脑胶质瘤VEGF，bFGF，IGFBP-2在血浆和脑脊液的定量分析及意义

【摘要】： 目的:脑胶质瘤是颅内常见的恶性肿瘤,其侵袭性强,术后复发快,是神经外科最棘手的难治性肿瘤之一。但是目前为止临床治疗效果仍不尽人意。肿瘤的早期诊断早期治疗无疑是重要的影响因素。检测VEGF、bFGF、IGFBP-2在不同病理级别的胶质瘤患者中的表达,来探讨VEGF、bFGF、IGFBP-2的血浆脑脊液浓度与胶质瘤的相关性。通过对其侵袭生长过程中的VEGF、bFGF、IGFBP-2的血浆脑脊液浓度的动态监测,为胶质瘤的早期治疗做指导及其预后效果做评价。 脑胶质瘤是最常见的颅内肿瘤,呈侵袭性生长,临床预后较差。其侵袭过程是一个复杂的多步骤连续过程,涉及到粘附分子、酶类、细胞因子、基因调控等多方面的因素。类胰岛素生长因子结合蛋白(IGFBP)是与IGF高亲和力结合的蛋白,不仅具有运载蛋白的功能,而且能通过IGF依赖性或非依赖性机制抑制或促进IGF的作用。IGFBP-2在高级别脑胶质瘤中表达增加,通过IGF依赖性及IGF非依赖性作用机制,与肿瘤的预后、侵袭性、转移密切相关。血管内皮生长因子又称血管通透因子(vascular endothesial growth factor VEGF,vascular permeability factor,VPF)是体内外血管内皮生长细胞生长特异的有丝分裂原和血管通透因子。现已发现的VEGF家族成员包括VEGF2A,VEGF2B,VEGF2C,VEGF2D,VEGF2E以及胎盘生长因子(placenta growth factor)PIGF。最新研究表明,VEGF在组织器官的发生,正常状态的维持,多种肿瘤的发生,发展以及转移中都发挥着重要作用。VEGF的不同生物学功能由不同的受体介导,目前已发现4种受体。在胶质瘤中,VEGF主要通过旁分泌发挥生物学作用,其中VEGF165分子量最大,表达最显著,为最主要的效应分子。在组织发展、塑型、伤口愈合和癌症的发展中,VEGF均表达升高,其中脑胶质瘤发生时,VEGF的表达明显升高。体内体外认多形胶质母细胞瘤(GBM)均可产生VEGF。Sandstorm等研究发现,VEGF的mRNA在肿瘤生长早期全部瘤体均有表达,侵袭性肿瘤的边缘细胞更是广发表达,提示VEGF在肿瘤早期生长及侵袭性上有重要作用。bFGF作为一种细胞有丝分裂原和促血管生成因子,可直接作用于肿瘤细胞分泌各种蛋白分解酶和胶原酶,从而促进肿瘤转移和浸润。另外,对活动生长期肿瘤,它明显促进肿瘤血管的形成,并且通过肿瘤毛细血管内皮增殖,增加肿瘤血液供应,促进瘤细胞分裂。 本实验利用ElISA技术从蛋白水平研究VEGF、bFGF、IGFBP-2,对其在胶质瘤患者的血浆、脑脊液中的浓度进行定量分析,并对胶质瘤患者术前术后的浓度变化进行比较,以期协助诊断,并对患者预后进行预测。方法:一般资料标本来自2008年5月～2009年6月在河北医科大学第二附属医院神经外科确诊的病人,包括WHOⅠ-Ⅳ级胶质瘤40例,平均年龄(34.6±6.8)岁。其中WHOⅠ-Ⅱ为低级别组,18例; WHOⅢ-Ⅳ为高级别组,22例;正常对照组10例,平均年龄(37.7±10.2)岁。胶质瘤患者于手术前,术后3天,术后2周采血及脑脊液标本,置于-20℃冰箱保存,分批检测VEGF、bFGF、IGFBP-2浓度。病例均排除合并全身感染、心肝肾肺疾病、糖尿病及其他肿瘤。 标本收集病人采血前1 d正常饮食,晚12时后禁食,次日7时空腹经桡静脉采血5ml,1 h内以3 500 r/min离心10 min,收集血浆,以1.5 ml离心管分装,-20℃保存,批量检测。所有脑脊液行腰椎穿刺术采集,以1.5ml离心管分装,-20℃保存,批量检测。 标本检测IGFBP-2、VEGF、bFGF ElISA试剂盒购自美国RB公司,严格按照说明操作。 统计学方法:使用SPSS13.0统计软件处理,计量资料用均数±标准差(x|-±s),多组间比较采用单因素方差分析,配对t检验 结果:胶质瘤高级别组血浆、脑脊液的IGFBP-2、VEGF、bFGF浓度高于低级别组及对照组,低级别组与对照组无明显差别。