脑星形细胞瘤中eIF4E、VEGF的表达及意义

刘宏雷　易力　翟晓莉



·论著·

脑星形细胞瘤中eIF4E、VEGF的表达及意义

刘宏雷易力翟晓莉

050011河北省石家庄市第三医院神经外科(刘宏雷)；河北医科大学第二医院病理科(易力)；河北省石家庄市第三医院病理科(翟晓莉)

【摘要】目的观察真核细胞起始因子4E(eIF4E)、血管内皮生长因子(VEGF)在人脑星形细胞瘤组织的表达及意义。方法采用免疫组化ElivisionTMplus两步法和Real time PCR法检测75例脑星形细胞瘤组织和40例正常脑组织中eIF4E、VEGF蛋白和mRNA表达情况，分析二者表达与微血管密度(MVD)的相关性。结果正常脑组织eIF4E、VEGF蛋白阳性表达率分别为12.50%(5/40)、7.50%(3/40)，脑星形细胞瘤组织eIF4E、VEGF蛋白阳性表达率分别为69.33%(52/75)、64.00%(48/75)，脑星形细胞瘤组织eIF4E、VEGF阳性表达率显著高于正常脑组织，且二者 mRNA表达水平也显著高于正常脑组织，差异有统计学意义(P<0.05)。脑星形细胞瘤Ⅱ～Ⅳ级组，eIF4E、VEGF阳性表达率逐渐增加，分别为40.00%(10/25)、75.86%(22/29)、95.24%(20/21)和32.00%(8/25)、62.07%(18/29)、80.95%(17/21)，差异有统计学意义(P<0.05)；且有转移组eIF4E、VEGF阳性表达率显著高于无转移组(P<0.05)。eIF4E、VEGF表达呈正相关性(r=0.768，P<0.05)。随着脑星形细胞瘤组织eIF4E、VEGF表达强度增高，MVD值逐渐增加，差异有统计学意义(P<0.05)。结论eIF4E、VEGF在脑星形细胞瘤组织异常高表达，随着肿瘤恶性程度增高而逐渐升高，且与微血管密度密切相关。eIF4E或VEGF有可能成为eIF4E、VEGF治疗的潜在靶点。

【关键词】星形细胞瘤；真核细胞起始因子4E(eIF4E)；血管内皮生长因子

higher than those in normal brain tissues (P<0.05).From brain astrocytoma of grade Ⅱ to brain astrocytoma of grade Ⅳ,the positive expression rates of eIF4E and VEGF were gradually increased, which were 40.00%(10/25),75.86%(22/29),significantly higher than those in non tumor metastasis group (P<0.05).Besides the expression of eIF4E was positively correlated to that of VEGF 95.24%(20/21)VS 32.00%(8/25),62.07%(18/29),80.95%(17/21), respectively,there were significant differences among them (P<0.05).Furthermore,the positive expression rates of eIF4E and VEGF in tumor metastasis group were(r=0.768,P<0.05). With the increase of expression levels of eIF4E and VEGF, MVD was gradually increased (P<0.05).ConclusionThe high-expressions of eIF4E and VEGF appear in brain astrocytoma tissues,with the increase of malignant degree of tumor,the expression levels are gradually increased,moreover,which are closely correlated to MVD.The eIF4E or VEGF may become potential target point in oncotherapy.

