120例脑膜瘤病理表型与肿瘤分级及预后的相关性研究
2016-12-21谢韬金法姜晓丹张世忠
谢韬,金法,姜晓丹,张世忠,
(1.南方医科大学珠江医院 神经外科,广东 广州 510282;2.广东神经外科研究所,广东 广州 510282)
·论 著·
120例脑膜瘤病理表型与肿瘤分级及预后的相关性研究
谢韬1,金法1,姜晓丹2,张世忠1,2
(1.南方医科大学珠江医院 神经外科,广东 广州 510282;2.广东神经外科研究所,广东 广州 510282)
目的:探讨脑膜瘤组织病理表型与其WHO分级及预后的相关性。方法:采用免疫组化检测120例脑膜瘤病理标本中Vimentin、EMA、S-100、GFAP、Ki67、P53的表达,分析以上分子与脑膜瘤WHO分级、术后复发的相关性。结果:(1) 120例脑膜瘤中Vimentin均为阳性表达,EMA平均表达阳性率为90%,Vimentin和EMA表达在3组WHO分级脑膜瘤的组织中差异无统计学意义。(2) S-100平均表达阳性率为23%,在3组WHO分级的脑膜瘤中差异无统计学意义;GFAP平均表达阳性率为4%,在WHO Ⅱ级脑膜瘤中表达明显高于WHO Ⅰ级与WHO Ⅲ级。(3) Ki67和P53的平均阳性表达率为46%和32%,两者均随着脑膜瘤WHO级别升高而表达增高。(4) Ki67的表达与脑膜瘤的复发有相关性。结论:Vimentin和EMA的组织表达阳性可作为脑膜瘤的分子诊断特征;Ki67和P53与脑膜瘤恶性程度密切相关,可以作为良恶性鉴别的分子标志物;Ki67可作为脑膜瘤复发的预后指标之一。
脑膜瘤;WHO分级;免疫组化;术后复发;Ki67
脑膜瘤是起源于脑膜与脑膜间隙的原发肿瘤,其发病占颅内肿瘤的20%左右,仅次于脑胶质瘤位居第2位[1]。大部分的脑膜瘤为良性,生长缓慢,手术切除可治愈,有小部分为恶性肿瘤,具有很强的侵袭性,术后易复发。根据WHO神经系统肿瘤分类,脑膜瘤被分为WHOⅠ/Ⅱ/Ⅲ 3个等级以及15种亚型,其中WHO Ⅰ型脑膜瘤为良性肿瘤,WHO Ⅱ型介于良性与恶性之间,WHO Ⅲ型为恶性脑膜瘤,具有强侵袭性、易复发等特征[2]。然而良恶性脑膜瘤的临床特征区别往往并不显著,因此还须借助组织病理学分析与影像学检查综合分析。我们通过对120例不同WHO分级的脑膜瘤组织的显微镜下观察与免疫组化分析,对比患者的临床资料,建立脑膜瘤组织病理表型与其WHO分级及预后的相关性,为临床上脑膜瘤的准确诊断以及预后的判断提供综合依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料
120例入选标本来自我院2008年至2013年神经外科进行手术切除的脑膜瘤患者。其中女83例,男37例;年龄23~83岁;病史最长7年,最短3 d;首发症状为头晕头痛、恶心等颅高压症状的45例,视力障碍21例,四肢活动障碍19例,听力障碍16例,癫痫发作14例,其他5例;行头颅MRI检查肿瘤位置位于大脑额颞部70例,位于矢状窦24例,位于蝶骨嵴15例,位于小脑6例,位于颅窝底5例。对肿瘤组织病理标本HE染色后进行观察,按照WHO标准进行组织学分型与分级,入选的120例脑膜瘤组织中WHO Ⅰ级的70例,其中纤维型27例,上皮型17例,过渡型10例,混合型7例,分泌型5例,血管瘤型3例,微囊型1例;WHO Ⅱ级的33例,其中非典型性脑膜瘤18例,透明细胞型9例,上皮型2例,过渡型2例,伸展型2例;WHO Ⅲ级的17例,其中横纹肌样型10例,间变型7例。入选所有患者出院后均于门诊或经电话随访,随访时间6~53个月,其中22例复发,复发的患者中有17例进行第2次切除手术,其他5例仍在观察。
1.2 试剂与方法
对120例确诊为脑膜瘤患者的手术切除标本进行常规HE染色与免疫组化分析。首先将标本经10%福尔马林固定后石蜡包埋,切4~5 μm组织切片,对切片进行HE染色,显微镜下常规观察脑膜瘤类型。免疫组化采用Envision两步法,所用一抗为鼠抗人Vimentin、EMA、S-100、GFAP、Ki67、P53抗体,免疫组化一抗及其他试剂均购自福建迈新公司,根据试剂说明书进行抗原修复及对照、DAB显色。
1.3 免疫组化结果判断
