整合素β1在脑神经胶质瘤的表达及其与Ki-67的关系

邱 虹 李云超 阚志生 韩依轩 陈 广 于向东 庄雅娟

(华北煤炭医学院附属开滦医院神经外科，河北 唐山 063000)

神经胶质瘤是神经系统最常见的发病率最高的恶性肿瘤，且疗效不佳。整合素β1主要介导细胞与细胞外基质(ECM)、细胞与细胞间黏附，尤其是介导细胞与ECM间黏附，从而影响肿瘤细胞增殖、侵袭〔1〕。研究表明，整合素β1能促进神经胶质瘤细胞在ECM的黏附、迁移和侵袭〔2〕。本研究检测正常脑组织及不同级别神经胶质瘤中整合素β1表达及其与Ki-67表达的关系，为临床判断神经胶质瘤恶性程度、选择治疗措施及评价预后提供依据。

1 资料与方法

1.1 临床资料 我院病理科存档的经甲醛溶液固定、石蜡包埋的神经胶质瘤标本40例，男26例，女14例，年龄13～68〔平均(45.90±15.51)〕岁，中位年龄49岁。根据WHO(2000)中枢神经系统肿瘤分级标准，分为Ⅰ级12例，Ⅱ级11例，Ⅲ级13例，Ⅳ级4例，Ⅰ、Ⅱ级为低度恶性组，Ⅲ、Ⅳ级为高度恶性组。另取5例脑外伤内减压术中得到的正常脑组织作为正常对照。

1.2 方法 标本均经4%甲醛溶液固定，常规石蜡包埋，蜡块连续切片，片厚4 μm。采用免疫组化S-P法染色，一抗为兔抗人的整合素β1、Ki-67多克隆抗体(抗体浓度均为1∶100)，DAB显色。苏木素复染。显微镜下根据瘤细胞中整合素β1阳性细胞数判断其表达，阳性细胞计数以阳性细胞所占百分比的病理指数(PI)来表示。根据Ki-67表达阳性的肿瘤细胞数计数标记其指数(LI)。

1.3 结果判定 整合素β1的阳性肿瘤细胞的细胞质、胞膜及肿瘤血管的内皮细胞出现棕色或棕黄色染色。阳性细胞计数以阳性细胞所占百分比的PI来表示，即每张切片随机计数5个高倍视野(10×40)阳性细胞数占视野内细胞总数的百分比判断阳性程度分级:阳性细胞数≤4%为阴性(－);5% ～10%为弱阳性(+);10% ～50%为阳性();≥50%为强阳性()，取5个视野值的平均数即为该标本的PI值。Ki-67标记指数的确定Ki-67阳性表达为细胞核出现棕色或棕黄色染色，选择标记良好的区域观察10个高倍视野，计算阳性细胞所占百分比即为Ki-67标记指数(Ki-67 LI)。

1.4 统计学分析 采用SPSS13.0软件，两组率的比较用χ2检验;均数的比较用t检验;两因素间的关系采用直线相关。

2 结果

2.1 整合素β1的表达 正常脑组织中整合素β1不表达，在脑神经胶质瘤中整合素β1主要表达定位于肿瘤细胞的细胞质及胞膜，其表达是在细胞质及胞膜出现棕色或棕黄色染色(图1);在Ⅰ、Ⅱ级神经胶质瘤标本23例中阳性3例、弱阳6例，阳性表达率为39.13%(9/23)，PI值为6.52±7.42，在Ⅲ、Ⅳ级神经胶质瘤标本17例中强阳性3例、阳性7例、弱阳性4例，表达率为82.35%(14/17)，PI值为26.41±25.12，Ⅰ、Ⅱ级与Ⅲ、Ⅳ级间差异显著(χ2=5.809，P ＜0.05;t= －3.165，P ＜0.05)。

2.2 Ki-67的表达 正常脑组织中Ki-67表达为阴性，在脑神经胶质瘤中Ki-67表达于瘤细胞的胞核，其表达是在胞核出现棕色或棕黄色染色(图2)。神经胶质瘤标本的Ki-67 LI范围为2% ～30%，Ⅰ、Ⅱ级与Ⅲ、Ⅳ级神经胶质瘤的Ki-67 LI分别为12.09% ±8.10%及19.12% ±8.89%，差异显著(t=－2.603，P＜0.05)。

图1 正常脑组织及神经胶质瘤组织中整合素β1表达(×400)

图2 正常脑组织及神经胶质瘤组织中Ki-67表达(×400)

2.3 整合素β1与Ki-67相关性分析 绘制散点图显示整合素β1与Ki-67呈直线趋势，直线相关分析提示二者呈显著正相关(r=0.634，P ＜0.05)(图3)。