胶质瘤包括星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤和室管膜瘤，是成人最常见的原发性脑肿瘤之一[1]，其中星形细胞瘤所占比例最高约约占原发性恶性脑肿瘤的70%[2]。尽管神经影像学的快速发展极大的帮助了星形细胞瘤的诊断和治疗，对星形细胞瘤的个中国治疗技术也取得了较大的进步，但其临床效果并不理想，主要原因为星形细胞瘤大多呈侵袭性生长，手术难以切底根治[3]。真核细胞翻译起始因子4E(eukaryotic initiation factor 4E，eIF4E)介导的许多mRNA的翻译调控在肿瘤形成和转移中发挥中枢作用,它能够调控多种肿瘤相关mRNA的翻译，这些mRNA涉及到多种蛋白质合成、细胞周期及癌基因的激活、癌变、自分泌生长刺激、细胞生存、侵袭和与细胞外环境间的通讯[4]。血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)通过促进血管内皮细胞增殖、刺激新生血管形成并增加血管通透性等作用在肿瘤生长侵袭和转移中发挥重要作用[5]。本研究旨在探讨eIF4E、VEGF在脑星形细胞瘤组织的表达及意义。

1资料与方法

1.1一般资料肿瘤组织标本来自于河北医科大学第二医院和石家庄市第三医院。自2004年1～12月共收集到资料完整的75例原发性星形细胞瘤患者。所有病例保存的石蜡组织切片均由两位高年资病理医师按2010年WHO《神经系统肿瘤》进行诊断复核。所选取的75例标本中，男45例，女30例；年龄12～78岁，平均年龄(58.9±24.7)岁；病理分级：Ⅱ级25例，Ⅲ级29例，Ⅳ级21例。浸润深度：累及浆膜者44例，未累及浆膜者31例。另随机选取颅脑损伤后行颅内减压患者的正常脑组织40例作为对照。

1.2实验方法及试剂

1.2.1免疫组织化学:每例石蜡组织均取切片3张，应用免疫组织化学ElivisionTMplus两步法染色，用已知阳性切片作对照，用PBS液染色作为阴性对照。所用一抗为小鼠抗人eIF4E、VEGF单克隆抗体(美国Santa Cruz公司)，ElivisionTMPlus免疫组化试剂盒和DAB显色试剂盒均购于福州迈新生物技术开发有限公司。

1.2.2Real time PCR:Trizol提取细胞总RNA，按照试剂盒说明书加样进行逆转录反应，ABI 7300型荧光定量PCR仪扩增。由上海生工生物工程技术服务有限公司合成。用仪器自带的分析软件得到各样本、各基因扩增的Ct值，以β-actin为内参照基因，目的基因表达相对值RQ=2ΔΔCt。见表1。

1.3结果判定eIF4E、VEGF阳性部位在细胞浆，呈棕黄色颗粒，不出现为阴性。高倍镜下，在每一张切片的角及中央各取5个高倍视野，计算100个癌细胞中阳性细胞所占的比例，取平均值。然后，按染色强度计分：0～3分分别为无色、淡黄色、黄色、棕黄色；按阳性细胞所占百分比计分：0分为阴性，1分、2分、3分和4分分别为阳性细胞占≤11%、11%～50%、51%～75%和>75%，计算方法为：染色强度×阳性细胞所占百分比；其中：>3分为(+)，6～9分为(++)，12分为(+++)，凡(+)或(+)以上者为阳性表达。

1.4统计学分析应用SPSS 21.0统计软件，计数资料采用χ2检验或有序分组资料的线性趋势检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1脑星形细胞瘤及正常脑组织中eIF4E、VEGF的表达情况

2.1.1免疫组化结果显示：eIF4E、VEGF阳性染色部位定位于胞浆，呈棕黄色颗粒，在75例星形细胞瘤组织eIF4E、VEGF蛋白阳性表达率分别为69.33%(52/75)、64.00%(48/75)，在40例正常脑组织eIF4E、VEGF蛋白阳性表达率分别为12.50%(5/40)、7.50%(3/40)，eIF4E、VEGF蛋白在脑星形细胞瘤组织的阳性表达率显著高于正常脑组织，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

注：与正常脑组织比较,*P<0.05

2.1.2Real time PCR结果显示：eIF4E、VEGF mRNA在脑星形细胞瘤组织和正常脑组织的表达水平分别为1.78±0.26、1.78±0.26，eIF4E、VEGF mRNA在脑星形细胞瘤组织的表达水平显著高于正常脑组织，差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

