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编号:10208439
胶质瘤p53、bcl-2、MDM2表达与细胞增殖和凋亡的关系
http://www.100md.com 《临床与实验病理学杂志》 1999年第5期
     作者:浦佩玉 刘爱学 于士柱 王春艳

    单位:浦佩玉 刘爱学 于士柱 王春艳(天津医科大学总医院神经外科 300052)

    关键词:神经胶质瘤;蛋白质p53;蛋白质bcl-2;蛋白质MDM2;增殖活性;凋亡

    临床与实验病理学杂志990509

    摘要 目的:研究胶质瘤中p53、bcl-2、MDM2表达与细胞增殖和凋亡的关系。方法:对48例胶质瘤用免疫组化法检测p53、bcl-2、MDM2蛋白表达;以Ki-67标记指数和AgNOR计数检测其增殖活性;用TUNEL法检测细胞凋亡。结果:p53、bcl-2、MDM2蛋白表达阳性率分别为47.9%、35.8%及12.5%,细胞增殖活性随肿瘤p53、bcl-2、MDM2表达水平增高而增高,细胞凋亡则相反。结论:p53、bcl-2、MDM2蛋白过表达与细胞增殖失控、凋亡抑制关系密切,在胶质瘤恶性进展中起重要作用。
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    分类号 R730.264; R394.2 文献标识码 A

    文章编号 1001-7399(1999)05-0402-03

    Expression of p53、bcl-2、MDM2 as well as proliferation activity and apoptosis in gliomas

    Pu Peiyu, Liu Aixue, Yu Shizhu et al

    (Dept of Nerosurg, General Hospital of Tianjin Medical University, Tianjin 300052)

    ABSTRACT Purpose To study the expression of p53、bcl-2 and MDM2 as well as their relationship with proliferation activity and apoptosis in gliomas. Methods p53、bcl-2 and MDM2 expression in 48 cases of gliomas were detected by immunohistochemical staining. Cell proliferation activity of gliomas was evaluated by Ki-67 labeling index (LI) and number of AgNOR and cell apoptosis was examined with TUNEL method. Results The positive expression rate of p53、bcl-2 and MDM2 was 47.9%, 35.8% and 12.5% respectively. Proliferation activity of gliomas was elevated with the increasing level of p53、bcl-2 and MDM2 expression, which was opposite to apoptosis. Conclusion Over-expression of p53、bcl-2 and MDM2 were closely related to uncontrolled cell proliferation and inhibition of apoptosis in gliomas. They play an important role in malignant progression of gliomas.
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    KEY WORDS gliomas; p53 protein; bcl-2 protein; MDM2 protein; cell proliferation activity; apoptosis

    p53基因具有抑制细胞增殖和诱导凋亡的功能,其突变失活是胶质瘤常见的遗传学改变之一。我们先前的研究表明胶质瘤有p53基因突变者均伴有p53蛋白表达,但p53蛋白表达阳性者却不一定有p53基因突变〔1〕。某些学者也有类似发现〔2〕,这可能是由于p53蛋白与某些细胞蛋白结合,使其功能失活,半衰期延长,在细胞内积聚〔3〕,故可用免疫组化法检出;其中癌基因蛋白MDM2最有可能引起bcl-2蛋白失活。此外,bcl-2基因的功能与p53相拮抗,能封闭p53基因诱导的细胞凋亡,为此,我们探讨了48例胶质瘤p53、bcl-2、MDM2表达以及它们与细胞增殖和凋亡的关系。

    1 材料和方法
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    1.1 材料来源 本院1994~1995年期间手术切除的48例胶质瘤,包括Ⅰ~Ⅱ级19例,其中毛细胞型和纤维型星形细胞瘤分别为5例及7例,少枝胶质细胞瘤4例及室管膜瘤3例,Ⅲ级间变性星形细胞瘤11例,IV级胶质母细胞瘤14例及髓母细胞瘤4例。10例正常脑为对照。每份标本取出部分用PCR-SSCP和DNA测序分析p53基因突变,部分用OCT包埋,蘸取液氮后-80℃保存,用于本研究。