Vimentin位于脑膜瘤细胞质内,以肿瘤细胞之内棕色染色为阳性;EMA定位于脑膜瘤细胞膜上,以肿瘤细胞膜棕色染色为阳性;S-100以肿瘤细胞核或胞质棕色染色为阳性;GFAP以肿瘤细胞胞质棕色染色为阳性;Ki-67以肿瘤细胞核内棕黄色染色为阳性;P53以肿瘤细胞核内棕色染色为阳性。参照文献[3]中的方法,根据标本的免疫组化染色强度与细胞阳性百分比进行综合评分。(1) 染色强度:未着色0分,浅黄色1分,棕黄色2分,棕褐色3分;(2) 细胞阳性的百分比:随机选取200倍的10个视野,随机统计1 000个肿瘤细胞中的阳性细胞数,其中无阳性细胞的记0分,阳性细胞率≤10%记1分,11%~50%记2分,51%~75%记3分,>75%记4分。两项得分相乘作为免疫组化染色的评价标准,0分为-,1~2分为+,3~6分为++,8~12分为+++,对每组染色的阳性率进行统计,其中++和+++判为阳性。
1.4 统计学处理
应用SPSS 22.0统计软件进行数据处理,计数资料采用率(%)表示,数据比较应用卡方检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 Vimentin、EMA表达水平与脑膜瘤WHO分级的相关性分析
120例脑膜瘤组织中Vimentin均为阳性表达。EMA在120例脑膜瘤组织中平均表达阳性率为90%,在不同级别的3组WHO分级的脑膜瘤组织中表达差异无统计学意义(χ2=0.383,P>0.05)。见表1。
表1 3组WHO分级与Vimentin、EMA表达的相关性
Tab 1 Correlation of the expression of Vimentin and EMA with WHO classification
分 级nVimentin阳性/例阳性率/%EMA阳性/例阳性率/%WHOⅠ70701006491WHOⅡ33331003391WHOⅢ17171001588
2.2 S-100、GFAP表达水平与脑膜瘤WHO分级的相关性分析
S-100在120例脑膜瘤组织中的平均表达阳性率为23%,在不同级别的3组WHO分级的脑膜瘤组织中表达差异无统计学意义(χ2=0.292,P>0.05)。GFAP在120例脑膜瘤组织中的平均表达阳性率为4%,在不同级别的3组WHO分级的脑膜瘤组织中表达差异有统计学意义(χ2=7.283,P<0.05),其中WHO Ⅱ级脑膜瘤组织中GFAP阳性率明显高于WHO Ⅰ级脑膜瘤组织(χ2=5.552,P=0.018),与WHO Ⅲ级脑膜瘤组织中GFAP的表达差异无统计学意义(χ2=2.240,P=0.134)。WHO Ⅰ和WHO Ⅲ级别的脑膜瘤组织之间的GFAP阳性表达率差异也无统计学意义(χ2=0.246,P=0.620)。见表2。
表2 3组WHO分级与S-100、GFAP表达的相关性
Tab 2 Correlation of the expression of S-100 and GFAP with WHO classification
分 级nS-100阳性/例阳性率/%GFAP阳性/例阳性率/%WHOⅠ70162311WHOⅡ33824412WHOⅢ1731800
2.3 Ki67、P53表达水平与脑膜瘤WHO分级的相关性分析
Ki67在120例脑膜瘤组织中的平均表达阳性率为46%,随着脑膜瘤WHO级别升高,Ki67的阳性表达率显著增高(χ2=28.085,P<0.01)(表3),其中WHO Ⅲ级脑膜瘤组织中Ki67的表达显著高于WHO Ⅱ和WHO Ⅰ级脑膜瘤组织(χ2值分别为31.391、9.050,均P<0.01),WHO Ⅱ级脑膜瘤组织中Ki67的表达显著高于WHO Ⅰ级(χ2=11.272,P<0.01)。
P53在120例脑膜瘤组织中的平均表达阳性率为32%,随着脑膜瘤WHO级别升高,P53的阳性表达率显著增高(χ2=38.350,P<0.01)(表3),其中WHO Ⅲ级脑膜瘤组织中P53的表达显著高于WHO Ⅱ和WHO Ⅰ级脑膜瘤组织(χ2值分别为40.054、9.666,均P<0.01),WHO Ⅱ级脑膜瘤组织中P53的表达显著高于WHO Ⅰ级(χ2=11.845,P=0.01)。
表3 3组WHO分级与Ki67、P53表达的相关性
Tab 3 Correlation of the expression of Ki67 and P53 with WHO classification
