脑胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表达水平与病理特征的关系及对术后复发的预测价值*

周 龙，刘美霞，田仁富，潘 轲，向春晖

恩施土家族苗族自治州中心医院：1.神经外科；2.神经内科，湖北恩施 445000

脑胶质瘤为成胶质细胞衍化而来的一种原发性颅脑肿瘤，其发病患者约占颅内肿瘤发病患者的35.2%～61.0%，具有“三高一低”特征，即发病率高、复发率高、病死率高、治愈率低[1]。临床医生主要通过手术治疗脑胶质瘤，但脑胶质瘤常呈弥漫性浸润，像树根一样长进脑部正常组织内，手术难以完全切除[2]。因此，对脑胶质瘤生物学行为相关分子进行研究，探讨其在脑胶质瘤复发中的作用机制及对复发风险评估的价值具有重要意义。锌转运体1(ZnT1)是一种新近发现的金属离子转运体，主要生物学作用是将细胞内锌离子转运至细胞外[3]。有研究表明，ZnT1的信使RNA(mRNA)表达与恶性肿瘤发生、发展关系密切，其与乳腺癌生物学行为间的关系已得到部分证实[4]。微小RNA(miRNA) miR-542-3p是近年新发现的miRNA家族成员，有研究指出miR-542-3p在肝癌细胞内过表达能显著抑制其转移、侵袭等恶性生物学行为，且有望成为肝癌潜在的生物治疗靶点[5]。目前，对脑胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表达水平的高低，以及这两项指标是否与脑胶质瘤高复发率有关尚无定论。本研究对此进行了探讨，旨在为临床脑胶质瘤复发风险的评估提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 将2018年6月至2021年1月于本院进行手术治疗的脑胶质瘤患者92例纳入研究。纳入标准：(1)符合脑胶质瘤诊断标准[6]；(2)手术指征明确；(3)初次确诊，入组前未进行过相关治疗。排除标准：(1)复发性脑胶质瘤；(2)有严重肝、肾、心、肺功能缺陷；(4)有精神及认知功能障碍史；(4)有脑梗死、脑膜炎等其他脑部疾病。纳入研究者均对研究内容知情同意并签署知情同意书。

1.2方法 术中留取患者组织标本。采用聚合酶链式反应(PCR)法检测胶质瘤和瘤旁组织标本中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的表达水平。采用乐普核酸提取试剂盒进行RNA的提取，严格按试剂盒说明书进行操作。取2 μL制备好的RNA待测标本，加入PCR反应管，采用爱康生物技术公司RTQ-960型实时荧光定量PCR仪(qPCR)进行检测。引物序列如下，ZnT1 mRNA检测：上游引物5′-TGATGGCTATTATGGAC-3′，下游引物5′-GGAGCGTTTCCCAAGC-3′；miR-542-3p检测：上游引物5′-GGCGGTGTGACAGATTGATAA-3′，下游引物5′-CGGACTCATCGTACTCCTGCT-3′。反应条件：95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，共45个循环，每个样品检测3次。采用2-ΔΔCt法计算相对表达水平。

1.3观察指标 (1)比较胶质瘤组织及瘤旁组织的ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相对表达水平。(2)比较不同病理特征(肿瘤最大径、病理类型、病理分级[7]、组织学分化、肿瘤浸润[8])的瘤组织ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相对表达水平。(3)患者术后随访至2022年1月，统计复发及未复发病例数，进行术后复发的单因素及多因素分析。(4)绘制受试者工作特征(ROC)曲线，评估ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平用于预测术后复发的价值。

2 结 果

2.1胶质瘤组织及瘤旁组织ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平的比较 胶质瘤组织ZnT1 mRNA相对表达水平高于瘤旁组织(P<0.05)，而miR-542-3p相对表达水平低于瘤旁组织(P<0.05)，见表1。

表1 胶质瘤组织及瘤旁组织ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平比较

2.2不同病理特征胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相对表达水平比较 胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平与肿瘤最大径、病理类型无关(P>0.05)，与病理分级、组织学分化、肿瘤浸润有关(P<0.05)，见表2。

表2 不同病理特征胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相对表达水平比较

2.3术后复发的单因素分析 92例患者随访至2022年1月，失访2例，术后复发32例，未复发58例。术后复发与未复发的患者年龄、性别、体质量指数(BMI)、肿瘤最大径、病理类型、肿瘤部位、症状持续时间、合并症、吸烟史、饮酒史、治疗方案比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，而病理分级、组织学分化、肿瘤浸润、瘤组织ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平比较，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 术后复发的单因素分析

续表3 术后复发的单因素分析

续表3 术后复发的单因素分析

2.4术后复发的多因素分析 将病理分级、组织学分化、肿瘤浸润，瘤组织ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平等因素纳入多因素Logistic回归模型分析，结果显示，胶质瘤组织ZnT1 mRNA高表达及miR-542-3p低表达会增加脑胶质瘤患者术后复发风险(P<0.05)，见表4、5。