    1.2 免疫组化染色 冻存标本,冷冻切片,厚5 μm,冷丙酮固定,滴加一抗浓度为p53单抗(PAb 1801)1∶50,bcl-2单抗1∶30,MDM2单抗1∶50及Ki-67单抗1∶30(均为美国Santa Crutz产品),4℃孵育过夜,ABC药盒染色(Vector, USA)。核或胞浆中呈棕或棕黑色者为阳性,阴性对照不加一抗,p53及MDM2阳性对照为其染色阳性的乳腺癌,bcl-2阳性对照为B细胞淋巴瘤,Ki-67阳性对照为扁桃体。光镜下(400×)随机选取10~20个视野,计数500~1 000个细胞,算出阳性细胞百分率,分为四个等级:(-)无,(+)<30%,()30%~60%()>60%。Ki-67标记指数(LI)=阳性细胞数/总细胞计数×100%〔4〕
, 百拇医药
    1.3 一步银染法 检测细胞AgNOR数、染色及计数方法见文献〔4〕

    1.4 TUNEL法 检测细胞凋亡,按原位细胞凋亡检测试剂盒(boehringer mannheim, germany)说明进行。凋亡细胞核为蓝色,用装有目镜网格测微尺的光镜(400×)计算凋亡细胞数(个/0.25 mm2)。

    2 结果

    2.1 p53蛋白表达(图1) 48例胶质瘤中23例有p53蛋白表达,占47.9%。Ⅲ、Ⅳ级肿瘤p53蛋白表达阳性率及表达强度高于Ⅰ~Ⅱ级者(表1)。

    图1 胶质母细胞瘤p53蛋白表达,免疫组化染色.ABC×400
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    表1 胶质瘤p53蛋白表达 肿瘤级别

    n

    阳性数

    (%)

    表达强度(%)

    +

    Ⅰ~Ⅱ

    19

    4(21.1)

    3(75.0)
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    1(25.0)

    0(0)

    Ⅲ

    11

    7(63.6)**

    1(14.4)

    3(42.8)

    3(42.8)

    Ⅳ

    18

    12(66.7)

    2(16.7)
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    4(33.3)

    6(50.0)

    合计

    48

    23(47.9)

    6(26.1)

    8(34.8)

    9(39.1)

    Ⅲ,Ⅳ与Ⅰ~Ⅱ相比:**P<0.01

    2.2 bcl-2蛋白表达(图2) 48例胶质瘤中17例有bcl-2蛋白表达,占35.4%,恶性程度不同的肿瘤bcl-2表达阳性率无差异,但高恶度肿瘤的表达强度增高(表2)。
, 百拇医药
    图2 胶质母细胞瘤bcl-2蛋白表达,免疫组化染色.ABC×200

    表2 胶质瘤bcl-2蛋白表达 肿瘤级别

    n

    阳性数

    (%)

    表达强度(%)

    +

    Ⅰ~Ⅱ

    19

    5(26.3)
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    4(80.0)

    1(20.0)

    0(0)

    Ⅲ

    11

    5(45.5)**

    0(0)

    2(40.0)

    3(60.0)*

    Ⅳ

    18

    7(38.9)
, 百拇医药
    1(14.3)

    1(14.3)

    5(71.4)*

    合计

    48

    17(35.4)

    5(29.4)

    4(23.5)

    8(47.1)

    Ⅲ,Ⅳ与Ⅰ~Ⅱ相比:*P<0.05

    2.3 MDM2蛋白表达(图3) 48例胶质瘤中6例有MDM2蛋白表达,占12.5%,该6例中5例为胶质母细胞瘤,1例为间变性星形细胞瘤。Ⅰ~Ⅱ级胶质瘤未见有阳性表达者。
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    图3 胶质母细胞瘤MDM2蛋白表达.ABC×200

    将上述三种基因蛋白在胶质瘤中表达的变化与我们检测p53基因突变的结果相对照,可见6例MDM2表达阳性者均无p53基因突变,其中4例p53蛋白表达阳性,bcl-2表达阳性者基本上有p53蛋白表达阳性但无基因突变(表3)。

