不同病理類型及分級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞IDH1基因突變臨床研究

四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科(成都 610041)

羅秀萍　陳茂君△　楊前美　方　丹　彭洪春

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·臨床病理·

不同病理類型及分級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞IDH1基因突變臨床研究

四川大學(xué)華西醫(yī)院神經(jīng)外科(成都 610041)

羅秀萍陳茂君△楊前美方丹彭洪春

摘要目的：研究不同病理類型及分級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞IDH1基因突變情況。方法：收集膠質(zhì)瘤患者175例的臨床標(biāo)本，檢測并對(duì)比各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞的IDH1基因突變、WHO分級(jí)情況，分析IDH1基因突變與WHO分級(jí)及年齡的相關(guān)性。結(jié)果：175例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。同時(shí)，彌漫型及間變性星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM、少突膠質(zhì)瘤、少突星形細(xì)胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。WHO分級(jí)為I級(jí)3.43%，Ⅱ級(jí)32.57%，Ⅲ級(jí)34.29%，Ⅳ級(jí)29.71%。IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM及少突星形細(xì)胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。根據(jù)Pearson法分析相關(guān)性可知，IDH1基因突變與WHO分級(jí)呈正相關(guān)(r=0.619，P=0.023)，與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.784，P=0.000)。結(jié)論：IDH1基因突變?cè)谀z質(zhì)瘤中具有較高的發(fā)生率，尤其是WHO分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)及年齡較低者中，其對(duì)膠質(zhì)瘤的形成及發(fā)展具有重要作用。

主題詞神經(jīng)膠質(zhì)瘤/病理學(xué)異檸檬酸脫氫酶突變

近年研究表明，膠質(zhì)瘤內(nèi)異檸檬酸脫氫酶1(Isocitrate dehydrogenase1，IDH1)等基因有突變現(xiàn)象，且此種基因突變與膠質(zhì)瘤形成及發(fā)展聯(lián)系緊密，這對(duì)臨床膠質(zhì)瘤的診治具有積極意義[1-2]。本文分析不同病理類型及分級(jí)膠質(zhì)瘤細(xì)胞IDH1基因突變情況,現(xiàn)報(bào)告如下。

資料與方法

1一般資料收集2012年1月至2015年9月在我院神經(jīng)外科接受手術(shù)治療的膠質(zhì)瘤患者的臨床標(biāo)本175例。入選標(biāo)準(zhǔn)[3-4]：①患者均符合WHO關(guān)于膠質(zhì)瘤的診斷標(biāo)準(zhǔn)；②術(shù)前均未實(shí)施放化療等治療手段；③經(jīng)膠質(zhì)瘤病理學(xué)確診。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他類型的腫瘤；②無手術(shù)適應(yīng)證。其中WHO分級(jí)I級(jí)6例，Ⅱ級(jí)57例，Ⅲ級(jí)60例，Ⅳ級(jí)52例。毛細(xì)胞型、彌漫型及間變性星形細(xì)胞瘤分別為6例、18例及34例；原發(fā)及繼發(fā)性GBM分別為22例及30例；少突膠質(zhì)瘤12例，(間變性)少突星形細(xì)胞瘤各26例，14例；室管膜瘤6例；節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤7例。

2檢測方法將膠質(zhì)瘤標(biāo)本通過中性甲醛固定，并經(jīng)石蠟包埋之后實(shí)施薄層切片，給予常規(guī)脫蠟，利用檸檬酸液修復(fù)，經(jīng)微波爐的高溫高壓行抗原修復(fù)，再滴入過氧化物酶液實(shí)施阻斷，在室溫下孵育5min，經(jīng)PBS漂洗，而后滴入鼠抗人mIDH1R32H型單克隆抗體。在室溫下孵育約30min，經(jīng)PBS沖洗之后滴入辣根過氧化物酶所標(biāo)記的羊抗鼠二抗，在室溫下孵育約30min，再經(jīng)PBS沖洗，在切片上滴加DAB顯色液，孵育5min。使用自來水沖洗以中止顯色，再經(jīng)蘇木精復(fù)染，給予脫水、透明及中性樹膠封片，置于顯微鏡下觀察。相關(guān)陰性對(duì)照由緩沖液代一抗實(shí)施孵育。

