脑膜瘤中HER2、p-AKT、脂肪酸合酶及Ki-67的表达关系及其临床意义

摘要

背景：
　　脑膜瘤是常见的中枢神经系统肿瘤，起源于蛛网膜绒毛细胞，可以附在硬膜上生长，也有发生于脑表面或脑深部以及脑室内，大部分是界限清楚、包膜完整的肿瘤，可以出现软骨、骨、脂肪和血管等化生。脑膜瘤在中枢神经系统肿瘤中约占13-26％，居颅内肿瘤发病率第二位。肿瘤的形状可因所在的位置不同而不同，最常见的是球形，多位于脑和脑室内，颅底脑膜瘤可呈厚度不均匀的扁平形，哑铃型，马鞍型，位于椎管内者可以为圆条状，环形等。肿瘤多表面光滑，质韧或硬，也有囊性变、钙化、骨化等，但不多见。肿瘤多呈膨胀性生长，可能引起邻近颅骨骨质增生，压迫周围脑组织，部分肿瘤会有穿破脑膜浸润颅骨、浸润脑实质、侵入血管血窦等临床侵袭性行为，甚至可转移到肺、肝和骨。但浸润颅骨的脑膜瘤不一定是高病理等级脑膜瘤，良性脑膜瘤也可以，有文献报导尽管转移到颅外的脑膜瘤中高级别肿瘤较多，但颅外转移的也存在分化良好的低级别肿瘤。缓慢、无浸润性生长的良性WHOⅠ级肿瘤占了脑膜瘤很大一部分，非典型性WHOⅡ级和恶性WHOⅢ级脑膜瘤分别占其总量的15％-20％和1％-2％。脑膜瘤主要是压迫周围血管、神经、脑实质等引起头痛、头晕、呕吐、肢体无力、视力下降或丧失、嗅觉丧失、听力下降、引起发作性抽搐、走路欠稳等临床症状，高级别肿瘤侵袭上述颅内结构也会引发相似症状。目前外科手术为脑膜瘤常用的治疗方法，但即使已经被完全切除的良性脑膜瘤，其复发率仍然有7-20％，且随着WHO级别的升高，复发率也增加。
　　表皮生长因子受体2（human epidermal growth factor receptor-2）已经被承认参与多种人类恶性肿瘤的发生发展机制中，其基因的扩增和蛋白过表达与多种肿瘤预后相关，是多种恶性肿瘤的预后指标和治疗靶点。HER2作为生长因子受体家族成员，与生长因子受体家族其它成员(包括EGFR即HER1，HER3，HER4)形成二聚体，向下游信号通路传递信息。目前还没有发现HER2的专门配体。生长因子受体家族成员都是酪氨酸激酶受体，其它家族成员通过与配体结合，与HER2形成二聚体，稳定和加强信号的传导，形成一个复杂多样化的生物生长信号网络，从多个方面共同调节细胞生长发育，决定细胞转归。形成二聚体是生长因子受体家族其它成员发挥生物学作用的基础。
　　脂肪酸合酶(fatty acid synthase，FASN)是催化细胞内脂酸合成、转运的关键酶，所合成的内源性脂肪酸为肿瘤细胞提供大量能量，此通路的激活被认为是恶性变和肿瘤细胞生存的必要条件。FASN在多种人类恶性肿瘤中也检测到有显著的高水平表达。有几项研究发现FASN表达与脑膜瘤的侵袭性正相关。高级别脑膜瘤伴随FASN高表达。组织学上同样为良性的脑膜瘤，具有临床侵袭性行为者有更高的FASN表达水平。在癌细胞过度增殖导致局部低氧和乳酸堆积环境下，FASN高表达使细胞适应缺氧状态和酸性环境，显示出FASN高表达癌细胞的选择性生长优势。同时缺氧诱导因子1(H1F1)和Akt活化，上调SREBP-1，使FASN基因转录增强表达增加。FASN表达水平被报道可以作为多种肿瘤的预后指标，包括脑膜瘤。近年来发现HER2与FASN在多种激素相关肿瘤中检测到同时高表达，相互之间存在PI3K/AKT信号通路上的联系，可以双向调节，共同诱导细胞转变成恶性亚型，促进癌细胞侵袭、转移、增殖、抗凋亡、耐药。
　　脑膜瘤在中年女性中发病率明显升高，是激素相关的肿瘤。有研究发现脑膜瘤中孕激素受体表达的缺失与脑膜瘤复发显著相关，也可以作为脑膜瘤的预后因素之一。已经有相关的激素替代疗法运用于临床，治疗脑膜瘤，但疗效似乎不明显。用FASN抑制剂处理人子宫内膜癌细胞可以导致雌激素依赖的雌激素受体表达下调和显著减少核积累。上述说明FASN表达与性激素受体表达在肿瘤的生长中具有一定的联系。
　　目的：
　　本研究采用免疫组织化学ElivisionTM法检测56例不同病理等级脑膜瘤和15例正常脑膜组织中HER2、p-AKT、FASN、PR及Ki-67表达情况，了解其表达的基本形态和分布特征，分析其表达特点与临床因素之间的联系。除外脑膜瘤病理等级和手术切除范围，希望能寻找出判断脑膜瘤患者预后的新指标，同时为脑膜瘤的治疗提供新思考方向和潜在的靶点。
　　实验过程：
　　1.材料和方法：
