Beclin-1和mTOR基因在人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及意義.pdf

1、研究背景與目的
　　人腦膠質(zhì)瘤是來(lái)源于神經(jīng)上皮的中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見(jiàn)的原發(fā)性腦腫瘤，約占全部顱內(nèi)腫瘤的35.26％～60.96％，其具有血供豐富和侵襲性增殖等生物學(xué)特征，呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng)，手術(shù)不易全切，治療效果差，而且在臨床上還具有高復(fù)發(fā)率，高死亡率，高致殘率和治愈率低的特征。目前的治療仍以手術(shù)治療為主結(jié)合放療、化療的綜合治療，雖然目前其診斷和規(guī)范治療如手術(shù)，放療和化療取得了很大的進(jìn)步，但是這些患者的預(yù)后依然很差。對(duì)于人腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生、

2、發(fā)展及治療研究仍是神經(jīng)外科及相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)之一。近年來(lái)隨著分子生物學(xué)在腫瘤研究中的進(jìn)展，腫瘤的靶向治療已成為腫瘤研究領(lǐng)域的重要課題。因此，尋求新的基因靶點(diǎn)治療膠質(zhì)瘤已成為當(dāng)前關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　自噬是亞細(xì)胞水平上一個(gè)進(jìn)化相對(duì)保守的細(xì)胞功能，細(xì)胞為適應(yīng)環(huán)境保持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，將細(xì)胞質(zhì)及細(xì)胞器通過(guò)溶酶體降解為游離氨基酸及脂肪酸而實(shí)現(xiàn)了更新。自噬的負(fù)向調(diào)控如自噬活性的降低、信號(hào)及傳輸通路的改變，可能在多種腫瘤的產(chǎn)生及發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮重要作用

3、，異常激活的自噬基因可以促進(jìn)或抑制某些腫瘤的演變。近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的自噬基因Beclin-1，是一個(gè)與細(xì)胞自噬功能相關(guān)的候選抑癌基因，通過(guò)促進(jìn)自噬及誘導(dǎo)凋亡抑制腫瘤的產(chǎn)生及進(jìn)展，且在多種腫瘤中發(fā)現(xiàn)Beclin-1基因表達(dá)異常。Beclin-1基因主要是通過(guò)Ⅲ型磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinaseclassⅢ，PI3K)將多種自噬相關(guān)基因(Autophagy-relatedgenes，ATG)蛋白定位于前

4、自噬體分子構(gòu)成復(fù)合體進(jìn)一步控制自噬活性。mTOR(mammaliantargetofrapamycin)，即哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白。最近多種研究表明，細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖及存活如神經(jīng)再生、肌肉組織增生及某些腫瘤的演進(jìn)與其關(guān)系密切。研究發(fā)現(xiàn)，在調(diào)控自噬促進(jìn)細(xì)胞存活的調(diào)控機(jī)制中，Beclin-1介導(dǎo)的自噬/凋亡互反饋?zhàn)饔脵C(jī)制及mTOR介導(dǎo)的自噬與mTOR的互反饋調(diào)控作用成為重要的途徑，并形成一個(gè)由PI3K、Beclin-1和mTOR為節(jié)點(diǎn)靶點(diǎn)的P

5、I3K-Beclinl-mTOR自噬交互調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。而有關(guān)Beclin-1和mTOR在人腦膠質(zhì)瘤中的研究，國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究相對(duì)較少。本研究的主要目的是探索自噬基因Beclin-1和mTOR在人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)，分析其與病理級(jí)別之間的關(guān)聯(lián)及二者的相關(guān)性，進(jìn)一步分析二者在腦膠質(zhì)瘤發(fā)生及發(fā)展中的作用，為腦膠質(zhì)瘤的治療提供新的思路。
　　材料與方法
　　腦膠質(zhì)瘤標(biāo)本取自鄭州大學(xué)第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科2012年7月-2013年8月43例手術(shù)

6、標(biāo)本，所有病例均為首發(fā)病例，且術(shù)前均未行放療、化療及免疫治療，均有完整的臨床資料，其中男23例，女20例，年齡6-69歲，平均39.72±18.24歲。將43例腦膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本作為實(shí)驗(yàn)組，按2007年WHO病理級(jí)別標(biāo)準(zhǔn)將腦膠質(zhì)瘤所有切片進(jìn)行分級(jí)（詳見(jiàn)表2.1），被歸類為低級(jí)別組（其中Ⅰ級(jí)2例，Ⅱ級(jí)20例）22例，高級(jí)別組（其中Ⅲ級(jí)12例、Ⅳ級(jí)9例）21例。另取11例來(lái)自同期收治的腦外傷或腦出血患者的非瘤腦組織標(biāo)本作為對(duì)照組。采用RT-P

