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【摘要】 目的 探讨凋亡抑制基因Survivin与血管内皮生长因子(VEGF)在人脑星形细胞瘤中的表达及意义。方法 采用免疫组织化学SP法检测60例人脑星形细胞瘤组织和12例正常脑组织中Survivin、VEGF基因的表达，并分析其与临床病理特征的关系以及两者间的相互关系。结果 正常脑组织中仅2例VEGF呈弱阳性表达，阳性率为16.7%；Survivin均未见阳性表达。人脑星形细胞瘤组织中Survivin、VEGF表达的阳性率分别为63.3%(38/60)、70.0%(42/60)， 其表达强度均显著强于正常脑组织(Uc=3.668、3.403，P<0.01)。高级别星形细胞瘤Survivin、VEGF的表达阳性率及阳性强度均高于低级别组（χ2=4.341、6.609，Uc=2.318、3.141；P<0.05、0.01）。Survivin、VEGF在脑星形细胞瘤组织中的表达呈显著正相关(rs=0.71，P<0.001)。结论 Survivin、VEGF的表达与人脑星形细胞瘤的发生发展有关,且二者具有正相关性；二者的检测可能成为评价脑星形细胞瘤恶性程度与预后的有价值指标。
【关键词】 脑肿瘤；星形细胞瘤;Survivin;血管内皮生长因子类;免疫组织化学
EXPRESSIONS AND SIGNIFICANCE OF Survivin AND VEGF IN HUMAN ASTROCYTOMA
SUN ZHIQING, XIANG FENGGANG，WANG WENHUA
(Department of Pathology, The Affiliated Hospital of Qingdao University Medical College, Qingdao 266003, China) ［ABSTRACT］ObjectiveTo study the expressions of Survivin and VEGF in human astrocytoma and their significance.MethodsThe expressions of Survivin and VEGF were studied via immunohistochemical method in 60 cases of astrocytoma and 12 normal brain samples. The correlation between these two expressions and their relationship with the pathology were analyzed. ResultsThe positive expression of VEGF was found in two cases in normal brain (16.7%), no survivin was expressed. The positive survivin and VEGF expressions in astrocytoma were 63.3% (38/60) and 70.0% (42/60), respectively. The differences in Survivin and VEGF expression between the astrocytoma and normal brain tissues were significant (Uc=3.668,3.403;P<0.01). There was a difference of the Survivin and VEGF expression between the higher (Ⅲ,Ⅳ) and lowergrade(Ⅰ,Ⅱ) strocytomas (χ2=4.341,6.609;Uc=2.318,3.141;P<0.05,0.01). The correlation between Survivin and VEGF in astrocytoma was positive (rs=0.71,P<0.001).ConclusionThe expression of Survivin and VEGF is positively correlated with the development and malignancy of astrocytoma, the detection of them may possibly become a valuable index for assessment of the malignancy and prognosis of astrocytoma.