　　在南方医科大学珠江医院神经外科的手术患者中选出脑膜瘤患者56例和15例手术切除脑组织附有正常脑膜患者。脑膜瘤患者手术时间是2006年至2013年，附有正常脑膜患者手术时间是2013年至2014年。收集这些患者的石蜡标本进行HER2、P-AKT、FASN、PR及Ki-67免疫组化检测。入选标准有:已经是确诊了的病例;第一次手术标本;术前未行化学治疗和放射治疗;切除范围辛普森分级是Ⅰ级或Ⅱ级;术后14天内死亡者不入选。脑膜瘤中男性有23例，年龄23岁到72岁，平均年龄为48.7岁;女性有33例，年龄8岁到75岁，平均年龄46.36岁。影像学资料中肿瘤大小以在CT或磁共振图像中测量的长宽高三者乘积计算。对患者进行电话或门诊随访。随访时间＞5年。术后影像学检查发现复发25例，复发时间中位数是24个月，最短3个月，最长51个月，同期非复发24例。WHOⅢ级脑膜瘤中失访较多，能随访到的只有2例。
　　2.主要试剂和方法：
　　采用免疫组织化学ElivisionTM法对标本检测。一抗分别是HER2、FASN、P-AKT、PR、Ki-67，Elivision TMplus检测试剂盒，抗体稀释液，内源性过氧化物酶阻断剂，DAB显色剂。实验步骤按照说明书操作。每批标本染色均设置对应的已经被验证了的阳性对照。HER2的阳性对照是人乳腺癌组织，FASN的阳性对照是人脑组织，P-AKT的阳性对照是人乳腺癌组织，PR的阳性对照是人子宫内膜组织，Ki-67的阳性对照是人乳腺癌组织。阴性对照以PBS液替代一抗。
　　3.免疫组织化学结果判断：
　　HER2以在肿瘤细胞膜上发现棕黄色着色为阳性细胞，根据细胞膜上着色深浅，细胞膜着色完整度和阳性细胞占总的肿瘤细胞的百分比来进行评分判定，参考乳腺癌HER2判定标准，强度分为阴性，弱阳性，中度阳性和强阳性四个等级。FASN以在肿瘤细胞质中发现棕黄色着色为阳性细胞，采用半定量分析方法，分别把阳性细胞着色深浅和阳性细胞所占的百分比评分，再将两者的分数相加作为判定依据，有弱阳性，中度阳性和强阳性三个强度等级。P-AKT也是以细胞质棕黄色着色的肿瘤细胞作为阳性细胞，评分标准与FASN基本相同。PR判定标准和Ki-67基本相同，两者均以棕黄色着色定位在细胞核的肿瘤细胞为阳性细胞，计算阳性细胞在所有肿瘤细胞中的百分比。PR根据阳性细胞百分比分为弱，中，强三个等级。
　　4.统计学分析：
　　将收集完整的数据用SPSS13.0软件进行统计学分析。HER2、PR、P-AKT、FASN和Ki-67指数这几个蛋白表达强度在复发和非复发组之间，两个等级脑膜瘤之间，脑膜瘤和正常脑膜组之间的两两比较采用两个独立样本非参数检验。上述几个蛋白之间的相关性用Spearman秩和检验。用多个独立样本非参数检验对多个等级脑膜瘤进行组间比较。生存分析中，用Kaplan-Meier法对相关数据行单因素分析，差异显著性比较用Log-rank法。用Cox比例风险模型研究多种临床、病理因素对复发时间的影响（P少于0.05示差异有统计学意义）。
　　结果：
　　1、复发组HER2表达强度强于非复发组(P=0.036)，WHOⅠ级复发组HER2表达强度强于WHOⅠ级非复发组(P=0.023)。HER2表达情况在不同病理等级脑膜瘤中无差异。
　　2、FASN、P-AKT脑膜瘤组表达强度均高于正常脑膜组(P=0.023，0.018)，高级别脑膜瘤FASN、P-AKT表达强度均高于较低级别脑膜瘤和正常脑膜组(P＜0.05)。
　　3、Ki-67指数复发组高于非复发组，随着脑膜瘤病理等级增高而显著增高（组间均为P＜0.05）。
　　4、HER2与FASN表达强度正相关。FASN表达强度分别与P-AKT、Ki-67、骨侵犯呈正相关（均为P＜0.05）。HER2中度阳性组术后无进展生存期明显短于阴性和弱阳性组，男性术后无进展生存期明显短于女性，(P＜0.05)。肿瘤WHO分级、HER2表达强度、Ki-67 LI、骨侵犯和性别与患者复发时间相关(P均＜0.05)，骨侵犯和Ki-67 LI是肿瘤复发的独立危险因素(P＜0.01)。
　　结论：
　　脑膜瘤中HER2与FASN的表达有正相关关系，HER2阳性表达程度有助于评估脑膜瘤术后无进展生存期，FASN和Ki-67高表达的脑膜瘤恶性程度较高或复发可能性较大，可作为脑膜瘤风险评估的重要指标。

