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人脑星形胶质细胞瘤血管内皮生长因子表达、血管生成及细胞增殖活性的研究

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维普资讯 http://www.cqvip.com 第4l卷230 第3期 哈尔滨医科大学学报 JOURNALOFHARBINMEDICALUNIVERSITY voI.41.No.3 2O07年6月 Jun.,2OO7 人脑星形胶质细胞瘤血管内皮生长因子表达、 血管生成及细胞增殖活性的研究 张淑杰 ,刘 明 ,王瑞芬 ,王正彩 ,王立峰 (1.哈尔滨医科大学第一临床医学院病理科;2.哈尔滨医科大学第四临床医学院 肿瘤治疗中心,黑龙江哈尔滨150001) [摘要] 目的 研究血管内皮生长因子(VEGF)和增殖细胞核抗原(PcNA)在星形细胞瘤中的表达,探讨VEGF与肿 瘤血管生成和细胞增殖的关系。方法sP免疫组化法对64例星形细胞瘤的VEGF和PCNA表达进行观察。CD31 单克隆抗体免疫组化染色显示微血管,用微血管计数(MVC)测定肿瘤血管生成。结果 VEGF蛋白主要分布在高 级别胶质瘤组织的瘤细胞和内皮细胞,低级别胶质瘤呈低表达,且与PCNA的表达成显著正相关(r=0.991,P< 0.01);高级别胶质瘤MVC显著高于低级别胶质瘤。结论起促进作用,PCNA较能客观地反映肿瘤的恶性程度。 VEGF可能参与胶质瘤血管生成,对胶质瘤的恶性进展 【关键词]星形细胞瘤;血管内皮生长因子;增殖细胞核抗原;微血管计数 [中图分类号】R730.264 [文献标识码]A [文章编号]1000—1905(2007)03—0230—04 VEGF expression,angiogenesis,and cell proliferation in human brain astrocytomas ZHANG Shu-jie,LIU Ming,WANG Rui—fen,et al (Department of ,The First Clinical College,Harbin Medical University,Harbin 150001,China) Abstract:Objective To investigate the expressions of vascular endothelial growth factor(VEGF)and prolif- erafing cell nuclear ntaigen(PCNA)in human brain astrocytomas and its relation wiht angiogenesis and cell proliferation.Methods The expressions of VEGF and PCNA in 64 astrocytomas were examined by S-P immu— nohisotchemical analysis,the vascular development was measured by micmvessel counting(MVC)by immunos— taining。with CD3 1 monoclonal antibody.Results ImmunohistocheⅡlical staining for VEGF showed the distfibu— iton of VEGF protein was mainly in tulnor cells and endothelial cells of high-grade sUoma,whereas it Was only weakly expressed in low-grade glioma,and VEGF protein expression Was signiifcantly positive correlatd weith that of PCNA(r=O.991,P<0.01).MVC in hih—ggrade glioma Was considerably hiher tghn tahose in low- grade glioma(P<O.05).Conclusion VEGF may contribute to the progression of human glioma nd aplay an important role in leadig tno angiogenesis.PCNA Was involved in malignancy of astrocytoma. Key words:astmcytomas;VEGF;PCNA:micmvessel counting 血管内皮生长因子(vaseular endothelila growth 成能显著抑制肿瘤的生长[7],抗血管生成治疗是不 同于常规的新的抗肿瘤策略,在一些实验性肿瘤治 疗中已经取得理想疗效 。 