p57kip2和cyclin D1在人脑胶质瘤中的表达和临床意义

作者：屈建强,杨涛,周乐,张熙

作者单位：1. 西安交通大学医学院第二附属医院神经外科，陕西西安 710004；2. 安康市中心医院神经外科，陕西安康 725000

         【摘要】  目的 探讨p57kip2蛋白、cyclin D1蛋白在人脑胶质瘤中的表达情况及其临床意义。方法 采用免疫组织化学SP法检测p57kip2、cyclin D1在55例人脑胶质瘤和10例正常脑组织中的表达。结果 在55例胶质瘤中，p57kip2蛋白阳性率为38.2%(21/55)，显著低于正常脑组织(80%, P<0.05)。p57kip2蛋白表达在低度恶性(Ⅰ-Ⅱ 级)组显著高于高度恶性(Ⅲ-Ⅳ级)组(P<0.05)，生存时间≥2年组显著高于<2年组(P<0.05)。脑胶质瘤中Cyclin D1蛋白阳性率为54.5%(30/55)，显著高于正常脑组织(10%, P<0.05)。cyclin D1蛋白表达在高度恶性(Ⅲ-Ⅳ级)组显著高于低度恶性(Ⅰ-Ⅱ级)组(P<0.05)，生存时间<2年组显著高于≥2年组(P<0.05)。p57kip2蛋白的表达与cyclin D1蛋白的表达存在负相关(rs=-0.277，P<0.05)。结论 p57kip2蛋白和cyclin D1蛋白在脑胶质瘤中存在异常表达，p57kip2蛋白和cyclin D1蛋白的表达程度与脑胶质瘤的分化程度、预后相关.

【关键词】  p57kip2蛋白；cyclin D1蛋白；脑胶质瘤；免疫组织化学

基金项目：陕西省科技计划基金资助项目[No.2006K09G2(12)]　　Expression of p57kip2 and cyclin D1in human glioma and its clinical significance

　　Qu Jianqiang, Yang Tao, Zhou Le, Zhang Xi

　　1. Department of Neurosurgery, the Second Affiliated Hospital,Medical School of Xian Jiaotong University, Xian 710004; 　　2. Department of Neurosurgery,Ankang Central Hospital, Ankang 725000, China

　　ABSTRACT: Objective  To investigate the expression of p57kip2 and cyclin D1 in human brain glioma and its clinical significance. Methods  The expression of p57kip2 and cyclin D1 was detected by SP immunohistochemical technique in brain glioma (n=55) and normal brain tissues (n=10). Results  Positive rate of p57kip2 protein in the 55 cases of brain glioma was 38.2% (21/55), significantly lower than that in normal brain tissues (80%, P<0.05). p57kip2 positivity in low malignancy group (Ⅰ-Ⅱ grade) was significantly higher than that in high malignancy group (Ⅲ-Ⅳ grade) (P<0.05); in survival time ≥2 years group, it was significantly higher than that in ＜2 years group (P<0.05). Positive rate of cyclin D1 protein in brain glioma was 54.5% (30/55), significently higher than that in normal brain tissues (10%, P<0.05). Cyclin D1 expression in high malignancy group (Ⅲ-Ⅳ grade) was significantly higher than that in low malignancy group (Ⅰ-Ⅱ grade) (P<0.01); in survival time ＜2 years group it was significantly higher than that in ≥2 years group (P<0.05). There was a negative correlation between the expression of p57kip2 and cyclin D1 (rs=-0.277, P<0.05). Conclusion  The expression of p57kip2 protein and cyclin D1 protein is abnormal in glioma, and the expression extent is correlated with tumor differentiation and prognosis.

　　KEY WORDS: p57kip2 protein; cyclin D1 protein; glioma; immunohistochemistry

　　近来研究表明，细胞周期调控异常与细胞癌变密切相关，二者的关系是肿瘤学研究的热点之一[1]。细胞周期控制系统由细胞周期蛋白(cyclin)、细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclindependent kinase, CDK)和CDK抑制因子(cdk inhibitor, CKI)组成。cyclinCDK以复合物的形式发挥作用，CKI能竞争性地与CDK结合，抑制其活性，从而调整细胞周期。新近发现的p57kip2为细胞周期调控因子CKIs家族的新成员，是细胞周期G1/S期的重要调控因子，与多种肿瘤的发生、发展有关[23]。但p57kip2蛋白的表达与脑胶质瘤的关系以及p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白在脑胶质瘤发生发展中的关系目前尚不清楚，本文拟应用免疫组织化学技术，探讨p57kip2、cyclin D1在脑胶质瘤组织和正常脑组织中以及不同生存期的脑胶质瘤组织中的表达和意义。

