淋巴细胞功能相关抗原3在低分级胶质瘤中的表达及临床意义

2017-09-04赵浩赵虎林李海龙周春辉张剑宁

中国肿瘤临床 2017年15期

赵浩赵虎林李海龙周春辉张剑宁

·临床研究与应用·

赵浩赵虎林李海龙周春辉张剑宁

目的：探索CD58又称淋巴细胞功能相关抗原3（lymphocyte function-associated antigen 3，LFA-3）在低分级胶质瘤中的表达及其与临床特征之间的关系，并探讨其在临床预后判断中的作用。方法：收集癌症基因图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库中514例低分级胶质瘤患者的临床资料和mRNA芯片数据，对LFA-3（CD58）进行表达分析。Cox多因素回归分析CD58的表达水平与脑胶质瘤患者无病生存期（disease free survival，DFS）以及总生存期（overall survival，OS）之间的关系。进一步通过χ2检验分析，研究CD58与患者年龄、性别以及脑胶质瘤病理级别等之间的关系。结果：CD58表达水平随脑胶质瘤病理级别升高而升高，CD58表达量与肿瘤分级的分层χ2检验结果表明，在考虑肿瘤类型、性别和诊断年龄这3个因素后，CD58表达量与肿瘤分级仍然相关，均P＜0.05。CD58的表达水平显著影响胶质瘤患者的DFS和OS，CD58表达越高患者DFS和OS越短（P＜0.000 1）。结论：CD58在脑胶质瘤中可能起到促进肿瘤的作用，可以作为潜在的肿瘤诊断标志物以及个体化治疗的靶点。

脑胶质瘤淋巴细胞功能相关抗原3 治疗靶点

人脑胶质瘤是最常见的源于神经外胚层的颅内恶性肿瘤，约占成人颅内所有原发性肿瘤的35%～60%。当前脑胶质瘤的治疗方法以手术切除为主，结合放化疗以及生物治疗等综合治疗方法，尚无有效的根治方法，具有较高复发率和低治愈率的特点。获取治疗人脑胶质瘤的分子靶标，行靶向治疗是目前研究的热点［1-2］。脑神经胶质瘤分为Ⅱ级～Ⅳ级，致死率最高为Ⅳ级胶质母细胞瘤，两年生存率约为25%［3］。Ⅱ～Ⅲ级的低分级胶质瘤虽然具有更长的生存时间，但最终会转化为更高级别的肿瘤，死亡率较高［4］。因此，研究低分级胶质瘤的特点及其恶化的机制具有重要意义［5］。

CD58又称淋巴细胞功能相关抗原3（lymphocyte function-associated antigen 3，LFA-3），是免疫球蛋白超家族成员之一。CD58蛋白在血液系统肿瘤和结直肠癌中的作用研究较多，最新的研究表明，CD58是一个新型结肠肿瘤起源细胞表面标志物，调控肿瘤细胞的自我更新［6-7］。但在脑胶质瘤中，CD58的表达情况与临床特征之间的关系及其在脑胶质瘤发展过程中的作用却少有研究。在本研究中，基于癌症基因图谱（The Cancer Genome Atlas，TCGA）数据库中514例患者全基因组mRNA芯片结果的筛选发现：CD58的高表达会显著降低脑胶质瘤患者的无病生存期（disease free survival，DFS）以及总生存期（overall sur⁃vival，OS）。通过相关性分析发现，CD58的表达水平与人脑胶质瘤的病理级别以及肿瘤分型等呈显著相关性。

1 材料与方法

1.1 病例资料

514例低分级胶质瘤患者的临床资料及mRNA芯片数据均来自TCGA数据库（http：//cancergenome.nih.gov）。其中男性285例，女性229例；年龄14～87岁，平均年龄（42.8±13.3）岁；初次诊断时间为1992年至2013年；世界卫生组织（WHO）Ⅱ级248例、Ⅲ级265例、1例无病理级别记载；其中13例有脑肿瘤家族史。另外，对Pten基因缺失分析的66例胶质瘤患者来源于基因表达综合（Gene Expression Omnibus，GEO）数据库（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）。

1.2 方法

Cox多因素回归分析用于生存资料的多因素分析，校正混杂因素后分析CD58表达量与脑胶质瘤患者DFS和OS之间的关系。CD58的相对表达量（mRNA expression z-scores）原始数据为TCGA数据库中下载。其中，CD58相对表达量高于平均值定义为高表达，低于平均值定义为低表达。