［KEY WORDS］Brain neoplasms; Astrocytoma; Survivin; Vascular endothelial growth factors; Immunohistochemistry
Survivin是凋亡抑制蛋白(IAP)家族的新成员,它在正常分化组织中几乎不表达,而在人类各种肿瘤组织中则特异性表达[1]。血管内皮生长因子 (VEGF)是作用于血管内皮细胞,促进血管生成特异性最高、功能最强的调控因子。已有研究结果表明, Survivin不仅抑制细胞的凋亡而且参与血管的生成,而肿瘤血管形成是肿瘤生长、转移的基础。本实验应用免疫组化法观察了Survivin、VEGF在正常脑组织和星形细胞瘤组织中的表达情况，探讨Survivin、VEGF在脑星形细胞瘤组织中表达与肿瘤临床病理特征的关系，以及两指标的相关性,为脑星形细胞瘤诊断、治疗提供新的思路。
1 资料与方法
1.1 一般资料
取我院2003年1月～2004年3月收治临床和病理资料完整的脑星形细胞瘤组织标本60例,其中男33例,女27例;年龄24～77岁,平均47.6岁。术前均未放疗或化疗。按2004年WHO分类标准分为：Ⅰ～Ⅱ级25例，Ⅲ～Ⅳ级35例。肿瘤直径≤5.0 cm者49例,>5.0 cm者11例；位于幕上42例,幕下18例。另取12例因颅脑损伤行内减压术者的非肿瘤脑组织作为对照组。所有手术标本均经40 g/L甲醛固定，石蜡包埋，4 μm厚连续切片。
1.2 Survivin和VEGF检测
采用SP法。羊抗人Survivin（1∶150）为美国Santa Cruz公司产品,兔抗人VEGF（1∶100）、SP试剂盒均购自北京中杉生物技术有限公司。实验操作按说明书进行，用已知的阳性切片在相同条件下染色作为阳性对照,用封闭血清代替一抗作为阴性对照。
1.3 结果判定
Survivin阳性染色主要定位于细胞质，为棕黄色颗粒，偶可见于细胞核。VEGF阳性染色主要定位于细胞浆，为棕黄色颗粒。参照文献[1]标准，每张切片随机选取10个高倍视野（400倍），每个高倍视野计数100个肿瘤细胞，观察阳性细胞染色强度，并计数阳性细胞百分数。染色强度计分：无染色为0分，淡黄色为1分，棕黄色为2分，深棕黄或棕褐色为3分。阳性细胞计数计分：≤5％为0分；6%～30％为1分；31%～70％为2分；≥71％为3分。以阳性细胞计数计分和染色强度计分相加所得总分进行结果判断，0分为阴性（-），1～2分为弱阳性（+），3～4分为中阳性（），5～6分为强阳性（）。
1.4 统计学处理
应用SPSS 11.0软件包进行数据处理，采用χ2检验、秩和检验和Spearman相关分析对数据进行统计学处理。
2 结 果
2.1 人脑星形细胞瘤组织及正常脑组织中Survivin、VEGF表达的比较
本文12例正常脑组织中2例VEGF呈弱阳性表达，阳性率为16.7%，Survivin均未见阳性表达。60例星形细胞瘤组织中38例Survivin表达阳性，阳性率为63.3%； 42例VEGF表达阳性，阳性率为70.0%。人脑星形细胞瘤及正常脑组织Survivin和VEGF表达比较，差异均有显著性(Uc=3.668、3.403，P<0.01)。见表1。表1 Survivin和VEGF在人脑星形细胞瘤及正常脑组织中表达的比较（略）
2.2 不同级别星形细胞瘤组织中Survivin、VEGF表达的比较
Ⅲ～Ⅳ级星形细胞瘤组织中Survivin、VEGF的表达明显强于Ⅰ～Ⅱ级（Uc=2.318、3.141,P<0.05、0.01）。见表2。表2 不同病理分级星形细胞瘤组织Survivin和VEGF表达的比较（略）
2.3 脑星形细胞瘤组织中Survivin、VEGF表达与临床病理特征的关系
Ⅲ～Ⅳ级星形细胞瘤组织中Survivin、VEGF的表达阳性率均明显高于Ⅰ～Ⅱ级（χ2=4.341、6.609，P<0.05、0.01）；Survivin、VEGF的表达阳性率与病人性别、年龄、肿瘤大小及肿瘤部位均无关（χ2=0.05～0.35, P>0.05）。见表3。表3 Survivin和VEGF表达与星形细胞瘤临床病理特征的关系（略）
2.4 Survivin、VEGF在脑星形细胞瘤组织中表达的相关性
Survivin、VEGF在脑星形细胞瘤组织中的表达呈显著正相关(rs=0.71,P<0.001)。见表4。表4 Survivin、VEGF在脑星形细胞瘤组织中表达的相关性（略）
3 讨 论
脑星形细胞瘤是颅内最常见的恶性肿瘤，多见于中年人，平均发病年龄40岁左右。脑星形细胞瘤呈浸润性生长，局部复发率较高。目前认为脑星形细胞瘤的发生是多因素参与的结果,肿瘤的凋亡抑制基因、血管形成在星形细胞瘤的发生和发展中可能有重要的地位。
