人脑胶质瘤中cyclin B1的表达及其与细胞增殖活性的关系
发表时间:2010-05-04 浏览次数:465次
作者:杜程钢,傅向平,李安民,张志文,赵明,郭晓明 作者单位:解放军总医院第一附属医院 神经外科,北京 100037
【摘要】 目的 研究人脑胶质细胞瘤中细胞周期素B1(cyclin B1)的表达水平,及其胶质瘤细胞增殖活性的关系。方法 采用SABC免疫组化方法检测62例人脑胶质瘤和14例正常脑组织标本中cyclin B1和增殖细胞核抗原(PCNA)的表达水平,观察并对比各病理等级中表达水平。结果 cyclin B1在正常脑组织中表达率为7.1%(1/14),其阳性率和平均标记指数随着胶质瘤病理分级的增高而明显升高(P<0.05)。双元相关性分析发现cyclin B1与PCNA的表达呈显著正相关(Pearson相关系数r=0.576,P<0.01)。结论 人脑胶质瘤中cyclin B1的表达与病理学分级和肿瘤细胞增殖活性关系密切,可能是肿瘤恶性增殖的促进因素。
【关键词】 胶质瘤;cyclin B1;PCNA;免疫组织化学
Expression of Cyclin B1 and Its Relationship with Cellular Proliferation in Human Brain Glioma
Du Chenggang, Fu Xiangping, Li Anmin,Zhang Zhiwen,Zhao Ming,Guo Xiaoming
(Neurosurgery Department, First Affiliated Hospital of PLA General Hospital, Beijing 100037,China)
Abstract: Objective To study the expression of cyclin B1 in human gliomas and its relationship with cellular proliferation activity.Methods The expression of cyclin B1 and PCNA were detected by immunohistochemistry in 62 human brain gliomas and 14 normal brain tissues in each WHO grade of human brain gliomas.Results Positive rate of cyclin B1 in normal brain tissues was 7.1%(1/14). In human brain gliomas, positive rates and mean labeling indices for cyclin B1 increased with the advancing of pathological grades(P<0.05). Positive correlation was obtained between cyclin B1 and PCNA by bivariate correlation analysis (Pearson correlation coefficient r=0.576,P<0.01). Conclusion Expression of cyclin B1 is correlated with the cellular proliferation activity as well as pathological grades in human brain glioma. It may be an important factor in promoting the cell transformation to malignant phenotype.
Key words: glioma; Cyclin B1; PCNA; immunohistochemistry
G2/M调控点是细胞内外信号调控细胞增殖的关键点,与肿瘤的发生发展关系密切。细胞周期素B1(cyclin B1)是G2/M调控点重要调控蛋白,对于细胞增殖起着重要的正性调控作用。有实验发现cyclin B1在多种肿瘤中过度表达[1],认为与肿瘤的发生相关。本研究检测了62例脑胶质瘤标本中cyclin B1的表达,观察其与增殖细胞核抗原(PCNA)标记指数的关系,探讨cyclin B1与细胞恶性增殖的关系。
1 材料和方法
1.1 一般情况 脑胶质瘤标本62例取自本院病理科保存的2001—2004年胶质瘤石蜡包埋标本,5 μm 厚切片。病理诊断:星形细胞瘤32例,少枝胶质细胞瘤12例,胶质母细胞瘤18例。按WHO神经系统肿瘤分级:Ⅰ级9例,Ⅱ级15例,Ⅲ级20例,Ⅳ级18例。其中男36例,女26例,年龄19~72岁,平均38岁。14例正常脑组织取自急性脑外伤患者的内减压术。兔抗人cyclin B1和小鼠抗人PCNA单克隆抗体均购自Santa Cruz公司,SABC免疫组化试剂盒为武汉博士德公司产品。
1.2 方法 免疫组化染色采用SABC法。石蜡切片常规脱蜡至水,30%H2O2室温下阻断30min,微波修复抗原,正常山羊血清室温下封闭30 min,分别滴加兔抗人cyclin B1(1:100)、小鼠抗人PCNA(1:100),4 ℃ 过夜,滴加生物素化山羊抗小鼠/兔IgG,室温下孵育30 min,滴加SABC,孵育30 min, 避光DAB显色,苏木素复染,中性树胶封片,于镜下观察。0.01 mol/L PBS代替一抗为阴性对照,正常脑组织为正常对照组。结果以胞核中出现棕黄色染色为阳性,每一级别胶质瘤中阳性染色例数的比例为该级别的阳性率。随机计数每一标本中5个以上高倍视野的1 000个细胞,平均每100个细胞中阳性染色为标记指数(血管壁出现阳性细胞不予计数)。