分 级nKi67阳性/例阳性率/%P53阳性/例阳性率/%WHOⅠ701826913WHOⅡ3320611442WHOⅢ17171001588
2.4 Ki67、P53表达水平与脑膜瘤预后的相关性分析
Ki67的表达与脑膜瘤的复发有相关性(χ2=22.047,P<0.001),P53的表达与脑膜瘤的复发无相关性(χ2=0.111,P=0.739),见表4。
表4 脑膜瘤复发与Ki67、P53的相关性 例
Tab 4 Correlation of the expression of Ki67 and P53 with meningioma recurrence cases
3 讨 论
脑膜瘤是发病仅次于胶质瘤的颅内肿瘤,常因肿瘤膨胀性生长压迫神经出现视力、嗅觉、听觉障碍或肢体运动障碍而被发现[4]。近年由于CT和MRI的广泛应用,脑膜瘤能被较早检出。大部分的脑膜瘤属于良性肿瘤,易切除且预后良好,然而也有部分脑膜瘤会复发,除与手术切除残留、肿瘤发生部位有关外,还与脑膜瘤的恶性程度密切相关,因此术后脑膜瘤组织的病理学特征对脑膜瘤恶性程度分级以及预后的判断至关重要。
脑膜瘤是表现为上皮和间叶组织特性的细胞结构,而EMA和Vimentin分别是上皮和间叶组织的特异性标志物。Vimentin是所有细胞在发育过程中最早出现的一种中间丝蛋白,其表达与细胞尚未成熟、分化程度低有关,基本在所有的脑膜瘤组织中表达[5]。EMA是一种上皮膜抗原,表达于绝大多数脑膜瘤中,是诊断脑膜瘤的首选[6]。因此本组脑膜瘤组织中EMA和Vimentin基本为阳性,且差异无统计学意义。
S-100、GFAP都是分布于神经系统的酸性蛋白,主要存在于胶质细胞和其肿瘤组织中[7],一般临床上观察到肿瘤表现或组织形态学特征不典型时,可以通过组织中S-100、GFAP、Vimentin和EMA的联合检测确定细胞来源,有助于脑膜瘤与胶质瘤的鉴别诊断[8-9],因此在本组脑膜瘤组织中S-100、GFAP表达偶有阳性,且两者的表达与本组脑膜瘤组织的恶性分级也无相关。
Ki67是一种细胞增殖抗原,表达于所有G0期以外的细胞,因此Ki67的表达与细胞增殖及组织分化有关,处于细胞增殖周期的细胞越多,组织分化越差,Ki67表达越多。Ki67是临床常用的检测肿瘤恶性程度的相关抗原。Ki67表达与脑膜瘤的关系已经有不少文献报道[10]。本组恶性脑膜瘤组织中Ki67的表达均大于5%,与之前的报道一致,是脑膜瘤WHO分级及良恶性的一个相关指标。P53是一种重要的促癌基因,维持细胞凋亡,恶性肿瘤中50%以上的细胞P53基因突变[11],可通过免疫组化被检测到。本组P53的表达与脑膜瘤WHO分级呈正相关,P53也可以作为脑膜瘤良恶性的一个相关指标。
对Ki67、P53的表达与脑膜瘤的复发进行相关性分析的结果显示,Ki67的表达与脑膜瘤的复发具有显著的相关性,Ki67表达高的脑膜瘤有很高的复发率。此外良性脑膜瘤中累及海绵窦的颅底脑膜瘤常因手术切除不尽而易复发[12],在本组病例中也有体现。
综上,Vimentin和EMA作为脑膜瘤组织的特征分子,是脑膜瘤诊断的标志物,S-100、GFAP在脑膜瘤组织中偶有表达,以上4种分子与脑膜瘤WHO分级无显著相关性,其联合检测可以作为脑膜瘤与胶质瘤的鉴别诊断标志物。Ki67与P53的表达与脑膜瘤分级呈正相关,Ki67、P53高表达提示脑膜瘤的恶性程度较高,两者的检测有利于鉴别肿瘤的恶性程度。Ki67还与脑膜瘤术后复发密切相关,Ki67高表达的脑膜瘤术后易复发,出院后须密切监视。
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Correlation study of pathological phenotype of 120 cases of meningioma with its WHO classification and prognosis
XIE Tao1,JIN Fa1,JIANG Xiao-dan2,ZHANG Shi-zhong1,2
(1.DepartmentofNeurosurgery,ZhujiangHospital,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510282,China;2.GuangdongInstituteofNeurosurgery,Guangzhou510282,China)
