腦膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表達(dá)水平與病理特征的關(guān)系及對術(shù)后復(fù)發(fā)的預(yù)測價(jià)值*

周 龍，劉美霞，田仁富，潘 軻，向春暉

恩施土家族苗族自治州中心醫(yī)院：1.神經(jīng)外科；2.神經(jīng)內(nèi)科，湖北恩施 445000

腦膠質(zhì)瘤為成膠質(zhì)細(xì)胞衍化而來的一種原發(fā)性顱腦腫瘤，其發(fā)病患者約占顱內(nèi)腫瘤發(fā)病患者的35.2%～61.0%，具有“三高一低”特征，即發(fā)病率高、復(fù)發(fā)率高、病死率高、治愈率低[1]。臨床醫(yī)生主要通過手術(shù)治療腦膠質(zhì)瘤，但腦膠質(zhì)瘤常呈彌漫性浸潤，像樹根一樣長進(jìn)腦部正常組織內(nèi)，手術(shù)難以完全切除[2]。因此，對腦膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為相關(guān)分子進(jìn)行研究，探討其在腦膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)中的作用機(jī)制及對復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評估的價(jià)值具有重要意義。鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體1(ZnT1)是一種新近發(fā)現(xiàn)的金屬離子轉(zhuǎn)運(yùn)體，主要生物學(xué)作用是將細(xì)胞內(nèi)鋅離子轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞外[3]。有研究表明，ZnT1的信使RNA(mRNA)表達(dá)與惡性腫瘤發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切，其與乳腺癌生物學(xué)行為間的關(guān)系已得到部分證實(shí)[4]。微小RNA(miRNA) miR-542-3p是近年新發(fā)現(xiàn)的miRNA家族成員，有研究指出miR-542-3p在肝癌細(xì)胞內(nèi)過表達(dá)能顯著抑制其轉(zhuǎn)移、侵襲等惡性生物學(xué)行為，且有望成為肝癌潛在的生物治療靶點(diǎn)[5]。目前，對腦膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表達(dá)水平的高低，以及這兩項(xiàng)指標(biāo)是否與腦膠質(zhì)瘤高復(fù)發(fā)率有關(guān)尚無定論。本研究對此進(jìn)行了探討，旨在為臨床腦膠質(zhì)瘤復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的評估提供參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 將2018年6月至2021年1月于本院進(jìn)行手術(shù)治療的腦膠質(zhì)瘤患者92例納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合腦膠質(zhì)瘤診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]；(2)手術(shù)指征明確；(3)初次確診，入組前未進(jìn)行過相關(guān)治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)復(fù)發(fā)性腦膠質(zhì)瘤；(2)有嚴(yán)重肝、腎、心、肺功能缺陷；(4)有精神及認(rèn)知功能障礙史；(4)有腦梗死、腦膜炎等其他腦部疾病。納入研究者均對研究內(nèi)容知情同意并簽署知情同意書。

1.2方法 術(shù)中留取患者組織標(biāo)本。采用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)法檢測膠質(zhì)瘤和瘤旁組織標(biāo)本中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的表達(dá)水平。采用樂普核酸提取試劑盒進(jìn)行RNA的提取，嚴(yán)格按試劑盒說明書進(jìn)行操作。取2 μL制備好的RNA待測標(biāo)本，加入PCR反應(yīng)管，采用愛康生物技術(shù)公司RTQ-960型實(shí)時熒光定量PCR儀(qPCR)進(jìn)行檢測。引物序列如下，ZnT1 mRNA檢測：上游引物5′-TGATGGCTATTATGGAC-3′，下游引物5′-GGAGCGTTTCCCAAGC-3′；miR-542-3p檢測：上游引物5′-GGCGGTGTGACAGATTGATAA-3′，下游引物5′-CGGACTCATCGTACTCCTGCT-3′。反應(yīng)條件：95 ℃ 30 s，95 ℃ 5 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，共45個循環(huán)，每個樣品檢測3次。采用2-ΔΔCt法計(jì)算相對表達(dá)水平。

1.3觀察指標(biāo) (1)比較膠質(zhì)瘤組織及瘤旁組織的ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達(dá)水平。(2)比較不同病理特征(腫瘤最大徑、病理類型、病理分級[7]、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤[8])的瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達(dá)水平。(3)患者術(shù)后隨訪至2022年1月，統(tǒng)計(jì)復(fù)發(fā)及未復(fù)發(fā)病例數(shù)，進(jìn)行術(shù)后復(fù)發(fā)的單因素及多因素分析。(4)繪制受試者工作特征(ROC)曲線，評估ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平用于預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的價(jià)值。