注：与正常脑组织比较,*P<0.05

2.2eIF4E、VEGF与脑星形细胞瘤组织病理分级的关系eIF4E、VEGF在不同病理分级脑星形细胞瘤组织的阳性表达率分别为40.00%(10/25)、75.86%(22/29)、95.24%(20/21)和32.00%(8/25)、62.07%(18/29)、80.95%(17/21)，eIF4E、VEGF在Ⅳ级脑星形细胞瘤组织的阳性表达率显著高于Ⅲ级脑星形细胞瘤组织(P<0.05)，而后者显著高于Ⅱ级脑星形细胞瘤组织(P<0.05)，eIF4E、VEGF的阳性表达率随着脑星形细胞瘤分化程度降低呈现线性升高趋势。见表4。

注：与Ⅱ级比较,*P<0.05;与Ⅲ级比较,#P<0.05

2.3eIF4E、VEGF与转移的关系eIF4E、VEGF在无转移和有转移的脑星形细胞瘤组织的阳性表达率分别为58.06%(18/31)、45.16%(14/31)和95.45%(42/44)、86.36%(38/44)，eIF4E、VEGF在有转移的脑星形细胞瘤组织的阳性表达率显著高于无转移的脑星形细胞瘤组织(P<0.05)，eIF4E、VEGF的阳性表达率与脑星形细胞瘤是否转移有关。见表5。

注：与无转移比较,*P<0.05

2.4eIF4E、VEGF在脑星形细胞瘤组织中表达的相关性在52例eIF4E阳性表达的脑星形细胞瘤组织中者中VEGF阳性表达的有45例，在23例eIF4E阴性表达的脑星形细胞瘤组织中者中VEGF阴性表达的有18例。Sperman相关分析显示，eIF4E、VEGF表达具有正相关性(r=0.768，P=0.004<0.05)。见表6。

2.5脑星形细胞瘤组织eIF4E表达强度与MAD的相关性MAD均值在eIF4E(+++)表达的脑星形细胞瘤组织显著高于eIF4E(++)表达的脑星形细胞瘤组织(P<0.05)，而后者显著高于eIF4E(+)表达的脑星形细胞瘤组织(P<0.05)。见表7。

注：与+比较,*P<0.05;与++比较,#P<0.05

2.6脑星形细胞瘤组织VEGF表达强度与MAD的相关性MAD均值在VEGF(+++)表达的脑星形细胞瘤组织显著高于VEGF(++)表达的脑星形细胞瘤组织(P<0.05)，而后者显著高于VEGF(+)表达的脑星形细胞瘤组织(P<0.05)。见表8。

注：与+比较,*P<0.05;与++比较,#P<0.05

3讨论

星形细胞瘤起源于胚胎外胚层，是最常见的脑组织肿瘤，其发生率逐年递增，据资料统计，星形细胞瘤约占原发性恶性脑瘤的70%[2]，居颅脑肿瘤的第一位，是严重危害人类生命健康的一类疾病，而且其预后常常欠佳[6]。星形细胞瘤的生物学特征具有特殊性，表现为无论其分化程度高低，均呈现浸润性生长。虽然神经影像学的快速发展，极大帮助了星形细胞瘤的诊断和治疗；医学治疗手段的不断进步和多样化，提高了星形细胞瘤患者的生存率，但星形细胞瘤患者的预后仍不理想。

