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目的:胶质瘤是中枢神经系统最常见的原发性肿瘤,常造成神经系统的功能障碍,对躯体和认知可引起复杂的损害,轻者给患者带来痛苦或残疾,严重时甚至威胁患者的生命。目前临床上对肿瘤患者一般都采取手术或者放化疗,但由于至今未找到脑胶质瘤发病的关键环节,所以这些治疗方案都不尽如意,胶质瘤的治愈率很低,存活期很短。近年来随着对神经干细胞不断的深入研究,提出了肿瘤干细胞的概念。脑肿瘤干细胞理论认为是存在于肿瘤组织中的一小部分具有干细胞性质的细胞群体,它们具有自我更新能力和多向分化潜能,是形成不同分化程度肿瘤细胞和促进肿瘤不断生长的根源。
2003年Singh等应用无血清培养基从胶质瘤中分离出具有神经干细胞性质的CD133和巢蛋白(Nestin)阳性细胞——脑肿瘤干细胞(braintumor stem cell,BTSC),这类细胞具有明显的自我更新、增殖和分化能力,在体外培养时可分化形成肿瘤细胞,与从肿瘤患者中分离的肿瘤细胞表型相似。目前脑肿瘤干细胞理论认为肿瘤的异质性决定肿瘤内存在有少量具有干细胞属性的肿瘤细胞,通过对称性分裂形成子代干细胞,不对称性分裂形成子代干细胞和肿瘤前体细胞,随着干细胞池的逐渐扩大而形成脑肿瘤,并表达脑肿瘤干细胞特征性标志物CD133和巢蛋白,因此理论上神经上皮肿瘤中CD133和巢蛋白的阳性细胞率代表着脑肿瘤干细胞在异质性肿瘤组织内部的含量。目前认为,CD133和巢蛋白等是特异性的脑肿瘤干细胞标志物。
Calabrese等使用免疫荧光共染和多光子激光扫描显微镜法,发现人脑肿瘤组织切片中的脑肿瘤干细胞紧贴肿瘤毛细血管,比普通肿瘤细胞距离毛细血管近得多;在三维基质胶培养基中,脑肿瘤干细胞向内皮细胞形成的血管迁移,沿血管全长分布并密切接触,而普通肿瘤细胞与血管结构分离呈圆形散在分布。脑肿瘤中脑肿瘤干细胞的数量与平均微血管密度(micro vessels density,MVD)相关,以少突胶质细胞瘤和胶质母细胞瘤的MVD最高,其脑肿瘤干细胞数量也最多。
本研究采用免疫组化化学方法检测星形细胞肿瘤组织中CD133和巢蛋白的阳性表达情况,旨在探讨它们与肿瘤分级及肿瘤微血管分布之间的关系及其意义。
方法:
1：应用免疫组化SP法检测62例人脑胶质瘤、6例正常脑组织中CD133和巢蛋白的表达,并分析CD133和巢蛋白的表达与胶质瘤病理级别的关系,及与CD34标记的微血管密度的关系,探讨它们与肿瘤分级及肿瘤微血管分布之间的关系及其意义。
2：统计学分析:采用SPSS13.0统计软件,各项参数值之间的比较采用X2检验,Spearman相关分析进行数据统计分析,P＜0.05有统计学意义。
结果:
1：CD133阳性细胞的总阳性表达率为66.1％。X2=245.35,各组间差异有显著性P＜0.05;各组间两两比较,胶质瘤各组与正常脑组织间差异均有显著性(P＜0.05)。
2：巢蛋白阳性细胞的总阳性表达率为77.4％。X2=30.81,各组间差异有显著性P＜0.05;各组间两两比较,胶质瘤各组与正常脑组织间差异均有显著性(P＜0.05)。
3：CD133阳性细胞41例(66.1％),巢蛋白阳性细胞48(77.4％)。CD133阳性细胞组巢蛋白阳性率(95.1％)高于其阴性组(47.6％),X2=4.083 P＜0.05统计学有显著差异。其中CD133阳性细胞组中巢蛋白阳性细胞39例,CD133阴性细胞组巢蛋白阴性细胞11例,两者表达密切相关(rs=0.998 P＜0.05)。
4：CD133、巢蛋白均阳性染色组(39例,52.5±20.0)的CD34-MVD值高于两者均阴性组(11例,MVD=26.6±13.7),两样本t检验,t=7.553 P＜0.01两者具有统计学意义。
结论:
(1)脑胶质瘤中的Nestin和CD133的阳性细胞率能够代表着胶质瘤干细胞在异质性肿瘤组织内部的含量;
(2)人类的脑胶质瘤中CD133及Nestin的表达和肿瘤的恶性程度呈正相关;
(3)人脑胶质瘤内CD34-MVD与肿瘤的恶性程度呈正相关;
(4)人脑胶质瘤中CD34-MVD值与CD133和巢蛋白阳性细胞的表达成呈相关性;
(5)胶质瘤干细胞与微血管在分布及数量上存在相关性。两者相互支持和促进,微血管维持胶质瘤干细胞的自我更新和增殖,胶质瘤干细胞促进微血管的形成。