图3 整合素β1与Ki-67的直线相关分析

3 讨论

Paulus等〔3〕对整合素α和β亚基在正常脑组织与脑神经胶质瘤的表达研究表明，整合素β1在正常脑组织有少量表达，恶性神经胶质瘤组织中α3及β1表达较高。本研究结果显示整合素β1在各级别神经胶质瘤中存在不同程度表达，其表达水平随着肿瘤恶性度增加而提高，而正常脑组织内不表达，提示整合素β1表达与病理分级呈正相关，且整合素β1表达上调可以促进神经胶质瘤细胞的增殖与侵袭，可作为判断神经胶质瘤病理分级及预后的重要指标。

有研究发现，抗整合素β1抗体可明显抑制胶原蛋白Ⅰ和Ⅳ的促U-138和U-373 MG神经胶质瘤细胞的黏附和侵袭作用，这说明整合素β1与神经胶质瘤的侵袭生长密切相关〔4〕。此外，整合素β1可能具有促进肿瘤血管的形成作用。Torimura等〔5〕发现在原发性肝细胞癌的癌细胞边缘区表达的整合素β1增加了癌细胞与血管基底膜的黏附。王桂兰〔6〕等采用免疫组化双标法检测结果表明，整合素β1在原发性肝细胞癌发生早期有促癌血管形成作用。本研究显示，整合素β1在Ⅲ、Ⅳ级神经胶质瘤血管内皮细胞表达，表明其有促进肿瘤血管生成的作用，促进了肿瘤细胞向周围正常组织的侵袭。

细胞增殖率与肿瘤侵袭能力密切相关。因此，检测肿瘤增殖活性可对肿瘤恶性程度的判断具有重要意义〔7〕。Ki-67抗原是存在于增殖细胞核的一种非组蛋白性核蛋白，是核抗原，出现在细胞周期一个或几个增殖时相内，与其他增殖抗原相比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〕。Bouvier〔9〕等在恶性神经胶质瘤中发现，p53与Ki-67的表达呈正相关，提示Ki-67与肿瘤细胞增殖及恶性肿瘤侵袭转移有关。Schroder等〔10〕通过对20例原发性多形性胶质母细胞瘤及其复发手术标本的平均Ki-67 LI检查发现，原发性多形性胶质母细胞瘤Ki-67 LI平均为13.0%，复发后平均Ki-67 LI为14.5%，而且第1次手术标本的平均Ki-67 LI与患者的复发时间呈负相关。因而可以认为，Ki-67 LI不仅可以反映肿瘤细胞的增殖水平，结合标本的组织病理学检查还可以判断肿瘤的边界，可以在术前活检后帮助确定患者预后并预测手术切除范围。本研究结果表明随着神经胶质瘤恶性程度的增加，神经胶质瘤细胞的增殖潜能增加，提示Ki-67 LI可反映神经胶质瘤的增殖活性、恶性程度及侵袭力，并可作为判断神经胶质瘤预后的重要指标。根据Ki-67表达程度得到其指数。瘤细胞Ki-67数值高，提示预后不良。对整合素β1的PI与Ki-67 LI进行相关分析，显示整合素β1与Ki-67呈显著正相关，提示整合素β1的表达上调可以促进神经胶质瘤细胞的增殖与侵袭。

综上，整合素β1及Ki-67在神经胶质瘤的增殖与侵袭中起重要作用。二者的联合检测可以作为判断神经胶质瘤的恶性程度、选择治疗措施及预测患者预后的重要指标。

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3 Paulus W，Baur I，Schuppan D，et al.Characterization of integrin receptors in normal and neoplastic human brain〔J〕.Am J Pathol，2008;143(1):154-63.

4 Paulus W，Baur I，Beutler AS，et al.Diffuse brain invasion of glioma cells requires beta 1 integrins〔J〕.Lab Invest，2009;75(6):819-26.

5 Torimura T，Ueno T，Kin M，et al.Integrin alpha beta1 plays a significant role the attachment of hepatoma cells to laminin〔J〕.J Hepatology，2007;31(4):734-6.

6 王桂兰，陈 莉.整合素β1与原发性肝细胞癌分化增殖的相关性研究〔J〕.南通医学院学报，2010;24(4):404-5.

7 Scholzen T，Gerdes J.Ki-67 protein:from the known and the unknown〔J〕.J Cell Physiol，2007;182(3):311-22.

8 Holt PR，Moss SF，Kapetanakis AM，et al.Is Ki-67 a better proliferative marker in the colon than proliferating cell nuclear antigen〔J〕?Cancer Epidemiol Biomarkers Prev，2010;6(2):131-5.

9 Bouvier-Labit C，Chinot O，Ochi C.Prognostic significance of Ki-67，p53 and epidermal growth factor receptor immunostaining in human glioblastomas〔J〕.Neuropathol Appl Neurobiol，2006;4(5):381-8.

10 Schroder R，Feisel KD，Ernestus RI.Ki-67 labeling is correlated with the time to recurrence in primary glioblastomas〔J〕.J Neurooncol，2010;56(2):127-32.