【摘要】 为探讨Caspase-3在人胶质瘤中的作用及其与肿瘤恶性程度、细胞增殖和凋亡的关系，用免疫组化法测定在61例不同级别星形细胞瘤以及10例正常脑组织和瘤旁组织中的Caspase-3蛋白表达。61例胶质瘤中， Caspase-3在肿瘤细胞的阳性率为60.07%，肿瘤细胞Caspase-3蛋白表达与肿瘤组织病理学分级呈负相关（r=-0.565，P＜0.01）。Caspase-3可能参与了胶质瘤细胞的凋亡调节机制，在胶质瘤的恶性进展中起着重要作用。
【关键词】 胶质瘤；Caspase-3；凋亡
胶质瘤是颅内常见的原发肿瘤，而星形细胞瘤又是胶质瘤中最常见的肿瘤［1］。大多数肿瘤呈浸润性生长，表现出其恶性生物学行为，肿瘤细胞的增殖是首先考虑的问题。然而机体细胞存在着不同于坏死的另一种死亡形式——凋亡。肿瘤细胞凋亡及其调控机制的研究成为肿瘤研究的主要课题之一，而凋亡的发生与凋亡机制中的关键蛋白酶Caspase-3备受关注。本文用免疫组方法检测Caspase-3蛋白在胶质瘤中的表达，以明确它们在胶质瘤凋亡中的作用机制。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 标本来源
①收集1996年至2000年宁夏医科大学附属医院手术切除的脑胶质瘤标本61份，男38例，女23例，病人术前均未行放疗或化疗。肿瘤标本包括61例星形细胞瘤，根据WHO标准进行分级和分类，其中I级14例（毛细胞性星形细胞瘤8例，室管膜下巨细胞性星形细胞瘤6例），II级13例（纤维性星形细胞瘤5例，原浆性星形细胞瘤5例，多形性黄色星形细胞瘤3例），III级22例（间变性星形细胞瘤），IV级12例（胶质母细胞瘤）。②收集10例取自尸检的非精神和神经性疾病的正常脑组织作为对照。③收集星形细胞瘤的瘤旁组织10例。所取标本均经4%福尔马林固定，石蜡包埋，4～5μm连续切片，HE染色行病理组织学诊断。
1.1.2 抗体
小鼠抗人Caspase-3单克隆抗体，NEOMARKERS公司产品。
1.2 方法
采用S-P法（链霉素亲生物素-过氧化物酶连接法）；用慢性扁桃体炎及淋巴结炎为阳性对照，阴性对照用PBS液作为一抗。
用装有目镜网格测微尺400倍视野计数8个网格中Caspase-3和bcl-2阳性肿瘤细胞数和阴性肿瘤细胞数，取其均值以百分数表示，根据阳性肿瘤细胞所占百分比分为4级：＜5%为-，5%～25%为+，26%～49%为++，≥50%为+++。
1.3 统计学方法
组间比较用χ2检验，确切概率法，等级相关分析用Spearman相关分析。
2 结果
Caspase-3蛋白在星形细胞瘤系胞浆着色（图1，见封2）。在10例正常脑组织中，Caspase-3蛋白表达均为阴性，而在10例瘤旁组织均可见到明显的Caspase-3蛋白在神经元的表达（图2，见封2），两者差异有统计学意义（P＜0.01）。
61例星形细胞瘤中，有37例（60.56%）肿瘤细胞不同程度表达Caspase-3蛋白，经等级相关分析检验证实，肿瘤细胞Caspase-3阳性等级构成与肿瘤病理分级成相反相关（r=-0.565，P＜0.01）。Caspase-3阳性率随肿瘤病理分级升高而相应减少（表1）。在肿瘤组织中，Caspase-3阳性染色亦可见于多核瘤巨细胞（图1，见封2）。表1 Caspase-3蛋白在不同级别胶质瘤组间表达情况（略）
瘤旁组织与肿瘤细胞Caspase-3阳性表达差异有统计学意义，瘤旁组织Caspase-3阳性率高于肿瘤细胞（P＜0.01），见表2。
表2 Caspase-3蛋白在胶质瘤与瘤旁组织表达阳性率比较（略）
Caspase-3除了在肿瘤细胞有表达外，并可在肿瘤血管有阳性表达（图3，见封2），而在对照组正常脑组织中并未见到Caspase-3蛋白在血管表达。
3 讨论
肿瘤的发生是多种基因综合作用结果，这些基因作用在肿瘤细胞增殖和凋亡的不同环节，互相作用，平衡失调，或凋亡抑制，导致肿瘤细胞过度增殖，从而肿瘤细胞表现出其无限蓄积的恶性行为［2］。在胶质瘤研究中，发现随着胶质瘤病理分级的增加，增殖细胞核抗原（Proliferating cell nuclear antigen，PCNA）阳性表达也随之增高，说明星形细胞瘤随着恶性程度增加，表现出肿瘤细胞增殖旺盛的生物学行为［3］。本研究证实，凋亡蛋白Caspase-3其肿瘤细胞阳性等级构成与病理分级呈负相关，表现出凋亡减少。说明在星形细胞瘤中，肿瘤细胞除了有较强的增殖活性，也存在着抗凋亡蛋白的过度表达，另一方面凋亡蛋白也在胶质瘤细胞有表达。在增殖、凋亡、抗凋亡的相互作用过程中，随着增殖及凋亡抑制活性的增加，肿瘤细胞凋亡的减少，肿瘤生物学行为表现出恶性进展的过程，从而引起肿瘤细胞的蓄积，表现出恶性生物学行为［4］。
在实验中发现瘤旁组织神经元表现出过度表达Caspase-3蛋白， Caspase-3在瘤旁组织表达活性较正常脑组织和肿瘤细胞高。瘤旁组织表现出很高的凋亡活性。肿瘤对周围正常组织的侵袭有局部压迫，局部破坏或干扰正常器官的功能，而侵袭是肿瘤生长所必需的早期过程。研究认为胶质瘤的侵袭有多因素参与［5］。本研究中肿瘤旁组织神经元的凋亡活性增高，考虑与胶质瘤的侵袭有关。可以肯定，肿瘤周围神经元的凋亡，必然会影响正常神经功能。神经元的凋亡可以在Parkinson’s、Alzheimer病等神经变性性疾病中观察到［6］。瘤旁神经元的凋亡，一方面是肿瘤侵袭的结果，同时神经元的凋亡又有助于肿瘤的侵袭性生长。
参考文献
［1］王忠诚.神经外科学［M］.2版.武汉：武汉科学技术出版社，1998：378-450.
［2］Martin S J， Green DR. Apoptosis and cancer: the failure of controls on cell death and cell survival ［J］. Crit Rev Oncol Hematol， 1995，18:137-153.
［3］伍建明，蔡晓东，傅友增，等.星形细胞瘤恶性进展过程中PCNA表达的研究［J］.中华神经外科杂志，2000，16(3):187-189.
［4］Kohn EC， Liotta LA. Molecular insights into cancer invasion: strategies for prevention and intervention ［J］. Cancer Res， 1995，51:1865-1862.
［5］Wild-Bobe C， Weller M， Wick W. Molecular determinants of glioma cell migration and invasion ［J］. J Neurosurg， 2001，94(6):978-984.
［6］Su JH， Kesslak JP，Head E，et al.Caspase-cleaved amyloid precursor protein and activated Caspase-3 are co-localized in the granules of granulovacuolar degeneration in Alzheimer's disease and Down's syndrome brain ［J］. Acta Neuro Pathol， 2002，104:1-6.