factor,VEGF)是一类特异性作用于血管内皮细胞的 二聚糖蛋白,具有增加血管通透性…,促进血管内皮 细胞分裂增殖的作用,对活体血管生成具有强烈的 诱发作用 J。大量的研究证实,VEGF是肿瘤血管生 成的主要促进因子_3 ] 血管生成是肿瘤生长的关 键,对实体瘤的快速生长尤为重要[6]。阻断血管生 [收稿日期】2OO6—0l—l5 胶质瘤是人体血管最丰富的肿瘤之一,为探讨 VEGF在人脑胶质瘤中表达及其与肿瘤微血管计数 (micmvessel counting,MVC)和细胞增殖活性的关系, 以便为抗血管生成治疗胶质瘤提供理论依据,我们 应用sP免疫组化技术检测64例人脑胶质瘤,6例 正常脑组织中VEGF表达,用CD31免疫组化染色检 测胶质瘤中MVC,应用增殖细胞核抗原评价胶质瘤 【作者简介】张淑杰(1969一),女、黑龙江哈尔滨人,副主任医师。 "16通讯作者 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 张淑杰,等.人脑星形胶质细胞瘤血管内皮生长因子表达、血管生成及细胞增殖活性的研究 231 细胞增殖活性,并分析VEGF、MVC、增殖细胞核抗原 (PcNA)与胶质瘤细胞分化程度的关系,探讨VEGF 与MVC、PCNA的相关关系。 1材料与方法 1.1材料 选取哈尔滨医科大学第一临床医学院1999~ 2000年胶质瘤手术标本的存档蜡块64例,其中毛细 胞性星形细胞瘤2例,星形细胞瘤Ⅱ级19例,Ⅲ级 22例,Ⅳ级21例,星形细胞瘤病理分级按WHO分 类;正常脑组织标本6例,取自非脑病死亡的尸体解 剖脑标本的存档蜡块。 1.2试剂 鼠抗人VEGF蛋白的单克隆抗体JH121、鼠抗人 CD31及PCNA的单克隆抗体和SP-Streptavidin/Pemx— idase kit由福州迈新公司提供。 1.3方法 辣根过氧化酶标记的sP法进行免疫组化检测: 石蜡切片常规脱蜡至水,3%过氧化氢一甲醇封闭 5min,PBS(pH7.2)漂洗后置EErrA(pH8.O)中,微波 炉抗原修复5min,PBS漂洗后依次滴加一抗4 ̄C过 夜,二抗37 ̄C 15min,辣根酶标记的链酶卵白素工作 液15min,PBS漂洗后DAB显色,自来水充分冲洗终 止反应,苏木素复染,脱水,透明,封片。以PBS缓 冲液代替CD31、PCNA和VEGF作为阴性对照。 1.4结果判定 VEGF的表达强度按组织切片中肿瘤细胞的显 色比例评分:“一”无阳性细胞,“+”阳性细胞< 25%,“++”阳性细胞25%~50%,“+++”阳性细 胞>75%。 微血管计数参照Weidner法【1 。先用40倍光 镜扫视整个切片,寻找高血管密度区,即热点区(hot spot),一般位于肿瘤组织包膜区域的纤维组织中,也 可见于肿瘤组织的任何部位,然后在200倍视野下 计数热点区被CD31染色的微血管数目,血管内皮 细胞被染成棕色,只要与邻近的微血管,肿瘤细胞或 结缔组织分开,就视为一个微血管,即使同一血管的 “头”和“尾”恰巧在同一平面上,也作为两个微血管 计数,血管腔的有无不作为判断血管的标准。M ̄C 用单个2O0倍视野下最多的血管数目来表示,不用 多视野下血管数的均数表示,这是因为肿瘤的复发 和转移与热点区的微血管密度有良好的相关性,而 与平均微血管密度无相关性【1 。 PCNA:PCNA以肿瘤细胞核棕褐色染定义为免 疫组化阳性。对于每一张切片,随机取3个高倍视 野(<4O0),计数其阳性细胞数,并以其三者的平均 值定义为肿瘤的PCNA的阳性细胞率,即PCNA的 阳性率(阳性细胞数/计数肿瘤细胞数<100%,按组 织切片中肿瘤细胞的显色比例进行半定量:“一”无 阳性细胞,“+”阳性细胞<25%,“++”阳性细胞 25% 50%,“+++”阳性细胞>75%。 1.5统计学处理 用SSPS 10.0统计软件进行分析,计量资料采 用t检验;计数资料采用 检验和Fishier-exact检 验;VEGF与MVC,VEGF与PCNA两变量间关系采 用直线相关分析。 2结果 2.1人脑胶质细胞瘤中VEGF的表达 VEGF阳性染色局限于肿瘤细胞胞浆,偶见周 围结缔组织及血管内皮细胞呈阳性染色。图1为胶 质瘤Ⅳ级VEGF免疫组化染色结果,可见阳性细胞 明显增多,染色强度高,而正常脑组织中几乎无 VEGF阳性表达(表1)。