3陽性結(jié)果評(píng)價(jià)[5-6]細(xì)胞胞質(zhì)中含棕黃色活著褐色顆粒記為陽性，通過2名病理醫(yī)師利用雙盲法閱片及雙評(píng)分半定量法給予評(píng)分。在光鏡下查看8個(gè)高倍視野， 再記錄4個(gè)視野內(nèi)染色陽性的百分率，將陽性細(xì)胞>10%記為IDH1突變陽性。

結(jié)果

1各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞的IDH1基因突變情況 175例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。同時(shí)，彌漫型及間變性星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM、少突膠質(zhì)瘤、(間變性)少突星形細(xì)胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P﹤0.05)，見表1。

表1　各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞IDH1基因突變情況[n(%)]

注：與突變型比較，△P<0.05

2各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞標(biāo)本對(duì)應(yīng)的WHO分級(jí)情況175例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中，WHO分級(jí)為I級(jí)3.43%，Ⅱ級(jí)32.57%，Ⅲ級(jí)34.29%，Ⅳ級(jí)29.71%。發(fā)生突變的例數(shù)中，主要為WHO分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)，見表2。

表2　各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞標(biāo)本對(duì)應(yīng)WHO分級(jí)情況

3各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞標(biāo)本對(duì)應(yīng)患者年齡情況各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞的病理類型中，IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型(間變性)星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM及(間變性)少突星形細(xì)胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P﹤0.05)，見表3。

表3　各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞標(biāo)本對(duì)應(yīng)患者年齡情況±s)

注：與突變型比較，△P<0.05

4IDH1基因突變與WHO分級(jí)及年齡的相關(guān)性根據(jù)Pearson法分析相關(guān)性可知，IDH1基因突變與WHO分級(jí)呈正相關(guān)(r=0.619，P=0.023)，與年齡呈負(fù)相關(guān)(r=-0.784，P=0.000)。

討論

膠質(zhì)瘤在臨床較為常見，特別是高分級(jí)的膠質(zhì)瘤，大都以廣泛浸潤式生長，且不含明確的邊界，接受手術(shù)治療時(shí)通常較難完全切除，這就對(duì)膠質(zhì)瘤的診斷及鑒別提出了較高要求。有報(bào)道指出，人IDH1作為染色體2q33.3上IDH1基因所編碼翻譯的蛋白酶，可經(jīng)同源二聚體形式成為1個(gè)功能性單位，發(fā)揮的功能主要是催化異檸檬酸轉(zhuǎn)為α-酮戊二酸，此過程還可使NAD(P)+成為電子及氫受體而轉(zhuǎn)化為NAD(P)H，最終在相關(guān)細(xì)胞的能量代謝上發(fā)揮重要作用[7-8]。由于近年來有報(bào)道顯示，IDH1基因突變可能與膠質(zhì)瘤的產(chǎn)生及發(fā)展具有重要聯(lián)系。本文通過分析二者間的相關(guān)性，旨在輔助臨床診斷[9]。

