘤3例。

1.2 试剂

S-P法免疫组化检测试剂盒、氨基联苯胺（DAB）显色试剂盒、一抗鼠抗人单克隆抗体HIF-1α及兔抗人单克隆抗体Ki-67均购于北京中杉金桥生物技术有限公司；多聚-L-赖氨酸溶液、磷酸盐缓冲液粉剂、抗原修复液购于福州迈新生物技术开发公司；苏木素溶液。

1.3 实验方法

均经10%福尔马林固定、石蜡包埋、连续切片5张，S-P免疫组化染色（参照试剂盒操作说明书），DAB显微镜下控制显色，苏木素溶液复染，逐级脱水性树脂封片，OLYMPUS显微镜下观察。

1.4 染色结果判定标准

①HIF-1α阳性表达呈黄色或棕黄色颗粒状位于胞核或胞质主要为核表达。随机观察5个高倍视野胶质瘤细胞中阳性染色细胞所占的比例，阳性细胞数＜1%为阴性（-），阳性细胞数 1%～10%为弱阳性（+），11%～50%为中度阳性（++），＞50%为强阳性（+++）。②Ki-67蛋白的表达在细胞核或细胞浆内，呈棕黄色染色为阳性。采用Ki-67指数（Ki-67LI）表示细胞的增殖程度，即高倍镜（×400）下每个视野数200个瘤细胞，计算其阳性细胞总数。

1.5 统计学处理

采用SPSS 12.0统计软件包进行统计学分析，应用χ2检验、t检验及Spearsman相关分析等，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HIF-1α在脑胶质瘤中的表达

HIF-1α阳性表达为细胞核染色，呈棕黄色或橙黄色，肿瘤坏死区域和肿瘤浸润的边缘表达明显高于其他区域。在56例脑胶质瘤标本中的总阳性表达率为66.07%（37/56），其中低度恶性组Ⅰ～Ⅱ级为50.0%（17/34），高度恶性组Ⅲ～Ⅳ级为90.91%(20/22)。HIF-1α在高度恶性的脑胶质瘤的表达明显高于低度恶性者，两者间差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1。

表1 HIF-1α在不同级别脑胶质瘤中的表达（例）

2.2 Ki-67在脑胶质瘤中的表达

Ki-67阳性表达多数为细胞核着色，呈棕黄色，少数为较弱的细胞质染色。在56例脑胶质瘤标本中总阳性表达率为62.50%（35/56）。Ki-67指数分别为低度恶性组Ⅰ～Ⅱ级（5.18±7.65）、高度恶性组Ⅲ～Ⅳ级（20.57±7.83），Ki-67在高度恶性的脑胶质瘤的表达明显高于低度恶性者，Ⅰ～Ⅱ级和Ⅲ～Ⅳ级间的表达差异有统计学意义（P＜0.01）。见表2。

2.3 二者在脑胶质瘤中阳性表达之间的关系及相关性

经Spearman相关分析统计学检验，二者呈正相关，差异有高度统计学意义（rs=0.513，P＜0.01）。见表3。

3 讨论

缺氧诱导因子HIF-1是一种异源二聚体转录因子，为一种DNA结合转录因子，缺氧条件下广泛存在于哺乳动物及人体内，其活性受缺氧因素调节[6-7]。其α亚单位（HIF-lα）对HIF-1的功能起决定性作用。Jiang等[6]研究发现当细胞氧浓度降低时，HIF-1α蛋白水平呈指数增加。肿瘤的特征是肿瘤细胞的过度生长从而导致细胞耗氧量的增加，造成瘤体内缺氧环境的形成。而肿瘤的缺氧状态可诱导HIF-1α等细胞因子释放，体现为在肿瘤中表达增加[8]。研究表明HIF-1α细胞因子过度表达可以与其下游基因中的共有序列结合，在转录水平上增加VEGF的表达可以增加VEGF mRNA的稳定性，上调VEGF蛋白表达水平。在实体瘤中表现为增加缺氧区域血管的生成，从而促进肿瘤细胞的继续增殖和转移，并与肿瘤的细胞代谢、坏死及放化疗抵抗等方面有关。本研究免疫组织化学结果表明HIF-1α因子在脑胶质瘤中呈阳性表达，并且随着肿瘤恶性程度的升高，阳性表达率升高，在高度恶性组与低度恶性组中表达的差异有显著性。在肿瘤坏死区域和肿瘤浸润的边缘表达明显，提示在脑胶质瘤坏死区、浸润边缘区瘤体内的乏氧情况更加严重；高度恶性的脑胶质瘤细胞增殖快，相对低度恶性的乏氧情况更加严重。

表2 Ki-67在不同级别脑胶质瘤中的表达（±s）

表2 Ki-67在不同级别脑胶质瘤中的表达（±s）

注：Ki-67LI为Ki-67指数

t Ki-67 LI 5.18±7.65 20.57±7.83组织级别 n 34 22 P值Ⅰ～ⅡⅢ～Ⅳ8.0150.000

表3 HIF-1α的表达与Ki-67相关性

Ki-67是细胞核内与细胞分裂增殖相关的蛋白抗原。存在细胞周期的G1、S1、G2、M期，是应用广泛的细胞增殖标志物，其高表达是细胞增殖活跃的重要标记，可用于判断肿瘤的等级、增生程度以及临床预后[9]。Ki-67的表达率超过20%的患者的病死率是其低于20%患者的2.2倍[10]。在本研究中，Ki-67在各级胶质瘤中均可见阳性表达，其在高恶性级组别脑胶质瘤中表达率显著高于低恶性级别组，说明随着脑胶质瘤恶性程度增加，胶质瘤细胞的生长分裂速度和增殖潜能增加。Ki-67指数（Ki-67LI）是反应肿瘤细胞增殖程度的指标。本研究显示Ki-67LI与肿瘤恶性度呈正相关。提示Ki-67可反映胶质瘤的增殖状态及恶性程度，可作为评价胶质瘤细胞增殖状态及其判断肿瘤预后的重要指标。

在脑胶瘤中，关于HIF-1α与Ki-67表达的相关性方面文献中报道较少。本研究结果显示HIF-1α与Ki-67阳性表达呈正相关，差异具有显著性。提示HIF-1α可诱导低氧环境下Ki-67等基因蛋白的表达，从而促进脑胶质瘤的增殖。两者的详细关系有待进一步研究。

综上所述，HIF-1α可以促进脑胶质瘤血管的形成。Ki-67可作为脑胶质细胞增殖标志物。两者具有相关性，共同参与促进脑胶质瘤细胞的恶性增殖与侵袭性生长。两者联合检测可作为反映脑胶质瘤恶性程度的指标，并判定脑胶质瘤患者的预后，为脑胶质瘤患者的治疗提供参考。

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