1  材料与方法

　　1.1  材料

　　55例脑胶质瘤标本为西安交通大学医学院第二附属医院2002-2004年手术存档石蜡标本，术后均经病理诊断证实为脑胶质瘤，其中星形细胞瘤42例，多形性胶质母细胞瘤6例，少突胶质细胞瘤5例，室管膜瘤2例。病例中男28例，女27例，年龄4-71岁，平均40.1岁。生存时间≥2年24例，<2年31例。根据2000年修改的WHO神经系统肿瘤分类标准，对所有肿瘤进行组织学分类和分级：Ⅰ级12例，Ⅱ级17例，Ⅲ级18例，IV级8例。另10例正常对照脑组织取自我院因颅脑损伤行颅内减压术的患者，男女各5例，年龄10-65岁，平均36.5岁。所有患者均未经过放疗或化疗。

　　1.2  免疫组化染色

　　鼠抗人p57kip2单克隆抗体购自NeoMarkers公司，1∶400，鼠抗人Cyclin D1单克隆抗体购自Cell signaling公司，1∶400，广谱SP试剂盒购自深圳晶美生物技术有限公司。采用链霉素抗生物素过氧化物酶法(SP法)检测蛋白表达。每次试验以PBS代替一抗作为空白对照，由试剂公司提供阳性对照片。实验操作按试剂盒说明书进行。

　　1.3  观察测定方法

　　p57kip2蛋白和cyclin D1蛋白均以胞核染色为棕褐色颗粒者为阳性细胞。400倍显微镜下每张载玻片计数500个细胞，依据染色阳性细胞数，计算阳性细胞所占百分比：<10%为阴性(-)；10%-25%为弱阳性(+)；26%-50%为阳性()；>50%为强阳性()。

　　1.4  统计学方法

　　应用SPSS 11.5统计软件进行分析。用卡方检验、校正卡方检验，Spearman 等级相关分析，P<0.05为有显著性差异。

　　2  结 果

　　2.1  p57kip2、cyclin D1蛋白在脑胶质瘤中的表达

　　p57kip2在人脑胶质瘤中的阳性着色主要定位于细胞核，胞浆中也有表达(图1)。cyclin D1在人脑胶质瘤中的阳性着色主要定位于细胞核(图2)。

    p57kip2、cyclin D1蛋白在脑胶质瘤和正常脑组织中的表达见表1。表1  p57kip2和cyclin D1在脑胶质瘤和正常脑组织中的表达（略）

　　2.2  p57kip2与cyclin D1表达之间的关系

　　脑胶质瘤中p57kip2与cyclin D1的表达存在负相关，但相关性较弱(P=0.041，rs=-0.277)，见表2。表2  胶质瘤中p57kip2和cyclin D1表达的相关性（略）

　　3  讨  论

　　3.1  p57kip2蛋白在脑胶质瘤中表达及意义

　　p57基因定位于11p11.5，其表达产物p57蛋白。Lee等[4]认为p57基因可抑制肿瘤的发生发展，可能是其产物p57kip2蛋白与cyclinCDK复合物结合，阻止细胞增殖，从而使细胞周期停滞在G1期。Lai等[5]实验发现诱导性表达的p57kip2在三种典型的人星形细胞瘤细胞株中阻止细胞增殖，使其停滞在G1期。p57kip2负性调节细胞增生的生物学功能使其成为一个候选的肿瘤抑制基因[6]。本研究结果显示，脑胶质瘤中p57kip2表达阳性率为38.2%，显著低于正常脑组织(80%)(P<0.05)，且在低恶性组表达高于高恶性组，差异有统计学意义(P<0.05)，提示p57kip2蛋白的表达水平改变与脑胶质瘤分化程度有关。在包括对肝癌等多种肿瘤的研究中发现[7]，p57kip2蛋白表达下降与肿瘤患者预后差有关，可作为一独立预后指标。本研究结果在生存时间≥2年组其表达高于<2年组，有显著性差异(P<0.05)，也支持上述观点。