Objective: To investigate the correlation of pathological phenotype and prognosis of meningioma with the WHO classification.Methods: The expressions of Vimentin,EMA,S-100,GFAP,Ki67 and P53 in 120 cases of meningioma pathological specimens were detected using immunohistochemical method,and the relevance between these molecular markers and WHO classification in meningioma and also its prognosis was analyzed.Results: (1) Of 120 cases of meningioma,Vimentin expression was all positive.EMA expression positive rate was 90% on average.There was no obvious difference between Vimentin and EMA expression among the three meningioma tissues of the WHO classification.(2) The average expression rate of S-100 was 23% and there was not obvious difference among the three groups.The average expression rate of GFAP was 4% and it was significantly higher expressed in WHO Ⅱ meningioma tissues than in WHO Ⅰand WHO Ⅲ meningioma tissues.(3) The average expression rate of Ki67 and P53 were 46% and 32%,both increasing along with the WHO degree.(4) The expression of Ki67 was associated with the recurrence of meningioma.Conclusion: The expression of Vimentin and EMA can be used as molecular markers of meningioma.The expression of Ki67 and P53 are closely related to WHO degree of meningioma and can be used as molecular markers identifying benign or malignancy meningioma.Ki67 can be used as a prognostic indicator for recurrent meningioma.
meningioma; WHO classification; immunohistochemical; postoperative recurrence; Ki67
2016-04-27
2016-07-06
国家自然科学基金面上项目(81371397)
谢韬(1982-),男,浙江绍兴人,主治医师,医学硕士。E-mail:jessie0860@sina.cn
张世忠 E-mail:shizhong_zh@163.com
谢韬,金法,姜晓丹,等.120例脑膜瘤病理表型与肿瘤分级及预后的相关性研究[J].东南大学学报:医学版,2016,35(5):688-691.
R741.02
A
1671-6264(2016)05-0688-04
10.3969/j.issn.1671-6264.2016.05.009