eIF4E是真核翻译起始因子家族的一员，在真核细胞蛋白质翻译起始过程中发挥重要作用。正常情况下，eIF4E水平相对较低，在蛋白质合成起始阶段起限定作用。eIF4E在较高表达时，选择性地加强“weak mRNAs”的翻译，使“weak mRNAs”被较好的表达，使细胞进入周期并分化增殖；eIF4E的不断增加，使细胞生长加速，并产生形态上的改变，细胞经历畸形有丝分裂和(或)凋亡，导致基因不稳定最终导致细胞癌变[4]。研究人员认为：eIF4E在肿瘤的侵袭和转移中起到中枢性作用，它通过多方面调控恶性肿瘤相关的mRNAs的翻译[7]。大量研究显示，eIF4E在肺癌、乳腺癌、前列腺癌等多种恶性肿瘤中呈高表达或调节异常[8-13]。除此之外，eIF4E在很多血液疾病中也表现为表达升高，如急性髓系白血病、慢性髓系白血病的急性期和一些淋巴瘤中[14,15]。在肿瘤发生发展中，新生血管形成是肿瘤快速生长和侵袭转移的关键环节。VEGF主要通过增强血管内皮细胞有丝分裂、血管内皮增殖、血管新生及淋巴管通透性等作用促进肿瘤转移[5]。

本研究收集的75例星形细胞瘤标本中有52例eIF4E表达阳性，阳性率为69.33%，48例VEGF表达阳性，阳性率为64.00%，明显高于正常脑组织。我们证实，星形细胞瘤Ⅱ～Ⅳ级中eIF4E、VEGF阳性表达率也存在差异，随着肿瘤组织的恶性程度增高，eIF4E、VEGF表达呈线性上升趋势，且二者表达呈正相关性。说明eIF4E、VEGF参与了脑星形细胞瘤发生发展，eIF4E有可能在翻译水平调控VEGF表达，二者异常高表达导致基因稳定性变差最终造成癌变[4]MVD是反映血管形成能力的最重要指标，MVD高表达预示肿瘤侵袭转移能力增强，患者预后不佳。本研究发现随着eIF4E、VEGF阳性表达强度增加，星形细胞瘤组织MVD也逐渐增加，说明大量新生血管生成为星形细胞瘤侵袭性增加提供了基础，提示eIF4E、VEGF表达水平可作为评判肿瘤复发转移的可靠指标[16]。

综上所述，eIF4E、VEGF高表达在星形细胞瘤发生、发展和侵袭转移过程中发挥重要作用。联合检测eIF4E、VEGF有助于评估脑星形细胞瘤恶性程度及侵袭转移能力，从而为判断预后提供了理论依据。此外，通过基因靶向治疗下调eIF4E、VEGF表达有可能实现抑制肿瘤生长的目的。本研究结果为探讨脑星形细胞瘤发生发展的分子机制，寻找抑制肿瘤转移并增强抗癌药物敏感性的相关靶点研究提供了实验依据。

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Expressions and significance of eIF4E and VEGF in human astrocytoma

LIUHonglei*,YILi,ZHAIXiaoli.

*DepartmentofNeurosurgery,ShijiazhuangMunicipalThirdHospital,Shijiazhuang050011,China

【Key words】astrocytoma; eukaryocyte initiation factor;vascular endothelial growth factor

【Abstract】ObjectiveTo investigate the expressions and significance of eukaryotic initiation factor 4E (eIF4E) and vascular endothelial growth factor (VEGF) in human astrocytoma.MethodsThe expression levels of eIF4E and VEGF were detected by immunohistochemical assay and Real time-PCR in 75 cases of human astrocytoma tissues and 40 cases of normal brain tissues. The correlation between the expressions of eIF4E,VEGF and tumor microvascular density (MVD) was analyzed.ResultsThe positive expression rates of eIF4E and VEGF protein were 69.33% (52/75) and 64.00% (48/75) in astrocytoma tissues, which were obviously higher than those in normal brain tissues that were 12.50% (5/40) and 7.50% (3/40), respectively,moreover, the expression levels of eIF4E and VEGF mRNA in astrocytoma tissues were significantly

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.12.011

【中图分类号】R 730.264.1

【文献标识码】A

【文章编号】1002-7386(2016)12-1799-04

(收稿日期：2016-01-20)

项目来源：石家庄市科学技术研究与发展支撑计划

(编号：131461183)