1.3 统计学分析

采用SPSS 20.0软件对获取的数据进行统计学分析。采用χ2检验评估CD58的表达水平与不同临床特征（包括性别、确诊年龄、病例分级以及有无家族肿瘤史等）之间的相关性。采用Cox多因素回归分析CD58的表达与生存期的关系。以双侧P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 CD58在脑胶质瘤中的表达分析

分析TCGA数据库中514例临床资料较为完整的脑胶质瘤患者CD58的表达量。根据WHO分级，在514例患者中，除1例无记录外，其余包括WHOⅡ级（GradeⅡ）患者共248例，WHOⅢ级（GradeⅢ）患者共265例，两组之间的差异采用非配对t检验，发现CD58在WHOⅢ级脑胶质瘤中的表达水平明显高于Ⅱ级（P＜0.000 1，图1）。进一步的研究采用了分层分析，比较了在不同因素影响下CD58表达量与肿瘤分级的关系（表1），层间一致性检验的结果表明，肿瘤类型和性别的比较均P≥0.05，说明在不同肿瘤类型和不同性别的患者中，CD58的表达量与肿瘤分级的关系是一致的。另一方面，诊断年龄的比较P＜0.05，说明在不同年龄分组中，CD58的表达量与肿瘤分级的关系并不一致。进一步的研究采用非配对t检验分析不同年龄组患者中CD58的表达量与肿瘤分级的关系，结果表明在低年龄（年龄＜43岁）组中，CD58的表达量与肿瘤分级无显著性差异，而在高年龄（年龄≥43岁）组中，发现CD58在WHOⅢ级脑胶质瘤中的表达水平明显高于Ⅱ级（P＜0.000 1）。CD58表达量与肿瘤分级的分层χ2检验结果表明（表2），肿瘤类型、性别和诊断年龄的比较均P＜0.05，说明在考虑到肿瘤类型、性别和诊断年龄这3个因素后，CD58表达量与肿瘤分级仍然是相关的。

图1 CD58在脑胶质瘤中的表达情况Figure 1Expression of CD58 in gliomas

表1 CD58表达量与肿瘤分级的分层分析-层间一致性检验Table 1 Stratified analysis of CD58 expression and tumor grade(tests of homogeneity of odds ratio)

表2 CD58表达量与肿瘤分级的分层分析-分层χ2检验Table 2 Stratified analysis of CD58 expression and tumor grade(tests of conditional independence)

2.2 CD58的表达与脑胶质瘤患者生存期的关系

采用Cox多因素回归分析CD58的表达与患者生存期的关系。多因素回归分析中选取7个变量，除OS和生存状态外，还包括CD58表达量、肿瘤分级、年龄、性别和肿瘤类型。其中CD58表达量与诊断年龄、肿瘤分级为影响胶质瘤OS的独立影响因素（表3）。校正其他变量后，CD58的表达水平与患者的OS呈显著相关性，CD58高表达会显著缩短患者的OS，CD58低表达的患者中位生存期（median overall sur⁃vival，mOS）为113.99个月，而CD58高表达患者的OS仅为33.21个月（P＜0.000 1，图2）。另一方面，CD58表达量与诊断年龄为影响胶质瘤DFS的独立影响因素（表4）。校正其他变量后，CD58的表达水平与患者的DFS存在显著相关性，CD58高表达者DFS较短，CD58低表达的患者mOS为74.8个月，而CD58高表达的患者mOS仅为22.31个月（P＜0.000 1，图3）。以上结果表明，CD58的表达水平会显著影响患者的OS和DFS。

表3 脑胶质瘤多因素Cox回归分析OSTable 3 Cox regression analysis of overall survival

图2 CD58表达量高低与患者OS的关系Figure 2Relationship between CD58 expression and overall survival

2.3 CD58表达相关因素分析

进一步分析CD58表达量与临床特征之间的关系，采用χ2检验发现：CD58表达量与患者性别、原发性脑瘤的家族病史、模具或灰尘过敏史等无明显相关性，而与肿瘤的病理分级、具体分型、患者的诊断年龄以及Pten基因的缺失呈显著相关性（表5）。

表4 脑胶质瘤多因素Cox回归分析DFSTable 4 Cox regression analysis of the disease-free survival

2.4 CD58在不同胶质瘤亚型中的表达分析

通过上述统计学分析，即χ2检验，发现CD58的表达与具体的肿瘤分型具有显著的相关性（P＜0.000 1，χ2=59.306，表5），进一步采用非配对t检验分析CD58在不同胶质瘤分型中的表达情况。结果表明，CD58在WHOⅢ级恶性胶质肿瘤亚型（间变性星形细胞瘤）中表达量明显高于其他4种肿瘤分型（P＜0.000 1）。对此亚型进行更为详细的分析，研究在间变性星形细胞瘤中CD58表达水平与临床特征的相关性（表6）。结果表明，在间变性星形细胞瘤中，CD58的表达水平与年龄（P＜0.000 1）和家族脑部肿瘤史（P=0.045）显著相关，和性别以及模具或灰尘过敏史无相关性（图4）。