    表3 胶质瘤p53、bcl-2、MDM2蛋白表达变化与p53基因突变 病例

    诊断

    bcl-2

    MDM2

    p53

    SSCP

    1
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    GA

    +--

    5

    2

    GA

    -

    -

    5

    3

    GA

    -
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    -

    5

    4

    GA

    -

    -

    8

    5

    GA

    -

    -
, 百拇医药
    8

    6

    GA

    -

    -

    +

    5

    7

    GA

    -

    -

    8

    8
, 百拇医药
    AA

    -

    -

    5

    9

    AA

    -

    -

    5

    10

    AA
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    -

    -

    8

    11

    AA

    -

    -

    8

    12

    MA

    -
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    -

    5

    13

    PA

    -

    -

    -

    5

    14

    GA

    -
, 百拇医药
    -

    -

    15

    GA

    -

    -

    16

    GA
, 百拇医药
    -

    17

    GA

    -

    18

    GA

    +

    +

    -
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    19

    GA

    -

    -

    20

    GA

    -

    -

    -

    21
, 百拇医药
    AA

    +

    -

    22

    AA

    -

    -

    23

    AA
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    -

    -

    24

    AA

    -

    -

    -

    25

    AA

    -
, 百拇医药
    -

    -

    26

    AA--

    -

    -

    -

    27

    AA

    -

    -

    -

    -

    28
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    PA

    +

    -

    +

    -

    29

    PA

    -

    -

    30

    FA
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    +

    -

    +

    -

    31

    FA

    +

    -

    +

    -

    32

    FA

    +

    -
, 百拇医药
    -

    -

    33~48

    -

    -

    -

    -

    GA:胶质母细胞瘤,MA:髓母细胞瘤,PA:毛细胞型星形细胞瘤,AA:间变性星形细胞瘤,FA:纤维型星形细胞瘤,5,8:p53基因第5及第8外显子突变

    2.4 p53蛋白表达与细胞增殖及凋亡的关系(图4) p53蛋白表达强阳性的胶质瘤增殖活性明显增高,而凋亡细胞数明显低于p53蛋白表达弱或无表达的肿瘤。所有阳性及阴性组比较,增殖活性及凋亡差异有显著性(表4)。
, 百拇医药
    图4 胶质瘤及正常脑细胞凋亡,HE与TUNEL法染色,×200

    A.正常脑 B.星形细胞瘤 C.间变性星形细胞瘤 D.胶质母细胞瘤

    表4 胶质瘤p53蛋白表达水平与细胞增殖及凋亡(±s) p53表达

    n

    Ki-67 LI

    AgNOR

    凋亡细胞数

    -

    25

    4.21±2.03*
, 百拇医药
    2.12±0.88*

    58.88±25.67*

    +

    6

    5.48±3.42*

    2.50±1.38*

    53.17±31.40*

    

    8

    8.48±3.78

    3.13±1.13
, 百拇医药
    35.00±32.53

    

    9

    11.19±4.71

    3.89±1.17

    25.89±10.13

    F值

    5.04**

    6.67**

    5.18**

    与组比较:*P<0.05,**P<0.01
, 百拇医药
    2.5 bcl-2蛋白表达与细胞增殖及凋亡的关系(图4) bcl-2高强度表达组胶质瘤增殖活性显著高于表达弱阳性组,而凋亡细胞则明显减少(表5)。

    表5 胶质瘤bcl-2蛋白表达与细胞增殖及凋亡(±s) bcl-2表达

    n

    Ki-67 LI

    AgNOR

    凋亡细胞数

    -

    31

    5.56±3.20
, 百拇医药
    2.42±1.06

    49.68±26.10

    +

    5

    2.26±2.00*

    2.00±1.22*

    68.00±23.61*

    4

    6.50±4.65

    2.50±1.29
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    47.50±21.85

    8

    10.85±1.75

    3.87±0.64

    27.88±8.18

    F值

    4.40**

    4.89**

    3.18**

    与组比较:*P<0.05,**P<0.01
, 百拇医药
    2.6 MDM2蛋白表达与细胞增殖及凋亡的关系(图4) MDM2蛋白表达阳性组细胞增殖活性显著增高,凋亡细胞明显减少(表6)。