　　3.2  cyclin D1蛋白在脑胶质瘤中表达及意义

　　cyclin D1基因位于人染色体11q13，其产物cyclin D1蛋白是细胞周期正性调节蛋白，与CDK4/6形成活性复合物，cyclin D1/CDK4/6参与G1期和S期的pRb磷酸化作用，能加速S期，对DNA复制的启动十分重要。cyclin D1在多种肿瘤中都被证明是反映预后的重要指标，但在人脑胶质瘤中，尚未有定论。Nakamura等[8]在检测94例星形细胞瘤标本时，发现有54%的患者出现cyclin D1过度表达，并且影响患者的预后，表达越高，预后越差。但Park等[9]用免疫组织化学方法对40例少突胶质瘤的研究中未发现有cyclin D1过度表达。本研究结果显示，脑胶质瘤中cyclin D1表达阳性率为54.5%，显著高于正常脑组织(10%)(P<0.05)。

　脑胶质瘤中高度恶性组cyclin D1蛋白阳性表达率高于低度恶性组，二者差异有显著性(P<0.01)，在生存时间≥2年组与< 2年组之间cyclin D1蛋白的表达也有显著性差异(P<0.05)。提示cyclin D1蛋白的表达与脑胶质瘤恶性进展及预后有关，可能成为预测预后的指标之一。

　　3.3  p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白在脑胶质瘤中表达的关系  　　细胞增生周期中，p57是一负性调节信号，cyclin D1是一正性调节信号，二者共同作用于细胞周期G1/S期节点。周正平等[10]研究乳腺浸润性导管癌时发现p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白表达呈负相关。本实验研究发现p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白在人脑胶质瘤表达呈负相关，提示p57kip2蛋白的表达下调与cyclin D1蛋白的过表达，二者协同促进G1/S期的进展，导致脑胶质瘤发生。我们推测肿瘤分化过程中p57kip2和cyclin D1之间可能存在反馈抑制环路，其主要作用是保持细胞周期进行中正负调节因子的动态平衡。因此，联合检测p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白，有利于更好地评估人脑胶质瘤的预后。深入研究p57kip2蛋白与cyclin D1蛋白在脑胶质瘤的发生、发展中的作用机制，将为脑胶质瘤的治疗提供新的思路。

【参考文献】  　　[1]Sherr CJ. Cancer cell cycles [J]. Science, 1996, 274(5293):16721677.

　　[2]Ito Y, Yoshida H, Nakano K, et al. Expression of p57/ Kip2 protein in normal and neoplastic thyroid tissues [J]. Int J Mol Med, 2002, 9(4):373376.

　　[3]Ito Y, Takeda T, Sasaki Y, et al. Expression of p57/ Kip2 protein in extrahepatic bile duct arcinoma and intrahepatic cholangiocellular carcinoma [J]. Liver, 2002, 22(2):145149.

　　[4]Lee MH, Reynisdottir I, Massague J. Cloning of p57kip2, a cyclindependent kinase inhibitor with unique domain instructure and tissued distribution [J]. Genes Dev, 1995, 9(6):639649.

　　[5]Lai S, Goepfert H, Gillenwater AM, et al. Loss of imprinting and genetic alterations of the cyclindependent kinase inhibitor p57kip2 gene in head and neck squamous cell carcinoma [J]. Clin Cancer Res, 2000, 6(8):31723176.

　　[6]Matsuoka S, Edwards MS, Bai C, et al. p57kip2, a structurally distinct member of the p21cip1 Cdk inhibitor family, is a candicate tumor suppressor gene [J]. Genes Dev, 1995, 9(6):650662.

　　[7]Nakai S, Masaki T, Shiratori Y, et al. Expression of p57 (kip2) in hepatocellular carcinoma: relationship between tumor differentiation and patient surrival [J]. Int J Oncol, 2002, 20(4):769775.

　　[8]Nakamura M, Konishi N, Hiasa Y, et al. Frequent alterations of cellcycle regulators in astrocytic tumors as detected by molecular genetic and immunohistochemical analyses [J]. Brain Tumor Pathol, 1998, 15(2):8388.

　　[9]Park SH, Suh YL. Expression of cyclin A and topoisomerase Ⅱ alpha of oligodendrogliomas is correlated with tumour grade, MIB1 labelling index and survival [J]. Histopathol, 2003, 42(4):395402.

　　[10]周正平，王进京，郑洪，等. 乳腺浸润性导管癌中cyclin D1、p57kip2的表达及意义 [J]. 肿瘤防治研究, 2005, 32(8):476478.