图3 CD58表达量高低与患者DFS的关系Figure 3Relationship between CD58 expression and disease-free survival

表5 CD58表达水平与患者临床特征相关性分析Table 5 Correlation analysis of CD58 expression levels and clinical features

表6 在间变性星形细胞瘤中CD58表达水平与患者临床特征相关性分析Table 6 Correlation analysis of CD58 expression levels and clinical features in anaplastic astrocytoma

图4 CD58在不同类型的脑胶质瘤中的表达情况Figure 4CD58 expression in different types of gliomas

3 讨论

CD58蛋白是T细胞表面受体CD2的配体［8］。有研究表明，结肠癌患者红细胞表面的CD58表达水平与结肠癌的发生、发展存在密切的相关性［9］。同时，对结肠癌细胞表面的CD58研究结果显示，CD58能够调控初始癌细胞的自我更新。有研究提示CD58是一种新型的结肠癌细胞表面标志物［6］。CD58蛋白在血液系统肿瘤和结直肠癌中研究较多，但在脑胶质瘤中却少见报道。本研究通过分析TCGA数据库中脑胶质瘤患者基因表达以及临床数据，发现CD58蛋白与脑胶质瘤的恶性程度和患者的OS显著相关，为CD58在脑胶质瘤中的功能及机制研究奠定了基础。

脑胶质瘤是目前最常见的原发性颅内肿瘤，患者早期不易察觉，容易造成病情的延误。开发新的脑胶质瘤分子标志物对于脑胶质瘤患者的诊断具有重要意义［10-11］。本研究发现CD58的表达水平与脑胶质瘤患者的病理级别呈显著相关性，表明CD58蛋白在脑胶质瘤发展过程中发挥重要作用。CD58蛋白能够被分泌到血液中，便于血液检测，因此该蛋白很有可能成为脑胶质瘤辅助诊断的分子标志物。

脑胶质瘤包括星形细胞瘤、少突胶质细胞瘤、混合性胶质细胞瘤以及室管膜瘤。其中，星形细胞瘤是最常见的恶性脑胶质瘤，约占颅内肿瘤的13%～26%，是浸润性生长肿瘤，多数手术切除治疗后有复发的可能［12］。本研究通过统计学分析发现CD58在间变性星形细胞瘤中的表达水平显著高于其他胶质瘤类型，表明CD58可能成为恶性星形细胞瘤辅助诊断的标志物。

传统的脑胶质瘤的治疗方法主要以手术及术后辅助治疗为主［13］。临床治疗针对肿瘤级别相同的患者往往采用相同治疗手段，容易造成治疗效果因人而异。随着对脑胶质瘤发生、发展机理认识的不断加深，越来越多的研究集中于新的抑瘤靶点的发现及分子靶向药物的开发［14-15］。本研究发现，CD58的高表达会显著降低脑胶质瘤患者的DFS和OS，且其表达情况与脑胶质瘤的病理级别呈显著相关性。虽然CD58蛋白通过激活T细胞可以发挥抗肿瘤免疫的作用，但作为一种高度糖基化的细胞黏附分子，CD58也可能在肿瘤细胞的转移和侵袭中发挥重要作用。同时，CD58也能调控肿瘤细胞的自我更新。上述研究结果表明CD58可以作为脑胶质瘤治疗及预后评价的参考指标，并且CD58有可能成为新的脑胶质瘤药物治疗靶点。

综上所述，本研究表明CD58在脑胶质瘤细胞中的高表达可能在脑胶质瘤的发生、发展过程中发挥重要作用，会缩短患者的DFS和OS。因此，CD58极有可能会成为肿瘤辅助诊断的新型分子标志物和潜在的抑瘤靶点。

[1]Reardon DA,Wen PY.Glioma in 2014:unravelling tumour heterogeneity-implications for therapy[J].Nat Rev Clin Oncolo,2015,12(2):69-70.

[2]Zhao LL,Yang YS.Prospect of clinical treatment for brain glioma[J].Chin J Clin Oncol,2008,35(2):113-116.[赵理乐,杨玉山.脑胶质瘤的临床治疗前景展望[J].中国肿瘤临床,2008,35(2):113-116.]

