The expression and significant of
bFGF and bFGF-R in human astrocytoma
Li Yanyun,Zhang Lihong,Li Yulin,et al.
Department of Pathology,Bethune University of
Medical Science,Changchun 130021
AbstractObjectiveTo determine the expression and significant of bFGF and bFGF-R in human astrocytoma.Method Immunohistochemical study was used in 26 cases of human astrocytoma by bFGF,bFGF-R and PCNA. ResultsbFGF,bFGFR and PCNA all expressed in the tumor cells;the expression of bFGF had positive relativity to that of bFGF-R and PCNA respectively in the tumor cells(P<0.01,P<0.05);the expression of bFGF,bFGF-R and PCNA in high grade astrocytoma are stronger than that of low grade one.Conclusion Demonstrate the resource and the expression characteristics of bFGF in human astrocytoma. bFGF play an important role in the malignant proliferation of tumor cells.
Key wordsbFGFbFGF-RPCNAImmunohistochemistryAstrocytoma
bFGF是从正常牛脑及垂体中分离出来的多肽生长因子,与肝素具有高亲合性,可以促进多种来源于中胚层和神经外胚层细胞的有丝分裂,包括纤维母细胞、内皮细胞、星形细胞和少突胶质细胞等[1]。并通过与其受体结合而发挥作用。bFGF-R是一种酪氨酸激酶受体,是膜通透性蛋白,含有3个细胞外免疫球蛋白样区域和两个细胞内酪氨酸区域[2,3]。有实验表明,bFGF不仅具有促细胞增殖的作用,而且参与肿瘤的恶变过程。
1材料与方法
1.1材料取自本校附属医学院1994年9月~1995年12月期间手术切除的星形细胞瘤26例,按WHO 1993年标准进行分级,Ⅰ级2例,Ⅱ级10例,Ⅲ级10例,Ⅳ级4例。手术前均未经任何抗癌治疗。取5例尸检正常脑组织做对照。所取标本均经Bouin氏液固定24h,经乙醇梯度脱水后常规石蜡包埋,连续4μm厚切片,备HE及免疫组化染色。
1.2免疫组织化学染色采用链霉素-生物素法(LSAB法)。LSAB试剂盒购自DaKo公司,严格按说明书进行操作。一抗分别购自SANTA CRUZ公司(bFGF、bFGF-R)和DaKa公司(PCNA)。DAB显色,Mayer氏苏木精染核,中性树胶封片。PBS代替一抗作阴性对照,用肉芽组织及乳腺癌作阳性对照。
1.3结果判定及统计学处理阳性染色呈棕黄色,细颗粒状。着色的肿瘤细胞数小于10%为阴性(-),大于10%、小于40%为阳性(+),大于40%为强阳性(++)。并在每张切片取10个视野,计数每1例阳性细胞的平均数(χ),然后分别求高级别及低级别的均数,以±s表示,Student “t”检验。做瘤细胞中bFGF与bFGF-R以及bFGF与PCNA表达的阳性率之间的等级相关(rs),并分别做“t”检验。
2结果
bFGF及bFGF-R在脑星形细胞瘤中均有表达。高级别星形细胞瘤的bFGF及bFGF-R表达均为强阳性,二者阳性颗粒分布的部位相同,可见于胞核、胞浆及细胞基质中。小间变星形细胞及分化程度较高的小星形细胞通常为阴性,而大的肿瘤细胞,包括肥胖细胞及多核瘤巨细胞的胞浆均为强阳性。高级别星形细胞瘤表达bFGF及bFGF-R的阳性率高于低级别者,其差异具有显著性(P<0.01)(见图1、图2)。
图1bFGF在瘤细胞中的表达(LSAB,400×)
图2bFGF-R在瘤细胞中呈阳性反应(LSAB,400×)
bFGF与bFGF-R在星形细瘤中的表达阳性率之间呈正相关关系(rs=0.67,P<0.01),二者紧密相关。
高级别星形细胞瘤的瘤细胞表达PCNA明显增高,阳性颗粒位于胞核,经统计学处理可见其阳性率明显高于低级别者(P<0.01),PCNA表达阳性的瘤细胞多围绕血管呈同心圆状排列,离血管越近,PCNA表达越强。PCNA与bFGF在瘤细胞中表达阳性率之间紧密相关(rs=0.52,P<0.05)。
