NAD（P）H氧化酶在胶质瘤的表达及与其恶性程度相关性研究

论文摘要

背景：近年来,颅内肿瘤发病率呈上升趋势,据统计,颅内肿瘤约占全身肿瘤的5%,占儿童肿瘤的70%,最常见的脑瘤是脑胶质瘤（glioma）。脑胶质瘤约占颅内肿瘤的40%-45%,来源于各型胶质细胞。而广义上,脑胶质瘤应包括整个神经上皮组织来源的各型胶质细胞和神经元的肿瘤包括髓上皮瘤、髓母细胞瘤、胶质母细胞瘤、星形细胞瘤、少枝胶质瘤、室管膜瘤等；按肿瘤恶性程度可以将胶质瘤分成（Ⅰ-Ⅳ）四级。临床上脑胶质瘤临床表现主要包括颅内高压症状和病变局部症状。胶质瘤引起颅内压增高的机制有：肿瘤实质占位；肿瘤周围水肿；肿瘤囊变或出血；肿瘤颅高压症状出现的早晚、发展的快慢、以及轻重,取决于肿瘤的生长速度、位于脑脊液通路周围或回流静脉旁或颅后窝等情形。胶质瘤的临床表现是重要的鉴别依据,此外神经影像学依据有包括病变所在部位,病变信号,病变内部质地,周边形态,强化情况,周围脑结构等情况对确定病变性质和范围,制定治疗方案具有重要意义。关于脑胶质瘤的治疗,首先是手术治疗,对于原发性肿瘤,予以外科手术切除,尽可能将肿瘤细胞移除干净,避免细胞增生仍是最普遍的治疗模式。对于良性肿瘤,采用手术完全切除的机率较高,病人的存活率也较高。但是对于恶性程度较高的特别是WHO分级Ⅲ级以上的肿瘤,鉴于胶质瘤细胞侵袭性生长以及异常的生物学特性,对放化疗的不敏感,治疗效果不佳；而且经常以同级别或高级别复发,增加了病人的痛苦和经济负担。因此通过临床实验和基础研究分析胶质瘤恶性表型对于治疗具有重要意义。肿瘤发生是多种因素引起。有实验证明,应用自由基清除剂和抗氧化剂在整体或体外实验中都有抑制某些致癌作用。这提示体内过多的自由基可能通过某些机制引起组织细胞结构和功能改变,生长水平上失去了控制,由此引起和促进肿瘤发生、发展和恶化。活性氧（Reactive Oxygen Species, ROS）是指化学性质活跃的含氧原子或原子团,包括超氧阴离子自由基、过氧化氢（H2O2）、脂过氧化自由基等。细胞内活性氧产生的酶体主要有NADPH氧化酶（Nicotinamide vadenine dinucleotide phosphate oxidase, NOX）、黄瞟岭氧化酶等,其中NOX是细胞中ROS的主要来源。ROS被认为是细胞代谢的有毒副产物,可以直接与脂质、蛋白、DNA等分子相互作用,导致组织学改变和功能异常。目前越来越多的研究表明,ROS在低浓度可作为信号转导分子,参与机体多种细胞病理生理反应过程。研究显示在胶质瘤细胞的恶性转化过程中,细胞内ROS也明显增加,提示ROS在上述病理生理反应中可能起了重要作用。研究认为,ROS可以活化蛋白激酶、转录因子和基因表达等。NADPH氧化酶是细胞内ROS的重要来源。通常情况下,该酶处于静息状态,在受到适当的刺激会迅速活化。NADPH氧化酶可以和细胞内核酸、蛋白质、脂类和糖类等相互作用,造成细胞结构和功能改变,由此引起和促进肿瘤特别是胶质瘤的发生和发展。基于上述研究背景,结合胶质瘤在临床诊断和治疗中所遇到的一些问题,本题通过收集临床不同级别的胶质瘤病例和标本检测NAD（P）H氧化酶在不同恶性程度胶质瘤中的表达及ROS的含量,探讨NAD（P）H氧化酶及细胞内ROS对对胶质瘤的发生发展的影响及其与胶质瘤恶性程度的相关性,以期进一步用于指导临床胶质瘤的诊断和治疗。目的：检测NAD（P）H氧化酶及ROS在不同恶性程度胶质瘤中的表达,探讨NAD（P）H氧化酶及细胞内ROS对胶质瘤发生增值及其与胶质瘤恶性程度的相关性。为胶质瘤患者的诊断和治疗的临床和基础研究提供了新的思路。方法：收集2007年8月2010年8月珠江医院神经外科胶收治的不同级别的30胶质瘤病人组织标本,参照WHO公布的中枢神经系统肿瘤分类和恶性程度分级标准进行诊断和分级,以及10例对照组病人组织标本,病人年龄3-68岁,平均年龄38.5±14.8岁,收集上述肿瘤组织标本以及10例对照组病人组织标本,分为正常脑组织对照组（10例）、低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级共10例）、Ⅲ级胶质瘤（10例）和Ⅳ级胶质瘤（10例）。30例病例资料中男性18例,女性12例,各组病人性别、年龄等资料比较差异无统计学意义,遵循均衡和随机原则。