2 結(jié) 果

2.1膠質(zhì)瘤組織及瘤旁組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平的比較 膠質(zhì)瘤組織ZnT1 mRNA相對表達(dá)水平高于瘤旁組織(P<0.05)，而miR-542-3p相對表達(dá)水平低于瘤旁組織(P<0.05)，見表1。

表1 膠質(zhì)瘤組織及瘤旁組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平比較

2.2不同病理特征膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達(dá)水平比較 膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平與腫瘤最大徑、病理類型無關(guān)(P>0.05)，與病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤有關(guān)(P<0.05)，見表2。

表2 不同病理特征膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p的相對表達(dá)水平比較

2.3術(shù)后復(fù)發(fā)的單因素分析 92例患者隨訪至2022年1月，失訪2例，術(shù)后復(fù)發(fā)32例，未復(fù)發(fā)58例。術(shù)后復(fù)發(fā)與未復(fù)發(fā)的患者年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腫瘤最大徑、病理類型、腫瘤部位、癥狀持續(xù)時間、合并癥、吸煙史、飲酒史、治療方案比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，而病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤、瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 術(shù)后復(fù)發(fā)的單因素分析

續(xù)表3 術(shù)后復(fù)發(fā)的單因素分析

續(xù)表3 術(shù)后復(fù)發(fā)的單因素分析

2.4術(shù)后復(fù)發(fā)的多因素分析 將病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤，瘤組織ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平等因素納入多因素Logistic回歸模型分析，結(jié)果顯示，膠質(zhì)瘤組織ZnT1 mRNA高表達(dá)及miR-542-3p低表達(dá)會增加腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)(P<0.05)，見表4、5。

表4 變量賦值情況

2.5ZnT1 mRNA、miR-542-3p相對表達(dá)水平預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的價(jià)值 將ZnT1 mRNA、miR-542-3p納入Logistic回歸方程，最終確定術(shù)后復(fù)發(fā)的預(yù)測方程：logit(p)=-8.003+1.201×ZnT1 mRNA-0.930×miR-542-3p，將logit(p)作為獨(dú)立檢驗(yàn)變量繪制預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的ROC曲線，結(jié)果顯示，聯(lián)合預(yù)測效能高于單一指標(biāo)預(yù)測(P<0.05)，見表6、圖1。

圖1 ROC曲線分析ZnT1 mRNA、miR-542-3p預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的價(jià)值

表5 術(shù)后復(fù)發(fā)的多因素分析

表6 ZnT1 mRNA、miR-542-3p預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的價(jià)值

3 討 論

盡管隨著醫(yī)療技術(shù)提高及新型藥物的研發(fā)及應(yīng)用，腦膠質(zhì)瘤的治療效果不斷被提升，但其術(shù)后復(fù)發(fā)仍然是此類患者預(yù)后不良的重要原因[9]。因此，從腦膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為相關(guān)分子入手，探討這些分子對臨床個體化復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)評估的價(jià)值具有重要意義。