Survivin基因是新近发现的功能最强的凋亡抑制，该基因可能主要通过两条途径来抑制细胞凋亡。①通过直接抑制凋亡终末效应器Caspase3和Caspase7的活性阻断各种刺激诱导的细胞凋亡过程。Survivin可直接作用于Caspase3和Caspase7:一方面可以与有活性的Caspase3和Caspase7特异性结合,当Caspase3与Survivin结合后,即在细胞内失活;另一方面Survivin也能阻止Caspase3和Caspase7的自发激活,从而抑制细胞的凋亡[2]。②与周期蛋白激酶Cdk4、p34cdc2相互作用阻断凋亡信号传导通路。研究表明，Survivin在胚胎发育时期曾广泛分布于不同的胚胎组织，在成人分化组织中并不表达。MAYA等[3]报道，Survivin基因几乎在所有肿瘤中都表达。本文Survivin基因在60例星形细胞瘤组织中的表达阳性率为63.3%，在12例正常脑组织中不表达，二者比较，差异有显著性，提示其异常激活参与了脑星形细胞瘤的发生，Survivin基因与星形细胞瘤的发生发展有关。其机制目前仍然不清楚，Survivin基因在星形细胞瘤组织中的异常表达可能抑制了异常突变的细胞的凋亡，从而扰乱了细胞生长和凋亡途径，促使细胞逃离生长监控，在星形细胞瘤的发病中起一定的作用。
国外研究表明, Survivin具有抑制细胞凋亡、保护血管、调节细胞周期等多种生物学活性,与星形细胞瘤的恶性程度密切相关。KAWASAKI等[4]对结直肠癌的研究证实了这一点。本文研究结果显示，Survivin基因在低级别星形细胞瘤中的表达强度与高级别者相比差异有显著性，在星形细胞瘤组织中的表达与年龄、性别、部位和大小无关，表明该基因的过表达在脑星形细胞瘤的发生发展中起着较为重要的作用,并与肿瘤的组织病理学分级及良恶性程度有关。
大量的新生血管形成是恶性肿瘤重要的恶性生物学行为之一。 VEGF是1989年FERRARA等从牛正常垂体滤泡星形细胞中分离纯化出来的一种特异性蛋白质，其主要作用在于参与血管内皮细胞增殖、血管形成以及肿瘤的浸润、转移[5]。NEUFEL等[6]研究显示,VEGF在乳癌、胃癌、前列腺癌、黑色素瘤等许多恶性肿瘤中均有明显表达,且与肿瘤的MVD和肿瘤的恶性程度呈明显正相关。星形细胞瘤是一类富含血管并能诱发大量病理血管生成的肿瘤。多项研究结果表明, VEGF在正常脑组织中低表达,在人脑胶质瘤中异常表达,且随着病理级别的升高,VEGF的表达水平也明显升高,二者之间呈明显正相关[7,8]。
本文结果显示,随着肿瘤恶性程度增高，Survivin、VEGF表达阳性率增高，提示Survivin、VEGF可以作为评估人脑星形细胞瘤新血管生成、病理分级和预后的重要指标。本文结果亦表明，Survivin和VEGF在星形细胞瘤组织中的表达具有一致性。近年来研究证实，内皮细胞中表达的VEGF可诱导和促进Survivin的高表达，而Survivin的表达上调是内皮细胞在血管生成过程中维持生存活力的必要条件[9,10]。VEGF在肿瘤血管生成过程中发挥的内皮细胞抗凋亡作用依赖于其诱导的Survivin表达上调，高表达的Survivin抑制了各种指向Caspase的凋亡机制，从而保护内皮细胞逃避凋亡[6]。相反，Survivin表达缺乏可导致内皮细胞及新生血管退化。提示VEGF促进了Survivin表达，同时，高表达的Survivin又维持和保护了VEGF的促内皮细胞功能，从而促进了肿瘤血管生成和浸润转移。最近有人报道，诱导Survivin的表达上调可使肿瘤血管内皮细胞逃避化疗药物所致的凋亡[11]。
综上所述, 星形细胞瘤中Survivin、VEGF基因表达上调,其表达与星形细胞瘤的发生、发展密切相关, 检测二者水平对脑胶质瘤病人的临床治疗和预后评估有一定的指导意义。
【参考文献】
[1]LU C D, ALTIERI D C, TANIGAWA N, et al. Expression of a novel antiapoptosis gene, Survivin, correlated with tumor cell apoptosis and P53 accumulation in gastric carcinomas[J]. Cancer Res, 1998,58(22):18021086.
[2]李先平,高美华,石学香,等. CD59位点短肽封条对HeLa细胞凋亡相关基因caspase3和survivin作用[J]. 青岛大学医学院学报, 2008,44(3):192194.
作者单位：青岛大学医学院,山东 青岛 266003 1 病理学教研室；2 附属医院病理科； 3 附属医院药剂科