[3]Talibi SS,Talibi SS,Aweid B,et al.Prospective therapies for high-grade glial tumours:a literature review[J].Ann Medi Surg,2014,3(3):55-59.

[4]Zeng T,Cui D,Gao L.Glioma:an overview of current classifications,characteristics,molecular biology and target therapies[J].Frontiers in bioscience(Landmark edition),2014,(20):1104-1115.

[5]Li ZH,Guo ZG,Li QW.Research progress on integrated molecular pathological classification of diffuse lower-grade gliomas[J].Chin J Clin Oncol,2016,43(12):541-544.[李朝晖,郭志钢,李庆伟.弥漫性较低级别胶质瘤的整合性分子病理分型研究进展[J].中国肿瘤临床,2016,43(12):541-544.

[6]XuS,WenZ,JiangQ,etal.CD58,anovelsurfacemarker,promotesselfrenewal of tumor-initiating cells in colorectal cancer[J].Oncogene,2015,34(12):1520-1531.

[7]Zhang Y,Brown MA,Peach C,et al.Su2001 snail/CXCL-8 axis promotes expression of the novel surface marker CD58 and self-renewal of tumor-initiating cells in colorectal cancer[J].Gastroenterology,2015,148(4):S571.

[8]Deckert M,Kubar J,Bernard A.CD58 and CD59 molecules exhibit potentializing effects in T cell adhesion and activation[J].J Immun,1992,148(3):672-677.

[9]Fang H,Li XL,Shi RH.The relationship between erythrocyte complement receptor 1 and CD58 in colon cancer[J].Chin J Digest,2015,35(3):199-201.[方辉,李学良,施瑞华.红细胞补体受体1和CD58的数量变化与结肠癌的关系[J].中华消化杂志,2015,35(3):199-201.

[10]Johnson BE,Mazor T,Hong C,et al.Mutational analysis reveals the origin and therapy-driven evolution of recurrent glioma[J].Science,2014,343(6167):189-193.

[11]Hochberg FH,Atai NA,Gonda D,et al.Glioma diagnostics and biomarkers:an ongoing challenge in the field of medicine and science[J].Exp Rev Molec Diag,2014,14(4):439-452.

[12]Goodenberger ML,Jenkins RB.Genetics of adult glioma[J].Cancer Genetics,2012,205(12):613.

[13]Xu GZ,Yuan XH.New progress of targeted therapy in glioma[J].Chin J Clin Neurosurg,2011,16(9):568-572.[徐国政,袁先厚.脑胶质瘤靶向治疗新进展[J].中国临床神经外科杂志,2011,16(9):568-572.

[14]Xu H.Passive immunotherapy for gliomas[J].Chin J Clin Oncol,2011,38(20):1295-1298.[徐昊.脑胶质瘤的被动免疫治疗[J].中国肿瘤临床,2011,38(20):1295-1298.

[15]Bush NAO,Chang SM,Berger MS.Current and future strategies for treatment of glioma[J].Neurosurg Rev,2017,40(1):1-14.

（2017-03-13收稿）

（2017-05-19修回）

（编辑：孙喜佳校对：杨红欣）

Expression and clinical significance of lymphocyte function-associated antigen 3(LFA-3)in low-grade glioma

Hao ZHAO,Hulin ZHAO,Hailong LI,Chunhui ZHOU,Jianning ZHANG

Jianning ZHANG;E-mail:jnzhang2005@163.com
Department of Neurosurgery,Navy General Hospital,Beijing 100048,China

Objective:To explore the relationship of lymphocyte function-associated antigen 3(LFA-3,CD58)expression in glioma with clinical features and its role in clinical prognosis.Methods:Clinical data and mRNA microarray data of 514 patients with glioma were obtained from The Cancer Genome Atlas and were used to study the expression of LFA-3(CD58).Cox regression was used to analyze the relationship between CD58 expression and survival of patients with glioma.Multivariate analysis of variance was used to further analyze the relationship of CD58 with age,sex,and pathological grade of glioma.Results:The results of the stratified χ2test of CD58 expression and tumor grading were shown,considering tumor type,gender and age of diagnosis(all P＜0.05).CD58 expression was significantly correlated with overall survival(OS)and disease-free survival(DFS)of patients with glioma.Patients with high CD58 expression presented short OS and DFS(P＜0.000 1).Conclusion:CD58 possibly promotes tumorigenesis in gliomas and thus can serve as a potential tumor diagnostic marker and individual therapeutic target.

gliomas,lymphocyte function-associated antigen 3,therapeutic target