表4 变量赋值情况

2.5ZnT1 mRNA、miR-542-3p相对表达水平预测术后复发的价值 将ZnT1 mRNA、miR-542-3p纳入Logistic回归方程，最终确定术后复发的预测方程：logit(p)=-8.003+1.201×ZnT1 mRNA-0.930×miR-542-3p，将logit(p)作为独立检验变量绘制预测术后复发的ROC曲线，结果显示，联合预测效能高于单一指标预测(P<0.05)，见表6、图1。

图1 ROC曲线分析ZnT1 mRNA、miR-542-3p预测术后复发的价值

表5 术后复发的多因素分析

表6 ZnT1 mRNA、miR-542-3p预测术后复发的价值

3 讨 论

尽管随着医疗技术提高及新型药物的研发及应用，脑胶质瘤的治疗效果不断被提升，但其术后复发仍然是此类患者预后不良的重要原因[9]。因此，从脑胶质瘤生物学行为相关分子入手，探讨这些分子对临床个体化复发风险评估的价值具有重要意义。

Zn是人体重要金属元素，直接参与蛋白质、核酸合成过程，其水平变化与细胞增殖、分化、迁移等多个生物学功能关系密切[10]。Zn在人脑组织中的功能主要以两种形式体现，一是构成膜结合蛋白成为细胞膜的组成部分或参与蛋白质代谢过程，二是参与神经末梢突触小泡囊泡或细胞质中信号传导过程[11]。ZnT1是Zn转运体家族重要成员，参与脑组织Zn代谢，已有的研究证实，ZnT1 mRNA在肿瘤组织细胞内表达异常，如ZnT1 mRNA在胰腺癌内能通过促细胞生长及侵袭而强化肿瘤细胞恶性行为[12]。考虑到外周血检测假阴性较高，本研究对胶质瘤组织ZnT1 mRNA的相对表达水平进行了检测，结果发现，瘤组织ZnT1 mRNA相对表达水平显著升高，此与上述研究结论一致，提示ZnT1 mRNA可能参与脑胶质瘤发生、发展过程，可以为临床制订治疗方案提供参考。目前临床主要根据脑胶质瘤病理特征制订治疗方案，如一级、二级低级别胶质瘤提倡尽早手术治疗，三、四级高级别胶质瘤主要是间变性星形细胞及多形胶质母细胞瘤，其恶性程度更高，更易复发，提倡手术+放化疗治疗，尽管具有一定指导价值，但难以有效实现个体化治疗[13-14]。胶质瘤组织ZnT1 mRNA表达与病理分级、组织学分化、肿瘤浸润情况有关，进一步说明ZnT1 mRNA可能可以为临床从脑胶质瘤生物学行为层面评估复发风险提供微观参考。有研究表明，肿瘤侵润是影响脑胶质瘤患者生存期的主要因素，尤其是室管膜下区受侵可显著增加总复发及远处复发风险[15]。本研究采用多因素Logistic回归分析发现，胶质瘤组织ZnT1 mRNA高表达是术后复发的独立危险因素。分析可能的分子机制：脑胶质瘤细胞需从血液或周围环境大量获取营养物质以实现自身的持续增殖，较强的增殖活性可一定程度促进恶性细胞的侵袭行为，而ZnT1作为细胞增殖必需物质Zn的转运体，当其失控表达增加时可为脑胶质瘤细胞增殖及转移创造有利条件[16-17]。

miR-542-3p是新近所发现的miRNA家族成员，能特异性地结合凋亡抑制基因生存素(Survivin)所编码mRNA的3′端非编码区，实现对Survivin蛋白表达的抑制作用[18]。学者杨彬等[19]研究显示，脑胶质瘤组织内miR-542-3p表达显著降低。本研究也发现，瘤组织miR-542-3p表达低于瘤旁组织(P<0.05)，与上述研究结果一致。此外，本研究还发现，胶质瘤组织miR-542-3p表达与病理分级、组织学分化、肿瘤浸润有关，其可能参与脑胶质瘤生物学行为调控过程。分析主要原因是miR-542-3p高表达可靶向调节生存蛋白Survivin活性，诱导细胞凋亡[20]。另有研究显示，miR-542-3p低表达时肿瘤细胞黏附能力增强[21]。恶性细胞间黏附及连接的增强可能是其发生浸润的重要机制之一，因此，脑胶质瘤组织miR-542-3p低表达时预示弥漫性浸润更严重。本研究也发现，胶质瘤组织miR-542-3p低表达会增加脑胶质瘤患者术后复发风险，此结论与上述miR-542-3p的作用相符，说明胶质瘤组织miR-542-3p表达水平可为临床评估术后复发风险提供参考。ROC曲线分析发现，ZnT1 mRNA、miR-542-3p联合预测术后复发的曲线下面积为0.852，灵敏度为81.25%，特异度为79.31%，具有较高预测价值。但本研究的不足之处在于尚未明确此预测方案下所制订的干预措施对患者远期获益的影响，还需进一步探讨。

综上所述，脑胶质瘤组织中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表达水平与病理分级、组织学分化、肿瘤浸润等病理特征有关，二者联合检测可提高对患者术后复发的预测效能。