    表6 胶质瘤MDM2蛋白表达与细胞增殖及凋亡(±s) MDM2表达

    n

    Ki-67 LI

    AgNOR

    凋亡细胞数

    -

    42

    5.46±4.21

    2.40±1.04
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    51.00±25.25

    +

    6

    10.58±0.98

    3.83±0.41

    23.83±5.27

    F值

    5.48**

    6.1821**

    6.1041**

    **P<0.013 讨论
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    肿瘤细胞内p53蛋白积聚除由于基因突变而蛋白变构失活外,还可能因p53蛋白与某些肿瘤病毒如SV大T抗原、腺病毒E1B、人乳头状瘤病毒E6、E7及癌基因产物如MDM2蛋白结合形成复合物而致稳定性增加,细胞内积聚,丧失生长负调节活性。Reifenberger等〔5〕报道在157例原发脑肿瘤8%~10%的胶质母细胞瘤及间变性星形细胞瘤有MDM2基因扩增。我们在48例胶质瘤中发现6例高恶度胶质瘤MDM2过表达,其中4例有p53蛋白表达而无基因突变,故这些p53蛋白可能是与MDM2结合的失活蛋白,但2例既无p53基因突变,又无MDM2蛋白表达,却也有p53蛋白表达,提示尚可能有其它因素干扰p53蛋白的功能,有待进一步研究。

    bcl-2基因在功能上与p53基因相拮抗,可促进细胞转化,抑制凋亡,本组不同级别的胶质瘤bcl-2阳性表达率无差异,但多见于无p53基因突变者,且在恶性胶质瘤其表达强度显著增高,提示bcl-2基因表达在胶质瘤恶性进展中起一定作用。
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    正常情况下,基因调控的细胞增殖与凋亡处于动态平衡。我们的资料表明随肿瘤p53,bcl-2表达强度增高,细胞增殖活性增强,凋亡细胞减少;说明免疫组化染色阳性的p53蛋白可能是失去正常抑制细胞分裂及诱导凋亡功能的失活蛋白,而bcl-2高表达又可抑制细胞凋亡,有利于肿瘤生长。已有研究报道MDM2蛋白表达可抑制某些化疗药物诱导的细胞凋亡〔6〕。我们发现MDM2蛋白表达阳性的胶质瘤增殖活性异常增高,凋亡细胞明显减少,这可能与MDM2蛋白本身具有抑制细胞凋亡作用以及它和p53蛋白结合、使后者失活有关。

    本研究结果表明,胶质瘤p53、bcl-2及MDM2过表达与细胞增殖活性增高、凋亡受到抑制密切有关,它们在胶质瘤恶性进展中起重要作用。这也为胶质瘤基因治疗的试验靶基因提供参考。

    作者简介:浦佩玉,女,65岁,教授,博士生导师。研究方向:脑胶质瘤

    参考文献
, http://www.100md.com
    1,刘爱学,浦佩玉,程爱国等.人脑胶质瘤p53蛋白表达与p53基因突变的相关性研究.中华医学杂志,1996;76:605~607

    2,Koga H, Zhang S, Kumanishi T et al. Analysis of p53 gene mutation in low and high grade astrocytomas by polymerase chain reaction-assisted single strand conformation polymorphism and immunohistochemistry. Acta Neuropathol, 1994;87:225~232

    3,Chang F, Syrjanen S, Tervahauta A et al. Tumor igenesis associated with the p53 tumor supressor gene. Br J Cancer, 1993;68:653~661
, http://www.100md.com
    4,刘旭文,浦佩玉,高之宪等.神经上皮起源的脑肿瘤增殖活性与表皮生长因子受体基因表达的相关性研究.中国神经精神疾病杂志,1997;23:130~133

    5,Reifenberger G, Liu L, Ichimura K et al. Amplification and overexpression of the MDM2 gene in a subset of human malignant gliomas without p53 mutations. Cancer Res, 1993;53:2736~2739

    6,Kondo S, Barnett GH, Hara H et al. MDM2 protein confers the resistance of a human glioblastoma cell line to cisplatin-induced apoptosis. Oncogene, 1995;10:2001~2006

    收稿日期:1998-09-28

    修回日期:1999-05-07, 百拇医药