目录

摘要

第一章 前言

第二章 实验材料与方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

2．3 结果判定

第三章 结果

3．1 HER2在正常脑膜和各个病理等级脑膜瘤中基本形态及分布特征

3．2 HER2表达情况在正常脑膜和不同级别脑膜瘤中的表达及定量分析

3．3 FASN在正常脑膜和各个病理等级脑膜瘤中基本形态及分布特征

3．4 FASN表达情况在正常脑膜和不同级别脑膜瘤中的表达及定量分析

3．5 P-AKT在正常脑膜和各个病理等级脑膜瘤中基本形态及分布特征

3．6 P-AKT表达情况在正常脑膜和不同级别脑膜瘤中的表达及定量分析

3．7 Ki-67在正常脑膜和各个病理等级脑膜瘤中基本形态及分布特征

3．8 Ki-67表达情况在正常脑膜和不同级别脑膜瘤中的表达及定量分析

3．9 PR在正常脑膜和各个病理等级脑膜瘤中基本形态及分布特征

3．10 HER2、FASN、P-AKT、Ki-67、PR、骨侵犯的相关性

3．11 HER2、FASN、P-AKT、Ki-67、PR及多个临床因素与脑膜瘤患者预后的关系

3．12 COX比例风险模型单因素及多因素分析结果

第四章 讨论

参考文献

综述 肿瘤细胞中HER2与脂肪酸合酶的关系

缩略语和中英文对照表

硕士期间发表的论文及取得的成果

致谢

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