3讨论
肿瘤的主要生物学行为特征是无限增殖,其无限增殖的前提是要有充足的养份,这种营养物质的提供离不开新生血管,新生血管是实体肿瘤生长的必备条件。目前研究发现,一大类生长因子均有促血管生成的作用,其中bFGF作用较强。血管内皮细胞能合成bFGF[4]。本研究显示bFGF及bFGF-R不仅在血管内皮细胞中有表达,在肿瘤细胞中也有表达,其表达的阳性率分别为100%和82%。二者阳性颗粒分布的部位基本相同,均可见于胞核、胞浆及细胞基质中。高级别星形细胞瘤表达bFGF及其受体的阳性率和强度均高于低级别者,其差异具有显著性。表明星形细胞瘤的瘤细胞亦可产生bFGF,并存在bFGF的受体。比较bFGF及bFGF-R在瘤细胞中表达强度发现,二者成正相关关系,且紧密相关。因此bFGF对瘤细胞的促增殖作用是通过与其受体结合而完成的。bFGF做为信息分子与受体结合后,激活了受体上的酪氨酸激酶结合区域,使抗体和受体的复合物与酪氨酸激酶结合,后者可使4-磷酸脂酰肌醇(PI4P)磷酸化,并通过磷脂酶水解,生成甘油二酯(DG)和三磷酸肌醇(IP3),后二者以第二信使的身份激活了蛋白激酶C,并使细胞内游离Ca2+浓度升高,从而导致细胞分裂增殖。瘤细胞产生的bFGF一方面通过自分泌方式刺激瘤细胞增殖和星形细胞瘤间变过程,另一方面通过旁分泌方式促进血管内皮细胞的增殖,从而大量血管新生,表现为高级别星形细胞瘤中出现大量异常增生的血管,此血管又为肿瘤细胞的增殖提供了充足的营养。
近年来,人们已将PCNA做为细胞增殖的免疫组织化学的标志物,它是一种36KD酸性核蛋白,以DNA聚合物δ的辅助因子作用参与DNA的合成。在增殖的细胞中,PCNA表达增强[5]。为了近一步证实bFGF具有促细胞增殖的作用,本文做了PCNA的免疫组化研究。结果显示:随着脑星形细胞瘤恶性度的增加,PCNA在星形细胞瘤中的表达强度逐渐增强,并与bFGF的表达强度成正相关关系,且紧密相关。表明bFGF在体内确有促进细胞增殖的作用,且与肿瘤的恶变过程有关。由此可见,肿瘤细胞表达bFGF及其受体的强度可做为判定星形细胞瘤预后的重要指标。提示可利用抗bFGF的抗体,通过抑制肿瘤细胞的生长和血管新生,从而达到治疗肿瘤的目的。
参考文献
1 Paulus W,Grothe C,Sensenbrenner M,et al. Localization of basic fibroblast growth factor,a mitogen and angiogenic factor,in human brain tumors. Acta Neuropathol,1990,79:428.
2 Dionne CA,Crumley G,Bellot F,et al. Cloning and expression of two distinct high affinity receptors cross-reacting with acidic and basic fibroblast growth factors. The EMBO Journal,1990,9:2685.
3 Yamaguchi F,Saya H,Bruner JM,et al. Differential expression of two fibroblats growth factor-receptor genes is associated with malignant progression in human astrocytomas. Proc Natl Acad Sci USA,1994,91:484.
4 Carmen C,Yu W,Filipe MI. Update on proliferation-associated antibodies applicable to formalin-fixed paraffin-embedded tissue and their clinical applications. Histochemical Journal,1993,25:843.
5 Shiraishi A,Ishiwata T,Shoji T,et al. Expression of PCNA,basic fibroblast growth factor,FGF-receptor and vascular endothelial growth factor in adenomas and carcinomas of human colon acta histochem. Cytochem,1995,28:121.
(1998-07-09收稿1999-01-10修回)