VEGF的表达与星形胶质瘤 组织学分级之间显著相关( =65.916,P=0.000)。 表1胶质瘤及正常脑组织中VEGF的表达 正常脑组织(A组) 6 0 0 3 2 6 0.0 星形细胞瘤I一Ⅱ(B组) 16 2l 23.8l 0 0 0 星形细胞瘤Ⅲ(C组)l0 22 54.55zx 星形细胞瘤Ⅳ(D组)4 2l 8o.95 *与C组VEGF的表达有差异(P=0,039); 与D组VEGF的表达 有显著差异(P=0.ooo);a与D组VEGF的表达无差异(P=0.063) 2.2人脑胶质瘤中微血管定量分析 CD31免疫组化染色仅见于血管内皮细胞,正常 脑组织及胶质瘤I~Ⅱ级中微血管数量少,而胶质瘤 Ⅲ、Ⅳ中微血管数量明显增多(图2)。表2为不同病 理分级胶质瘤的MVC结果,可见不同病理分级的胶 质瘤中MVC差异有意义,恶性度越高,MVC越高。 2.3人脑胶质瘤中PCNA标记指数 PCNA阳性染色定位于肿瘤细胞核,图3为胶质 瘤Ⅱ级PCNA免疫组化染色结果,可见阳性细胞少, 染色强度低;正常脑组织中PCNA阳性表达率极低 (表3),PCNA的表达与星形胶质瘤组织学分级之间 显著相关( =26.182 P;0。1202)。 2.4 VEGF表达与微血管计数、细胞增殖活性的关系 直线相关分析表明,VEGF表达水平与PCNA、 MVC呈显著正相关(r=0。991,P<0.01,表4)。 维普资讯 http://www.cqvip.com 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 张淑杰,等.人脑星形胶质细胞瘤血管内皮生长因子表达、血管生成及细胞增殖活性的研究 胞,定位于细胞浆,低恶性胶质瘤表达相对较低,正 常脑组织几乎检测不出。结合VEGF具有的特异性 刺激血管内皮细胞增殖及血管生成的生物学功能, 我们认为VEGF基因可能是人脑胶质瘤血管生成的 重要调节基因,VEGF参与脑胶质瘤的血管生成和 侵袭发展过程。 本研究应用CD31抗体显示血管内皮细胞,发 中VEGF表达强度愈高,肿瘤细胞增殖活性也愈高, 说明血管生成旺盛的肿瘤,其细胞分裂活跃,细胞增 殖活性更高,提示VEGF通过刺激肿瘤微血管生长 而促进肿瘤细胞增殖和生长,预后不佳。 总之,VEGF的表达不仅与胶质瘤的发展密切 现CD31免疫组化染色仅见于血管内皮细胞膜,形 成环状(横切面)或条状(纵切面)的棕色染色,正 常脑组织及胶质瘤I~Ⅱ级中新生微血管数量少, 相关:而且与MVC、PCNA的表达有显著的相关性, 高表达的VEGF、NVC及PCNA提示预后不良,深入 研究其血管生成与生物学行为的关系,可能为胶质 瘤的抗血管治疗提供理论依据。 而胶质瘤Ⅲ~Ⅳ级微血管数量显著增加,血管丧失 正常外形,扩张扭曲,管腔不规则。不同病理分级的 胶质瘤中的NVC差异有显著性,恶性度愈高,NVC [参考文献] [1]SengerDR,Galli S】,DvorakAM,d a2.Tumor cells secl ̄te a vascular permeability factor that promotes accumulation of ascites t]uia[j].Sci— el'iCe,1983,219(4587):983-985. [2]Connolly DT,Heuvelman DM,Nelson R,d a/.Tumor vascular perme— 愈高。说明胶质瘤中1VIVC能较好反映病期进展,高 水平的NVC预后不良,NVC可以作为胶质瘤预后 abilityfactor stimulates endothelial cell growth and angiogen ̄s[J].J Clin Invest,1989,84(5):l47 l478. 和肿瘤诊断的指标之一。人脑胶质细胞瘤VEGF蛋 白的表达水平与MVC呈显著正相关性(r=0.991,P <0.O1),VEGF表达与NVC有良好的相关性,说明 VEGF能较好地反映肿瘤微血管生成的活跃程度。 3.2 VEGF与胶质瘤细胞增殖 【3 J Shweiki D,ltin A,Softer D,dⅡz.Vascular endothelial growth factor indeed by hypoxia may 8te hypoxia—initiated angiog ̄nesis[J].