上述三因子的浓度高级别胶质瘤术前低于术后三天,高于术后两周。 1.胶质瘤高级别组,低级别组及对照组血浆IGFBP-2表达水平分别为(492.17±164.42)ng/ml,(307.23±123.26)ng/ml,(292.54±97.22)ng/ml。胶质瘤高级别组,低级别组及对照组血浆VEGF表达水平分别为(176.26±36.45)pg/ml,(62.53±5.45) pg/ml,( 60.07±5.82) pg/ml。胶质瘤高级别组,低级别组及对照组血浆bFGF表达水平分别为(87.12±9.68)pg/ml,(39.44±8.52)pg/ml,(36.08±6.69)pg/ml。(p均0.05)。胶质瘤高级别组血浆IGFBP-2、VEGF、bFGF的表达水平明显高于低级别组及对照组,低级别组与对照组无明显差异。 2.胶质瘤高级别组,低级别组及对照组脑脊液IGFBP-2表达水平分别为(383.02±110.23)ng/ml, (141.35±98.75) ng/ml ,(129.08±69.89)ng/ml。胶质瘤高级别组,低级别组及对照组脑脊液VEGF表达水平分别为(18.25±4.28)pg/ml,(11.87±3.07)pg/ml,(10.22±2.13)pg/ml。胶质瘤高级别组,低级别组及对照组脑脊液bFGF表达水平分别为(97.72±32.26) pg/ml,(16.67±7.73) pg/ml,(12,21±2.41) pg/ml。(p均0.05)。胶质瘤高级别组脑脊液IGFBP-2、VEGF、bFGF的表达水平明显高于低级别组及对照组。低级别组与对照组无明显差异。 3.高级别组胶质瘤术前,术后3天,术后两周的血浆IGFBP-2表达水平分别为(492.17±164.42)ng/ml,(523.46±95.38)ng/ml,(323.17±87.42)ng/ml ,VEGF的表达水平分别为(176.26±36.45)pg/ml,(202.15±31.05)pg/ml,(95.36±10.14)pg/ml ,bFGF的表达水平分别为(87.12±9.68)pg/ml,(96.67±7.23)pg/ml,(58.45±5.65)pg/ml。(p均0.05)。高级别组胶质瘤血浆术后3天IGFBP-2,VEGF,bFGF表达水平高于术前,术后两周的上述因子表达水平低于术前。 4.高级别组胶质瘤术前,术后3天,术后两周的脑脊液IGFBP-2表达水平(383.02±110.23)ng/ml,(470.32±80.53)ng/ml ,(220.02±75.23)ng/ml。VEGF的表达水平(18.25±4.28)pg/ml,(21.65±2.58)pg/ml ,(14.43±2.63)pg/ml。bFGF的表达水平(97.72±32.26) pg/ml,(110.67±10.53) pg/ml,(45.21±8.62) pg/ml。高级别组胶质瘤脑脊液术后3天IGFBP-2,VEGF,bFGF表达水平高于术前,术后两周的上述因子表达水平低于术前。 结论: 1、胶质瘤患者中高级别胶质瘤组血浆、脑脊液中VEGF、bFGF、IGFBP-2的浓度均显著高于对低级别胶质瘤组以及正常人,低级别胶质瘤组血浆、脑脊液中VEGF、bFGF、IGFBP-2的浓度与正常人无明显差别,提示上述三因子与胶质瘤恶性度相关。 2、高级别胶质瘤组术前血浆、脑脊液中VEGF、bFGF、IGFBP-2的浓度较正常人显著增高,于术后3天监测浓度增高更加明显,于术后两周其浓度明显降低.这提示动态监测上述因子在血清及脑脊液的浓度改变有临床意义。通过对血清或脑脊液的检测,早期发现肿瘤,早期进行综合治疗,从而使患者受益。鉴于科研时间的限制以及实际运作中患者的配合程度,本次实验未对胶质瘤患者术后血清及脑脊液进行长期监测。下一步可以对上述三因子术后浓度改变进行长期监测,以探索其与肿瘤复发的关系。