神经细胞粘附分子(NCAM)在脑胶质瘤中的表达及其与PCNA的相关性

1、    神经细胞粘附分子(NCAM)在脑胶质瘤中的 表达及其与PCNA的相关性          摘要：目的检测胶质瘤中神经细胞粘附分子(NCAM)和增殖细胞核抗原(PCNA)的表达状况，以探讨不同病理类型胶质瘤中二者的表达及其相关性。方法用抗NCAM及抗PCNA单抗对8例正常脑组织和51例胶质瘤进行免疫组化检测。结果NCAM在正常脑组织中全部阳性表达，级胶质瘤、级胶质瘤、级胶质瘤中NCAM阳性表达分别为95.2%(20/21)、52.6%(10/19)、

2、18.2%(2/11)，阳性细胞含量随肿瘤恶性程度升高反而减少；NCAM阳性表达量与PCNA指数呈负相关(r=-0.67，P<0.01)。结论脑胶质瘤中NCAM表达程度与胶质瘤的临床病理分级和细胞增殖活性呈负相关，它的低表达是高度恶性胶质瘤的标志之一。关键词：神经细胞粘附分子；增殖细胞核抗原；胶质瘤分类号：R739.41文献标识码：A文章编号：1000-8578(2000)02-0094-03Relationship between Expression of NCAM and PCNA in GliomaZHAO Shi-yu,YUAN Xiao-hou,YUAN Zhong-hui（

3、The Second Affiliated Hospital,Hubei Medical University,Wuhan 430071,China）Abstract:Objective The expression of NCAM and PCNA in different pathological classification of glioma was examined in order to explore the correlation between NCAM and PCNA.Method NCAM and PCNA were immunostained by SP immuno

4、histochemical method in the sections of 8 normal brain tissues and 51 gilomas.Results All normal brain tissues express NCAM.NCAM expression was positive in 95.2% (20/21),52.6%(10/19)，18.2%(2/11) of Grade glioma,Grade glioma,Grade glioma respectively.The amount of tumor cell positively stained for NC

5、AM decreased with the degree of histologic malignancy.An inverse corrleation was observed between the amount of NCAM expression and PCNA labelling index (r=-0.67，P<0.01).Conclusions The results suggest that the amount of NCAM expression in glioma is an inverse correlation with histologic malignan

6、cy and cell proliferative activity of glioma.NCAM low expression might be one of characteristics of malignant glioma.Key words: NCAM;PCNA;glioma细胞粘附分子与恶性肿瘤的生长、浸润和转移等生物学行为的关系已经引起人们的广泛关注。神经细胞粘附分子(neural cell adhesion molecule,NCAM)为细胞粘附分子中的一员，属免疫球蛋白超家族，主要存在于神经系统，在正常神经元轴突的生长、神经纤维的成束、突触的塑型等过程中起重要作用1；NCA

7、M在胶质瘤中也存在不同程度的表达，用细胞培养和基因转染手段研究发现，NCAM具有抑制胶质瘤细胞增殖和浸袭能力的作用2，4，而直接在胶质瘤组织中研究NCAM表达程度与胶质瘤临床病理分级以及细胞增殖活性之间的关系，国外文献报道很少，国内尚未发现。为了探讨上述关系，本文用免疫组化方法对51例胶质瘤石蜡标本进行了检测，总结报道如下。1材料与方法1.1标本来源收集湖医大附二和一院19971998年神经外科手术切除的胶质瘤标本51例，男29例，女22例，年龄870岁。每例标本经10%福尔马林浸泡固定，石蜡包埋，4m厚切片，HE染色，按WHO 1993年中枢神经系统肿瘤分类标准分类3，其中级胶质瘤21例(毛

8、细胞性星形细胞瘤3例，原浆性星形细胞瘤6例，少突胶质细胞瘤5例，室管膜瘤1例)；级胶质瘤19例(间变型星形细胞瘤16例，间变型少突胶质细胞瘤2例，间变型室管膜瘤1例)；级胶质瘤11例(胶质母细胞瘤9例，髓母细胞瘤2例)。正常脑组织(NB)8例包括7例大脑及1例小脑组织，由内减压术取得。1.2免疫染色方法石蜡标本连续切片4m厚，常规脱蜡入水后，经pH6.0，0.01mol/L枸橼酸钠缓冲液，微波炉(92-98°C)加热处理10分钟，冷至室温后用SP法标记NCAM和PCNA，鼠抗人NCAM单抗和鼠抗人PCNA单抗及其它试剂均购自福州迈新公司。每批切片均设立阳性及阴性对照。1.3阳性结果判

9、定NCAM为跨膜蛋白，定位于细胞膜，以胞膜出现棕黄色高出背景为阳性细胞，随机选择10个高倍视野，计算阳性细胞所占百分比，每例标本按阳性细胞所占百分比将其分为四个等级：-<5%,+5%10%,?11%25%，?>25%。PCNA表达于细胞核，以细胞核出现棕黄色为阳性细胞，PCNA标记指数以高倍镜下计数1000个细胞中的阳性细胞百分数表示，血管内皮细胞不计在内。1.4统计方法NCAM表达程度与临床病理分级关系用秩和检验(Kruskal-wallis)法，PCNA表达程度与临床病理分级关系用方差分析，NCAM表达程度与PCNA指数相关性用等级相关分析法。2结果2.1正常脑组织、胶质瘤中N