1.3 统计学方法 数据用(x±s)表示,采用奇思软件的χ2检验、t检验和双元相关性检验,进行统计学分析,P<0.05为有统计学意义。
2 结果
2.1 cyclin B1和PCNA在脑胶质瘤中的表达 cyclin B1在人脑胶质瘤细胞的胞核中出现阳性染色,染色深浅不一。在胶质瘤标本中cyclin B1的总阳性率为42.3%(22/52)。随胶质瘤病理分级的增高,cyclin B1的阳性率和标记指数呈增高趋势(Tab1)。其阳性率在恶性程度高低度间无统计学差异(P>0.05),其标记指数间存在统计学差异(P<0.05)。阳性率和标记指数在Ⅰ、Ⅱ级与Ⅲ、Ⅳ级各组之间有统计学差异(P<0.05)。正常脑组织中cyclin B1阳性染色率仅为7.1%(1/14),与肿瘤各组间有统计学差异(P<0.05)。
表1 各病理级别胶质瘤中cyclin B1的表达(略)
与正常脑组织比较,①P<0.05;与Ⅰ级比较,②P<0.05;与Ⅱ级比较,③P<0.05;与低级别胶质瘤比较,④P<0.05
2.2 cyclin B1与PCNA 标记指数相关性 随PCNA表达的增高,cyclin B1的表达呈现逐渐增高的趋势。经Pearson相关分析,二者标记指数呈显著正相关(Pearson相关系数r=0.576,P<0.01),提示cyclin B1与胶质瘤细胞的增殖活性之间存在密切联系。
3 讨论
细胞周期素与细胞周期素依赖激酶(CDKs)结合后调控细胞周期演进。cyclin B1是其中的一种,其表达受细胞周期调节。Cyclin B则在S期晚期开始产生,到G2期达到最高点,然后在晚M期被蛋白酶降解。在M期时,CDK1则与Cyclin B结合推动细胞周期进入细胞分裂期。
有研究发现在多种肿瘤中存在Cyclin B1的过度表达,例如胃肠道肿瘤和胰腺肿瘤等[2~3],包括提示它与肿瘤的恶性增殖有明显的关系。在恶性肿瘤中,Cyclin B1的过度表达并积累,引起细胞内成熟促进因子(MPF)的累积,引发核内重要蛋白结构的改变,使细胞增殖遗传的不稳定性增加。本研究发现,cyclin B1的表达与胶质瘤的病理等级有密切联系,恶性胶质瘤组与低级别胶质瘤组之间阳性率差异明显,低恶性度肿瘤(Ⅰ~Ⅱ级)中阳性率为33.3%,高恶性度组(Ⅲ~Ⅳ级)为65.8%,标记指数存在统计学差异(P<0.05),表明随着肿瘤恶性增殖程度的升高,cyclin B1的表达增加,提示其在胶质瘤中的过度表达同肿瘤的发生发展、恶性转型有密切关系。PCNA是一种核内酸性非组蛋白多肽,其表达强度可以反映细胞增殖活性[4]。本研究以PCNA标记指数(PCNA LI)作为细胞增殖活性的参数,发现cyclin B1与PCNA的表达存在显著正相关,进一步验证了cyclin B1过度表达与胶质瘤细胞的恶性增殖关系密切,它的过度表达可能是肿瘤细胞恶性增殖的重要因素之一。
在胶质瘤的恶性增殖中,cyclin B1过度表达发挥了重要作用,对其在细胞周期中生物学机制的研究,不仅可以为胶质瘤基因治疗选择新的靶点[5],而且cyclin B1可能成为临床提供诊断和预后的指标。
【参考文献】
[1] Davis JN,Singh B,Bhuiyan M,et al.Genisteininduced upregulation of p21WAF1, downregulation of cyclin B, and induction of apoptosis in prostate cancer cells[J]. Nutr Cancer, 1998,32(3):123-131.
[2] Chigbrow M, Nelson M. Inhibition of mitotic cyclin B and cdc2 kinase activity by selenomethionine in synchronized colon cancer cells[J]. Anticancer Drugs, 2001,12(1):43-50.
[3] Morisaki T,Hirota T,Iida S, et al.WARTS tumor suppressor is phosphorylated by Cdc2/cyclin B at spindle poles during mitosis[J]. FEBS Lett, 2002, 529(2-3):319-324.
[4] Grunnet ML,O’Neill A,Gilbert M,et al.Correlation of tumor p53 and PCNA with response and survival of glioblastoma in patients treated with an ECOG protocol of pre-irradiation chemotherapy[J]. Clin Neuropathol, 2000,19(5):230-234.
[5] Chakravarti A,Delaney MA, Noll E,et al.Prognostic and pathologic significance of quantitative protein expression profiling in human gliomas[J]. Clin Cancer Res,2001,7(8):2387-2395.