脂肪酸去饱和酶1在脑胶质瘤中的表达及意义

朱文标，卢善明，谢寿城，肖焕钦，罗文娟

(梅州市人民医院，广东 梅州 514031)

胶质瘤是最常见的原发性中枢神经系统肿瘤，起源于胶质细胞。在过去的十年里，分子标记物的发现使研究者能够更精确地分类及治疗胶质瘤[1]。例如，IDH1状态对弥漫性胶质瘤的分类、预后和治疗的影响可能是深远的[2]。然而，胶质瘤的预后并不令人满意。胶质瘤的发病机制尚未完全阐明，可能有一些新的分子标记参与胶质瘤的发生发展[3]。FADS1 是脂肪酸去饱和酶家族的一员， 定位于 11q12-q13.1,是多不饱和脂肪酸代谢通路的关键酶[4]。已经有研究证明 FADS1与多种疾病有密切联系，包括哮喘，骨关节炎、I 型糖尿病等[4]。近年来，越来越多的研究揭示了脂肪酸代谢与肿瘤之间的关系[5]。一些研究描述了FADS家族的表观遗传修饰或转录水平的变化与癌症之间的联系[6]。然而，FADS1在胶质瘤中的表达及作用仍不清楚。本研究的目的是评估FADS1在成人弥漫性胶质瘤中的表达及与临床病例特征的关系。

1 资料和方法

1.1 一般资料

2013年8月～2017年12月在梅州市人民医院接受肿瘤切除术的104例成人弥漫性胶质瘤组织学标本，病例纳入标准：未经治疗而新诊断的脑胶质瘤；手术切除并经组织学证实；病理资料齐全。因术后并发症死亡的患者除外。患者的临床资料来源于医院病理系统。本组病例男55例，女49例；年龄≥65岁者17例，<65岁者87例；肿瘤最大直径<5.0 cm者46例，≥5.0 cm者58例；肿瘤位于额叶或颞叶者84例，位于其他位置者20例。依据2016年世界卫生组织(WHO)的中枢神经系统胶质瘤分类标准进行组织学分级，低级别胶质瘤(WHO II级)27例，高级别胶质瘤(WHO III-IV级)77例。7例正常脑皮质标本来自非脑损伤性疾病的尸体解剖病例。

1.2 免疫组织化学检查方法和评估标准

用免疫组织化学方法检测FADS1的表达。步骤如下：用pH9.0的EDTA缓冲液在95℃下进行热介导修复20 min，然后用3%过氧化氢处理，以抑制内源性过氧化物酶活性。用PBS清洗切片，然后用抗FADS1的兔抗人单克隆抗体(1∶400稀释，Abcam公司，货号：ab126706)37℃湿盒孵育1 h。PBS洗涤后，用辣根过氧化物酶标记的广谱二抗室温孵育30 min，然后用3,3'-二氨基苯扎定(DAB)处理约4 min，以便显色观察。最后，切片用苏木精复染，脱水，中性树胶封片。所有病例设阴性对照组。由2位对临床病理资料及研究目的不知情的病理医师独立对FADS1的表达进行免疫反应性评分(IRS)。IRS评分根据肿瘤细胞的颜色和细胞膜染色的百分比进行半定量分析：强度分为：0分，阴性染色；1分，弱染色；2分，中度染色；3分，强染色。阳性细胞百分比为：1分，0～25%；2分，25%～50%；3分，50%～75%；4分，>75%。IRS的计算方法是将阳性细胞百分比的分数乘以强度分数(范围为0～12)。每个病例的平均IRS被认定为该病例的IHC染色结果。如果两位病理学家确定的IRS评分之间的差异大于3，则重新评估标本。为方便数据分析，IRS<8被定义为“低表达”，而IRS≥8则被视为“高表达”。

1.3 统计学方法

采用SPSS21.0统计软件包进行统计分析，FADS1表达与临床病理特征之间的相关性检验采用卡方检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 FADS1在脑皮质及胶质瘤的表达

IHC染色显示FADS1表达于胶质瘤细胞及脑皮质细胞的胞浆，7例尸检的脑皮质组织，FADS1均为低表达。本组病例中，FADS1高表达胶质瘤组织40例，高表达率为38.46%(40/104)，低表达胶质瘤64例，低表达率为61.54% (64/104)，见图1。

图1 FADS1在脑皮质及胶质瘤中的表达图①大脑皮质HE；图②大脑皮质FADS1低表达；图③低级别胶质瘤HE；图④低级别胶质瘤FADS1低表达，图⑤高级别胶质瘤 HE；图⑥高级别胶质瘤FADS1高表达。X100

2.2 FADS1表达与胶质瘤临床病理特征的关系

FADS1在高级别胶质瘤中高表达37例，高表达率为48.1%(37/77)；在低级别胶质瘤中，高表达3例，高表达率为11.1%(3/27)；高级别胶质瘤组织FADS1高表达率高于低级别胶质瘤，差异有统计学意义(P<0.05)；FADS1在IDH1野生组、P53突变组、ATRX野生组的高表达率分别为47.1%(32/68)、46.7%(28/60)、46.3%(31/67)；分别高于IDH1突变组、P53野生组、ATRX突变组，差异有统计意义(P<0.05)。FADS1表达与胶质瘤患者年龄、性别、部位、大小无关，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 FADS1在胶质瘤中的表达及与临床病理特征之间的关系

3 讨论

研究发现，在部分实体肿瘤细胞中可观察到脂肪酸代谢的异常，其中FADS1是多不饱和脂肪酸代谢的关键酶之一，FADS1通过去饱和作用向饱和脂肪酸中引入双键从而生成一系列不饱和脂肪酸[4，7]。在数个肿瘤中均发现了FADS1基因的改变，例如DU等[8]研究发现FADS1是一个独立的预后标记，低表达FADS1预后较差。WANG等[9]等在非小细胞肺癌中发现，FADS1低表达预后差，是非小细胞肺癌的一个独立的预后生物学标记。脂肪酸代谢并不是脑组织能量代谢的主要方式，本研究的数据也证实了这一点。然而，本研究发现成人弥漫性胶质瘤存在脂肪酸代谢异常。假设FADS1在成人胶质瘤的发生发展中扮演了一个重要角色，当糖代谢不能满足肿瘤能量代谢需要时，可能启动脂肪酸代谢提供能量。FADS1的表达水平可能代表了肿瘤的脂肪酸代谢异常程度。此外，FADS1的表达与胶质瘤的其他分子特征相关，它们之间的关系尚未明确。

本研究发现，FADS1在正常脑皮质中呈低表达，在胶质瘤组织中，FADS1表达上调，FADS1在胶质瘤的表达与胶质瘤组织学分级及胶质瘤的IDH1、P53、ATRX等分子标记相关，在高级别胶质瘤、IDH1野生型、P53突变型及ATRX野生型胶质瘤中，FADS1表达明显上调。本研究没有匹配瘤旁脑组织进行对比，未对FADS1表达对胶质瘤的预后意义进行分析。