10、CAM表达结果8例NB中NCAM全部阳性表达。、级胶质瘤组阳性表达分别为95.2%(20/21)、52.6%(10/19)、18.2%(2/11)，阳性细胞含量随肿瘤恶性程度升高反而减少。总体比较差异有显著性(P<0.01)，各组间两两比较，NB组与级组NCAM阳性表达差异无显著性(P>0.05)，NB组和级组均高于级和级组(P<0.01)，级组与级组差异无显著性(P>0.05)(见附表)。附表正常脑组织及三组胶质瘤NCAM表达例数及PCNA阳性细胞百分数分组例数NCAMPCNA-+±s(%)NB801250±0.0Grade-211361116.2

11、9±10.21Grade19953236.78±11.68Grade11911048.19±11.202.2正常脑组织、胶质瘤中PCNA表达结果51例胶质瘤中PCNA平均指数、级三组分别为16.29±10.21%、36.78±11.68%、48.19±11.20%，随着病理级别增高PCNA平均指数递增。总体比较差别有显著性(F检验，P<0.01)，组间比较差异均有显著性(q检验，P<0.05)。NB中PCNA均阴性表达(见附表)。2.3胶质瘤中NCAM与PCNA表达的相关性用等级相关分析法检验二者存在负相关(rs=-0.6

12、67，P<0.01)，随着PCNA表达程度的增加，胶质瘤中NCAM表达程度反而减低。 3讨论研究表明，NCAM由一个基因编码，通过mRNA剪接，在正常脑组织及原发性脑肿瘤中存在几种不同的表达亚型，其分子重量分别为180、140、120KD，其中180KD型主要表达于神经纤维中，140KD型既表达于神经纤维中也表达于脑胶质细胞，120KD型则主要表达于胶质细胞1。几种类型的NCAM在胶质瘤中的作用可能存在差别，Owens等4用逆转录病毒为载体将人NCAM140型基因序列转入鼠胶质瘤细胞中，发现人NCAM140型在鼠胶质瘤中过度表达能显著抑制瘤细胞的生长与浸润；而Sasaki等5用weste

13、rn blot方法检测52例星形细胞瘤中NCAM的表达，与星形细胞瘤的组织学类型和增殖细胞指数作相关性分析，并结合临床影像学资料，认为上述三种类型的NCAM均能抑制星形细胞瘤的恶性潜能。本实验采用鼠抗人NCAM单抗，与180、140、120KD三型的NCAM均能发生特异性结合，通过免疫组化染色，结果能达到半定量分析每例胶质瘤中NCAM表达程度的目的，结果显示级组与级组NCAM表达量低于级和NB组，随着胶质瘤病理分级恶性程度的增加，NCAM表达量反而减少，这与Sasaki等的研究结果基本一致。PCNA是一种仅在增殖细胞中合成与表达的一种36KD多肽，作为DNA聚合酶的辅助蛋白，直接参与DNA的合

14、成，它在细胞处于静止相时表达很低，当细胞处于G1后期和S期时表达显著提高，一般而言在免疫组化检测中，PCNA指数越高，意味着处于S期的细胞越多，亦即意味着染色体排列紊乱的危险性愈高。大量研究表明，PCNA指数能客观地反应胶质瘤的细胞增殖活性，随着胶质瘤的临床病理恶性程度增高PCNA指数增加6，本实验也验证了同样的结果。NCAM与PCNA表达量在胶质瘤中呈负相关，进一步从分子水平显示了NCAM参与了负性调节胶质瘤细胞增殖等恶性进展过程。有关NCAM负性调节胶质细胞增殖的机制，目前尚不甚清楚，一般认为与细胞内信息传递有关。Krushel等7的系列研究表明，细胞粘附过程中细胞膜上的NCAM激活了胞膜

15、上的糖皮质激素受体，从而引起细胞内系列信息传递，抑制了有丝分裂原活性蛋白(mitogen activated protein,MAP)，从而达到抑制细胞增殖的目的。总之，我们的研究表明，NCAM在胶质瘤中的表达程度与其临床病理分级、细胞增殖活性等恶性程度指标呈负相关，NCAM的低表达是高度恶性胶质瘤的标志之一。作者单位：赵时雨（430071武汉，湖北医科大学附属第二医院神经外科）袁先厚（430071武汉，湖北医科大学附属第二医院神经外科）袁忠惠（430071武汉，湖北医科大学附属第二医院神经外科）参考文献：1Coridis C,Brunet JF.NCAM:Structural diversi

16、ty,function and regulation of expressionJ.Semin cell Biol,1992,3:189197.2Edvardsen k,pedersen PH,Bjerkvig R,et al.Transfetion of glioma cells with the meural-cell adhesion molecule NCAM:effect on glioma cell invasion and growth in vivoJ.Int J cancer,1994,58:116122.3Klieihues P,Burger PC,Scheithauer

17、BW.Histological typing of tumors the central nervous systemM.2nd edition Berlin:Springer-verlag,1993.530.4Owens GC,Orr EA,Kleinschmidt Bk,et al.Overexpression of a transmembrane isoform of neural cell adhesion molecule alters the invasiveness of rat CNS-1 gliomaJ.Cancer Res,1998,58:20202028.5Sasaki,

18、H,Yoshida k,Ikeda E,et al.Expression of the neural cell adhesion molecule in astrocytic tumors:an inverse correlation with malignancyJ.Cancer,1998,82:19211931.6Cunnigham JM,kimmel DW,Scheithauer BW,et al.Analysis of proliferation markers and P53 expression in gliomas of astrocytic orgin:relationships and prognos