經(jīng)過相應(yīng)的研究后結(jié)果顯示，175例膠質(zhì)瘤標(biāo)本中，共檢出90例IDH1基因突變，總突變率51.43%。提示在膠質(zhì)瘤中發(fā)生IDH1基因突變的比例較高，這與臨床實(shí)際基本相符。同時(shí)，本文結(jié)果顯示，彌漫型及間變性星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM、少突膠質(zhì)瘤、(間變性)少突星形細(xì)胞瘤的突變率均較野生型非突變率更高，且發(fā)生突變的例數(shù)中，主要為WHO分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)。但在WHO分級(jí)為Ⅱ級(jí)的室管膜瘤及節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤中并未出現(xiàn)IDH1基因突變。這提示室管膜瘤及節(jié)細(xì)胞膠質(zhì)瘤可能和上述易發(fā)生IDH1基因突變的病理類型存在不同的發(fā)病機(jī)制及分子病理機(jī)制。臨床研究顯示，發(fā)生IDH1基因突變的膠質(zhì)瘤細(xì)胞內(nèi)低氧誘導(dǎo)因子-1α(HIF-1α)水平較IDH1基因野生型更高，而HIF-1α的功能是強(qiáng)化機(jī)體或者細(xì)胞在缺氧狀態(tài)下的有關(guān)生存能力，換言之，HIF-1α對(duì)于腫瘤形成及演變具有重要的促進(jìn)作用，尤其在膠質(zhì)瘤的血管形成過程中具有核心作用[10]。同時(shí)，可能因?yàn)镮DH1 R132基因產(chǎn)生突變后致使編碼產(chǎn)生的IDH1活性減弱，HIF-1α產(chǎn)生增加，進(jìn)而激活了HiF信號(hào)通路，加速腫瘤生長，最終形成膠質(zhì)瘤。此外，在各類膠質(zhì)瘤細(xì)胞的病理類型中，IDH1基因突變型的年齡普遍較野生型更小，在彌漫型(間變性)星形細(xì)胞瘤、繼發(fā)性GBM及(間變性)少突星形細(xì)胞瘤的突變型年齡顯著低于野生型，這滿足國外報(bào)道的膠質(zhì)瘤IDH1基因突變與患者的年齡分布實(shí)際情況[11-12]。本文進(jìn)一步根據(jù)Pearson法分析相關(guān)性可知，IDH1基因突變與WHO分級(jí)呈正相關(guān)，與年齡呈負(fù)相關(guān)。這證實(shí)了膠質(zhì)瘤IDH1基因突變與年齡的關(guān)系，而在WHO分級(jí)方面，由于本文樣本例數(shù)較少，對(duì)于WHOⅣ的病例研究可能存在一定的偏移，今后可重點(diǎn)針對(duì)此情況深入分析。

綜上所述，IDH1基因突變?cè)谀z質(zhì)瘤中具有較高的發(fā)生率，尤其是WHO分級(jí)Ⅱ～Ⅲ級(jí)及年齡較低者中，其對(duì)膠質(zhì)瘤的形成及發(fā)展具有重要作用。

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(收稿:2015-09-22)

【中圖分類號(hào)】R651.1

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

doi：10.3969/j.issn.1000-7377.2016.07.60

Research of different pathological types and levels of glioma cells IDH1 gene mutations in clinical

Neurosurgery of West China Hospital of Sichuan University(Chengdu 610041)

Luo XiupingChen MaojunYang Qianmeiet al

ABSTRACTObjective: To study the different pathological types and levels of glioma cells IDH1 gene mutations in clinical situations. Methods:175 cases of patients with glioma clinical specimens were studied. Detection and compared all kinds of glioma cells IDH1 gene mutations, the WHO classification, patients'age, IDH1 gene mutations and the WHO classification were analyzed and the correlation of age. Results: in the 175 cases of gliomas specimens, 90 cases were detected IDH1 gene mutation, the total mutation rate was 51.43%. At the same time, diffuse and anaplastic astrocytoma, less secondary GBM, tu glioma, (degeneration) mutation rate of astrocytoma were less than wild type of mutation rate is higher, the difference was statistically significant. The WHO classification forilevel, 3.43% Ⅱ level, 32.57% Ⅲ level, 34.29% 29.71% Ⅳ level.In all kinds of pathological types of glioma cells, IDH1 gene mutations age than the wild type was more common small, diffuse type (anaplastic) astrocytoma, and secondary GBM (anaplastic) oligoastrocytomas mutant tumor cells significantly younger than the wild type, the difference was statistically significant. Correlation analysis shows that, IDH1 gene mutation and WHO classification was based on pearson method positively correlated (r = 0.619, P = 0.023), was negatively correlated with age (r = -0.784, P = 0.000). Conclusion: IDH1 gene mutation has a high incidence of gliomas, especially WHO grade Ⅱ ～ Ⅲ grade and lower the age of its formation and development of glioma has an important role.

KEY WORDSGlioma/pathologyIsocitrate dehydrogenaseMutation