Zn是人體重要金屬元素，直接參與蛋白質(zhì)、核酸合成過程，其水平變化與細(xì)胞增殖、分化、遷移等多個生物學(xué)功能關(guān)系密切[10]。Zn在人腦組織中的功能主要以兩種形式體現(xiàn)，一是構(gòu)成膜結(jié)合蛋白成為細(xì)胞膜的組成部分或參與蛋白質(zhì)代謝過程，二是參與神經(jīng)末梢突觸小泡囊泡或細(xì)胞質(zhì)中信號傳導(dǎo)過程[11]。ZnT1是Zn轉(zhuǎn)運(yùn)體家族重要成員，參與腦組織Zn代謝，已有的研究證實(shí)，ZnT1 mRNA在腫瘤組織細(xì)胞內(nèi)表達(dá)異常，如ZnT1 mRNA在胰腺癌內(nèi)能通過促細(xì)胞生長及侵襲而強(qiáng)化腫瘤細(xì)胞惡性行為[12]?？紤]到外周血檢測假陰性較高，本研究對膠質(zhì)瘤組織ZnT1 mRNA的相對表達(dá)水平進(jìn)行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，瘤組織ZnT1 mRNA相對表達(dá)水平顯著升高，此與上述研究結(jié)論一致，提示ZnT1 mRNA可能參與腦膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展過程，可以為臨床制訂治療方案提供參考。目前臨床主要根據(jù)腦膠質(zhì)瘤病理特征制訂治療方案，如一級、二級低級別膠質(zhì)瘤提倡盡早手術(shù)治療，三、四級高級別膠質(zhì)瘤主要是間變性星形細(xì)胞及多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤，其惡性程度更高，更易復(fù)發(fā)，提倡手術(shù)+放化療治療，盡管具有一定指導(dǎo)價(jià)值，但難以有效實(shí)現(xiàn)個體化治療[13-14]。膠質(zhì)瘤組織ZnT1 mRNA表達(dá)與病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤情況有關(guān)，進(jìn)一步說明ZnT1 mRNA可能可以為臨床從腦膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為層面評估復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供微觀參考。有研究表明，腫瘤侵潤是影響腦膠質(zhì)瘤患者生存期的主要因素，尤其是室管膜下區(qū)受侵可顯著增加總復(fù)發(fā)及遠(yuǎn)處復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)[15]。本研究采用多因素Logistic回歸分析發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤組織ZnT1 mRNA高表達(dá)是術(shù)后復(fù)發(fā)的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。分析可能的分子機(jī)制：腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞需從血液或周圍環(huán)境大量獲取營養(yǎng)物質(zhì)以實(shí)現(xiàn)自身的持續(xù)增殖，較強(qiáng)的增殖活性可一定程度促進(jìn)惡性細(xì)胞的侵襲行為，而ZnT1作為細(xì)胞增殖必需物質(zhì)Zn的轉(zhuǎn)運(yùn)體，當(dāng)其失控表達(dá)增加時可為腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖及轉(zhuǎn)移創(chuàng)造有利條件[16-17]。

miR-542-3p是新近所發(fā)現(xiàn)的miRNA家族成員，能特異性地結(jié)合凋亡抑制基因生存素(Survivin)所編碼mRNA的3′端非編碼區(qū)，實(shí)現(xiàn)對Survivin蛋白表達(dá)的抑制作用[18]。學(xué)者楊彬等[19]研究顯示，腦膠質(zhì)瘤組織內(nèi)miR-542-3p表達(dá)顯著降低。本研究也發(fā)現(xiàn)，瘤組織miR-542-3p表達(dá)低于瘤旁組織(P<0.05)，與上述研究結(jié)果一致。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤組織miR-542-3p表達(dá)與病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤有關(guān)，其可能參與腦膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為調(diào)控過程。分析主要原因是miR-542-3p高表達(dá)可靶向調(diào)節(jié)生存蛋白Survivin活性，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[20]。另有研究顯示，miR-542-3p低表達(dá)時腫瘤細(xì)胞黏附能力增強(qiáng)[21]。惡性細(xì)胞間黏附及連接的增強(qiáng)可能是其發(fā)生浸潤的重要機(jī)制之一，因此，腦膠質(zhì)瘤組織miR-542-3p低表達(dá)時預(yù)示彌漫性浸潤更嚴(yán)重。本研究也發(fā)現(xiàn)，膠質(zhì)瘤組織miR-542-3p低表達(dá)會增加腦膠質(zhì)瘤患者術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，此結(jié)論與上述miR-542-3p的作用相符，說明膠質(zhì)瘤組織miR-542-3p表達(dá)水平可為臨床評估術(shù)后復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)提供參考。ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)，ZnT1 mRNA、miR-542-3p聯(lián)合預(yù)測術(shù)后復(fù)發(fā)的曲線下面積為0.852，靈敏度為81.25%，特異度為79.31%，具有較高預(yù)測價(jià)值。但本研究的不足之處在于尚未明確此預(yù)測方案下所制訂的干預(yù)措施對患者遠(yuǎn)期獲益的影響，還需進(jìn)一步探討。

綜上所述，腦膠質(zhì)瘤組織中ZnT1 mRNA、miR-542-3p表達(dá)水平與病理分級、組織學(xué)分化、腫瘤浸潤等病理特征有關(guān)，二者聯(lián)合檢測可提高對患者術(shù)后復(fù)發(fā)的預(yù)測效能。