Cathepsin B及其抑制劑cystatin C與神經(jīng)膠質(zhì)瘤臨床病理分級的相關(guān)性研究.pdf

1、背景與目的：神經(jīng)膠質(zhì)瘤是神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)腫瘤，約占顱內(nèi)腫瘤的50﹪左右。神經(jīng)膠質(zhì)瘤具有獨特的有別于其他部位腫瘤的生物學(xué)特性，即無論腫瘤分化程度的高低，均呈浸潤性生長，且生長迅速。膠質(zhì)瘤的浸潤性生長常常累及血管周圍間隙，軟腦膜等結(jié)構(gòu)導(dǎo)致遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。臨床上膠質(zhì)瘤侵襲和轉(zhuǎn)移常為患者腫瘤復(fù)發(fā)、預(yù)后欠佳、治療失敗和死亡的首要原因。因此闡明膠質(zhì)瘤的轉(zhuǎn)移浸潤機(jī)制，最大限度地抑制生長和轉(zhuǎn)移，是當(dāng)前急待探索和解決的問題，對提高患者的生存率，改善預(yù)后具有

2、重要意義。 腫瘤的侵襲過程涉及多個步驟、多種因素參與。其中蛋白酶對ECM的降解最為關(guān)鍵，它促成了瘤細(xì)胞的浸潤和轉(zhuǎn)移。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，與膠質(zhì)瘤侵襲相關(guān)的蛋白酶可分為三類：(1) 基質(zhì)金屬蛋白酶；(2) 絲氨酸蛋白酶；(3) 組織蛋白酶(cathepsin)，包括半胱氨酸組織蛋白酶及天門冬氨酸組織蛋白酶。人體組織中的半胱氨酸蛋白酶主要包括木瓜蛋白酶家族和鈣離子激活神經(jīng)蛋白酶家族。其中，木瓜蛋白酶家族絕大部分位于溶酶體內(nèi)，又稱為溶酶

3、體組織蛋白酶，包括cathepsin B，D、H、L、S等。在腫瘤侵襲轉(zhuǎn)移過程中，這些蛋白酶能夠釋放到細(xì)胞外，直接溶解細(xì)胞外基質(zhì)成份和基底膜，或間接激活相關(guān)蛋白酶，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移。其中cathepsin B被認(rèn)為與腫瘤的發(fā)展密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn)，cathepsin B在肺癌、胃癌、結(jié)腸癌、肝癌、乳腺癌和前列腺癌等惡性腫瘤中均有異常高表達(dá)，且表達(dá)強度與腫瘤的組織學(xué)類型、分化強度有關(guān)，與腫瘤是否存在侵襲播散也有一定的關(guān)系。

4、近年來研究發(fā)現(xiàn)蛋白酶存在其相應(yīng)的抑制劑，其中cystatin家族是組織蛋白酶的內(nèi)源性抑制劑，根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)可以分成三類：第一類包括cystatin A和cystatin B，主要為細(xì)胞內(nèi)蛋白；第二類是cystatin C和cvstatin S，是典型的分泌型蛋白；第三類結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能不清。正常情況下，這些蛋白酶抑制劑與蛋白酶處于動態(tài)平衡狀態(tài)，可以保護(hù)細(xì)胞免受不適當(dāng)?shù)膬?nèi)源或外源性蛋白酶水解，參與細(xì)胞內(nèi)、外蛋白水解的調(diào)控。其中，cystat

5、in C是cathepsin B最強的內(nèi)源性抑制劑，同時對組織蛋白酶家族中的其它成員也有較強的抑制作用。目前，有關(guān)cystatin家族與腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移相關(guān)性的研究國內(nèi)未見報道。國外研究發(fā)現(xiàn)，在胃癌、結(jié)腸癌、乳腺癌和黑色素瘤等惡性腫瘤的浸潤和轉(zhuǎn)移過程中，cathepsin B和cystatin C共同參與了侵襲和轉(zhuǎn)移過程。然而目前為止，國內(nèi)外關(guān)于cathepsin B與cystatin C在神經(jīng)膠質(zhì)瘤中的表達(dá)情況及其與膠質(zhì)瘤的臨床病理聯(lián)系的

6、研究報道不多見。 材料與方法：本研究利用免疫組化ABC法，檢測27例來自2000年2月至2006年8月大連醫(yī)科大學(xué)附屬二院神經(jīng)外科手術(shù)切除膠質(zhì)瘤病例腦組織中cathepsin B與cystatin C的表達(dá)情況，分析兩者與膠質(zhì)瘤的組織分化程度之間的關(guān)系，為抑制膠質(zhì)瘤浸潤生長提供理論依據(jù)和參考資料。 結(jié)果：1．cathepsin B在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)鏡下觀察可見cathepsin B呈顆粒狀分布于細(xì)胞漿和細(xì)胞膜，部分細(xì)胞

7、間質(zhì)也可見到陽性表達(dá)，而細(xì)胞核呈陰性。在27例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中cathepsinB均有不同程度的表達(dá)，陽性表達(dá)率為 100﹪，隨著腫瘤惡性程度的增加，表達(dá)陽性率增加，染色強度增強。根據(jù)表達(dá)陽性率與染色強度分值的乘積，cathepsin B表達(dá)在Ⅰ-Ⅱ級為1.4±0.7，Ⅲ—Ⅳ級為2.5±0.5，二者間具有顯著性差異(p=0.003)。2．cystatin C在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)鏡下觀察可見cystatin C陽性信號不僅存在于細(xì)胞漿內(nèi)，同時彌散

8、分布于細(xì)胞間質(zhì)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)cystatin C在27例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中陽性表達(dá)率為 100﹪。隨著腫瘤惡性程度的增加，表達(dá)陽性率減少，染色強度減弱。cystatin C表達(dá)在Ⅰ-Ⅱ級評分為2.9±1.2，Ⅲ—Ⅳ級評分為1.3±0.7，二者之間存在顯著性差異(p=0.001)。3．cathepsinB與cvstatin C表達(dá)的相關(guān)性檢驗根據(jù)Pearson相關(guān)性分析，cathepsin B和cystatin C表達(dá)呈顯著負(fù)相關(guān)(r=-0.454

9、，p=0.01)。cathepsin B和cvstatin C評分比值與腫瘤分級的相關(guān)性檢驗結(jié)果顯示：Ⅰ-Ⅱ級為1.3±2.7，Ⅲ—Ⅳ級為3.1±2.6，二者無顯著性差異(p=0.1)。 結(jié)論：隨著腦膠質(zhì)瘤病理分級的增高，cathepsin B的表達(dá)增強，cystatin C的表達(dá)降低，兩者表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，提示cathepsin B和cystatin C的表達(dá)與膠質(zhì)瘤的分化程度和侵襲浸潤有關(guān)，兩者聯(lián)合檢測有助于對膠質(zhì)瘤惡性程度的