7、CR及免疫組化SP法檢測(cè)了43例腦膠質(zhì)瘤和11例非瘤腦組織中Beclin-1和mTOR基因mRNA及蛋白的表達(dá)情況，采用SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，兩組定量資料的比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多組定量資料的比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn);兩樣本率的比較采用四格表資料的x2檢驗(yàn)，差異性分析采用配對(duì)x2檢驗(yàn);相關(guān)性分析用Pearson關(guān)聯(lián)性檢驗(yàn)。以α=0.05作為差異顯著性檢驗(yàn)水準(zhǔn)。
　　結(jié)果
　　1.Be

8、clin-1的mRNA及蛋白的表達(dá)情況
　　Beclin-1的mRNA在非瘤腦組織、膠質(zhì)瘤組織、低級(jí)別組、高級(jí)別組中表達(dá)量依次為0.901±0.115、0.626±0.077、0.754±0.087、0.448±0.053，利用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)示非瘤腦組織與膠質(zhì)瘤組織之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.853，p＜0.05)，經(jīng)單因素方差分析、LSD-t檢驗(yàn)示非瘤腦組織與低級(jí)別組和高級(jí)別組兩兩之間均存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=92.44

9、5，p＜0.05);Beclin-1蛋白在非瘤腦組織、膠質(zhì)瘤組織、低級(jí)別組、高級(jí)別組中的表達(dá)陽(yáng)性率分別為100.0％、51.2％、68.2％和38.1％，利用四格表資料的x2檢驗(yàn)，示非瘤腦組織與膠質(zhì)瘤組織(x2=6.856，p＜0.05)、低級(jí)別組和高級(jí)別組(x2=3.909，p＜0.05)之間均存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　2.mTOR的mRNA及蛋白的表達(dá)情況
　　mTOR的mRNA在非瘤腦組織、膠質(zhì)瘤組織、低級(jí)別組、高級(jí)別

10、組中表達(dá)量依次為0.206±0.035、0.575±0.063、0.413±0.052、0.654±0.075，利用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)示非瘤腦組織與膠質(zhì)瘤組織之間存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=-17.112，p＜0.05)，經(jīng)單因素方差分析、LSD-t檢驗(yàn)示非瘤腦組織與低級(jí)別組和高級(jí)別組兩兩之間均存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=103.419，p＜0.05);mTOR蛋白在非瘤腦組織、膠質(zhì)瘤組織、低級(jí)別組、高級(jí)別組中的表達(dá)陽(yáng)性率分別為18.2％、69.

11、8％、54.5％和85.7％，利用四格表資料的x2檢驗(yàn)，示非瘤腦組織與膠質(zhì)瘤組織(x2=7.636，p＜0.05)、低級(jí)別組和高級(jí)別組(x2=4.949，p＜0.05)之間均存在顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　3.Beclin-1和mTOR基因在膠質(zhì)瘤中表達(dá)的相關(guān)性
　　Beclin-1和mTOR的mRNA在人腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)量經(jīng)Pearson關(guān)聯(lián)性分析得出關(guān)聯(lián)系數(shù)r=-0.838，p＜0.05，具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Beclin-

12、1和mTOR蛋白表達(dá)經(jīng)配對(duì)x2檢驗(yàn)得出r'=-0.493，p＜0.05，具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。定量及定性分析結(jié)果均表明二者呈負(fù)相關(guān)。
　　結(jié)論
　　1.Beclin-1表達(dá)的mRNA及蛋白在非瘤腦組織高表達(dá)，在人腦膠質(zhì)瘤組織中隨病理級(jí)別的升高其表達(dá)量逐漸下調(diào)。
　　2.mTOR表達(dá)的mRNA及蛋白在非瘤腦組織低表達(dá)，在人腦膠質(zhì)瘤組織中隨病理級(jí)別的升高其表達(dá)量逐漸升高。
　　3.Beclin-1和mTOR在人腦膠質(zhì)瘤