№一 ture,1992,359(6398):843—845. [4]Plate KH,Bieier B,Millauer B,d a/.Up-regulation of vascular end0一 thelial growth factor and its cooaate receptor in a rat ̄iom.modd of 研究肿瘤增殖动力学的一个重要方面是检测肿 tumor angiogenesis[J].Cancer Res,1993,53(23):5822-5827. [5]PlateKH,Risauw.Angiogenesisinmalignant gliomas[J].Glia,1995, 15(3):339.347. 【6 J C,uidi AJ,Fisher L,HItlTis J,d a/.Microvessel density and distribution 瘤细胞的增殖活性,细胞增殖活性可以判断肿瘤恶 性程度及评估肿瘤生物学特点,是判断肿瘤预后的 指标之一。目前用于检测肿瘤细胞增殖活性的方法 很多,其中增殖细胞核抗原(PCNA)的检测方法简 单,结果可靠。PCNA是一种分子量为38kD的酸性 in ductal carcinomain site ofthe br ̄t[J].J Nail CancerImt,1994, 86(8):614-619. [7 J Kim KJ,Li B,V/iner J,d a/.Inhibition of vascular endothelial growth 核蛋白,它是DNA多聚酶的辅助蛋白,为DNA合成 所必需的细胞周期调节蛋白,在细胞周期是G.后期 及s期合成期,c2期浓度降低,在Go期检测不到, 所以只有处于增殖状态的细胞才能检测到PCNA的 存在。PCNA的免疫活性较好地反映了细胞增殖活 factor-indeed angiogenesis suppresseslllmol-O ̄Nth/n v/ ̄o[j].Nature, 1993,362(6423):841—844. [8]0’Reilly MS,Boehm T,Shing Y,d a/.Endo6tatin ̄1t/i endogenous in hibitor of angiogenesis and tumor 285. [J].ceⅡ,1997,88(2):277 [9]Kaban LB,l ̄lulikenJB,ErekowitzRA,d a/.Antiangiogenietherapy of 性,目前多用于评价肿瘤细胞增殖活性及肿瘤生物 学行为。 本研究结果表明,PCNA阳性染色定位于肿瘤 a rccur ̄nt' gia.t celllllmOl-ofthemandiblewithinterferon alfa-2a[J]. P。diatrics,1999,103(6 Pt 1):l145一l149. [10]CaoY.Therapeutic potentials of angio6tatininthetreatment of( ̄rleer 【J].naematolo ̄iea,1999,84(7):643-650.. [11]Weidner N.Current pathologicmethodsformeasur ̄intratumoralmi— 细胞核,细胞核被染成棕黄色,各级胶质瘤细胞中均 有不同程度的PCNA阳性表达,而正常脑组织中PC— erovessel densitywithin breast careinonnm and other solidtumor ̄[J]. Breast Cancer ResTreast,l995,36(2):169一l80. NA阳性表达率极低。本组胶质瘤I、Ⅱ级PCNA免 疫组化染色阳性细胞较少,染色强度低;胶质瘤Ⅲ 级、Ⅳ级PCNA免疫组化染色阳性细胞明显增多,且 [12]Weidner N.1ntratumor microvessel density as pro ̄ostic factor in caneer[J].Am J Pathol,1995,147(1):9-19. 113 J Kem MA,Feisel KD,Friese M,d越.Proliferative activ of micro Vl ̄2111al"cells in glioblastomas does not eon'elate with time to l'eCur. 染色强度高。高恶性胶质瘤中PCNA表达与低恶性 胶质瘤比较差异有显著性。直线相关分析表明, rence[JJ.J Neurooncol,2OO3,63(1):9.13. VEGF表达强度与PCNA阳性率呈正相关,即胶质瘤 

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