通过：1.Real time PCR（?）方法检测组织（细胞）中NOX基因的表达量；2.carboxy-H2DCFDA测定组织ROS的含量；3. Western blot和免疫荧光检测组织中NOX的表达水平；4.结合合理的统计学分析方法；分析检测NAD（P）H氧化酶及ROS在不同恶性程度胶质瘤中的表达,探讨NAD（P）H氧化酶及细胞内ROS与胶质瘤恶性程度的相关性。结果：1.Real time PCR检测胶质瘤组织细胞中NOX mRNA的表达水平本研究中40例标本分为正常对照组、低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级）、Ⅲ级胶质瘤和Ⅳ级胶质瘤,引入Taqman荧光探针,用real time PCR的方法分析各组NOXmRNA的表达,选择人GAPDH基因作为内参,结果提示40例标本均能检测到NOX1-5mRNA有一定程度的表达,与对照组差别有统计学意义,P<0.001,但是,各组之间两两比较时,尤以NOX4在各实验组的表达差异有统计学意义,P<0.001,提示正常对照组、低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级）、Ⅲ级胶质瘤和Ⅳ级胶质瘤随着肿瘤分级的递增,而NOX1、2、3、5的表达在不同恶性程度的肿瘤组织中的表达差异两两比较差别不具有统计学意义,P>0.05。2.Carboxy-H2DCFDA测定组织ROS的产生胶质瘤组织加经过制备细胞悬液,并加入含有最终浓度为10uM的carboxy-H2DCFDA的的溶液,用流式细胞仪检测组织中ROS的含量,结果显示,从正常对照组、低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级）、Ⅲ级胶质瘤和Ⅳ级胶质瘤随着肿瘤分级的递增,组织中ROS的含量的荧光强度随着递增,胶质瘤组织中ROS的生产水平增高。各肿瘤组与对照组相比差别具有统计学意义,P<0.001,提示胶质瘤肿瘤较正常对照组ROS含量增高,不同级别之间肿瘤组织的ROS的含量差别亦具有统计学意义,P<0.001,提示ROS含量与肿瘤的恶性程度正相关。3. Western blot检测NOX的表达正常对照组和各级胶质瘤组织Western Blot结果显示,NOX蛋白在正常对照组标本中呈低表达或阴性,而在低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级）表达量增加,并且随着肿瘤组织的恶性程度的递增,如Ⅲ级胶质瘤和Ⅳ级胶质瘤NOX表达递增,与对照组相比差别具有统计学意义,P<0.001。这与通过荧光定量RT-PCR检测胶质瘤组织细胞中NOX mRNA的表达水平的趋势一致。NOX蛋白在不同级别胶质瘤中表达量差异有统计学意义,提示该蛋白可能通过某些信号转导途径参与了肿瘤的恶性进展。4.免疫荧光检测NOX的表达分布经过免疫荧光实验结果可见,NOX蛋白在正常对照组标本中呈低表达甚至不表达,但是在低级别胶质瘤（Ⅰ Ⅱ级）、Ⅲ级胶质瘤和Ⅳ级胶质瘤组都看到有荧光结显示,这提示在这些组织中有NOX蛋白,并且随着恶性程度的增加,表达量相应增加,恶性程度越高,NOX表达水平越高。结论：对比正常对照组,恶性程度越高的胶质瘤NOX基因的表达水平增高,其中NOX4在不同恶性程度的胶质瘤的表达水平差异统计学意义；对比正常对照组,恶性程度越高的胶质瘤组织生成的ROS也增多。胶质瘤组织标本的中NOX基因的表达量以及ROS的含量与其恶性程度呈正相关。NOX4可能是胶质瘤组织中生产ROS的主要酶体,并且NOX4氧化酶及其生产的ROS可能对胶质瘤的存活和恶性增殖有着重要的调节作用,而且与胶质瘤的恶性程度密切相关。这一研究结果为胶质瘤患者的诊断和治疗的临床和基础研究提供了新的思路。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 参考文献
• 主要技术路线
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 全文小结
• 参考文献
• 缩略词、中英文词汇对照
• 致谢
• 统计学审稿证明