脑胶质瘤中P53、Bcl-2、Bax蛋白的表达
作者：曾先捷 姚洁民 邝晓聪 许坚 莫立根 杨荣宁 杨剑波 李伟 张哲 颜献辉 黄菊
单位：曾先捷 许坚 莫立根 杨荣宁 杨剑波 李伟 张哲 颜献辉 黄菊(广西医科大学附属肿瘤医院头颈科 南宁 530021)；姚洁民(广西医科大学第三附院)；邝晓聪(广西医科 大学病理生理教研室)
关键词：脑胶质瘤；凋亡；免疫组化
广西医科大学学报000215
摘要 目的：探讨P53、Bcl-2、Bax蛋白在脑胶质瘤表达水 平以及和细胞凋亡的相关性。方法：采用免疫组化S-P染色法检测47例脑胶质瘤组织中P53 、Bcl-2、Bax蛋白的表达情况。 结果：在47例脑胶质瘤中，P53、Bcl-2、Bax 蛋白的阳性率 分别为48.9%(23/47)，57.4%(27/47)，17.02%(8/47)(P<0.05);发现GBM的P53 蛋白阳性水平要高于AS;Bcl-2蛋白阳性水平AS组显著高于GBM。结论：P53、Bcl-2蛋白的高水平表达以及Bax蛋白低表达与 脑胶质瘤细胞的凋亡过程受阻而增殖加速关系密切。
, http://www.100md.com
中国图书资料分类法分类号 739.41
EXPRESSION OF P53，Bcl-2 AND BAX PROTEIN IN THE HUMAN BRAIN GLIO MAS
Zeng Xianjie,Yao Jieming,Kuang Xiaocong
(Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021 China)
Abstract Objective:To investigate expression of P53,Bc l-2 and Bax proteins in human brain gliomas and explore the relations between t hese oncogene expression and apoptosis of tumor cell.Method:We used immunohistochemical staining to detect 47 cases of gliomas with three monoclonal antibody against P53,Bcl-2 and Bax pro teins.Results:Expression of P53,Bcl-2 and Bax proteins were p ositive in 48.9%(23/47),57.4%(27/47),17.02%(8/47)respectively,the positive ra te of Bax protein was significantly less than positive rate of P53,Bcl-2 proteins;P53 expression of glioblastoma multiply was higher than P53 expression of astrocytoma,whereas most astrocytoma was positive bcl-2 protei n.Conclusion:High level expression of P53,Bcl-2 proteins and low level expression of Bax protein were significantly related to inhibitio n of apoptosis in human brain gliomas.
, 百拇医药
Key words gliomas;apoptosis;immunohistochemical staining
细胞凋亡是机体细胞在染色体DNA片段化降解后而按一定程序消亡的过程，而多种相关 基因如P53、Bcl-2、Bax等基因对凋亡的促进或抑制起着调控效应。因此，我们用免 疫组化法检测P53、Bcl-2、Bax蛋白在脑胶质瘤表达水平，以探讨P53、Bcl- 2、Bax基因与肿瘤细胞凋亡的相关性。
1 材料与方法
1.1 材料：收集本院、广西医科大学一附院、三附院的脑胶质瘤组织蜡块47例，其中男32 例，女15例，年龄14～68岁，平均41岁。按WHO标准分类，星形细胞瘤(AS)23例，间变性星形 细胞瘤(AA)16例，多形性胶质母细胞瘤(GBM)8例。
, 百拇医药
1.2 试剂：检测P53、Bcl-2 、Bax基因表达蛋白的一来源分别为：抗P53 、Bcl-2蛋白单抗为鼠抗人单克隆抗体(Maxin公司产品)，抗Bax蛋白为兔抗人多单克隆IgG 抗体(Santa Cruz公司产品)。
1.3 检测方法:免疫组化检测方法均为S-P法，按Maxin公司提供的S-P试剂盒方法操作， 每例均设阴性与阳性对照。
1.4 结果判定：①阳性细胞在视野中占5%以下为阴性(-)；②阳性细胞在视野中占5%～25% 为弱阳性(+)；③阳性细胞在视野中占25%～50%为中度阳性(++)；④阳性细胞在视野中占50% 以上为强阳性(+++)。
1.5 统计方法：两样本间的Radit检验与χ2检验。
2 结 果
, 百拇医药
2.1脑胶质瘤中P53、Bcl-2、Bax蛋白表达的阳性率：P53蛋白阳性染色位 于细胞核，Bcl-2蛋白阳性染色定位于细胞质，Bax蛋白阳性染色定位于细胞质，以上阳性 染色均为棕黄色或棕褐色。47例脑胶质瘤中P53、Bcl-2、Bax蛋白表达阳性率分别为 ：48.9%(23/47)，57.4%(27/47)，17.02%(8/47)。其中Bax蛋白的阳性率要显著低于P 53、Bcl-2蛋白的阳性率(P值分别为0.001和0.000 1)。
2.2 各病理分型中P53、Bcl-2 、Bax蛋白阳性表达率，见表1，表1显示，经Radi t检验，P53蛋白阳性分布，GBM组高于AS组(P=0.012 4)；而Bcl-2蛋白 阳性分布则是AS组高于GBM组(P=0.034 7)；对于其中AA组与AS组、GBM组的比较，阳性分布的差异无显著统计学意义(P>0.05)；此外，Bax蛋白的阳性分布在病理分型各组间统计学意义(P>0.05)。
, http://www.100md.com
表1 各病理分型中P53、Bcl-2、Bax蛋白阳性分布情况 病理类型
n
P53
Bcl-2
Bax
-
+
++
+++
-
+
++
, http://www.100md.com
+++
-
+
++
+++
AS
23
14
4
3
2
7
5
7
, 百拇医药
4
18
4
1
0
AA
16
9
4
2
1
7
5
3
, http://www.100md.com
1
14
2
0
0
GBM
8
1
2
1
4
6
1
1
, 百拇医药
0
7
1
0
0
3 讨 论
3.1P53与Bax蛋白表达与脑胶质瘤的关系
抑癌基因P53位于人类17号染色体的短臂上，其野生型P53基因可参与调 控细胞的负生长，并可以抑制细胞的恶变，是机体的“看家基因”，起着“基因卫士”的作 用。但由于其半衰期短，在体内难以用免疫组化方法检测，而P53基因一旦发生突变 或缺失，其抑癌效应削弱，常导致肿瘤的发生，并伴有P53蛋白的半衰期延长，所以 常在多种肿瘤组织中检测到P53蛋白[1，2]。在本研究中P53蛋白在脑 胶质瘤的表达水平较高，阳性率为48.9%，其中GBM的阳性率高于AS，提示恶性度高且低分 化的胶质瘤中P53蛋白水平较高;而Bax蛋白表达阳性率仅为17.02%(8/47)，显著低于 P53蛋白的阳性率；有学者报告，在放疗、化疗以及体外对热诱导恶性胶质瘤细胞系 凋亡的研究中发现，上述细胞凋亡的过程中不但需要野生型P53基因的介导，而且常 常通过Bax基因的激活来实现细胞凋亡，提示P53、 Bax基因的异常改变都可以抑制肿 瘤凋亡[3～5]。因此，本研究中Bax蛋白表达阳性率偏低，更使肿瘤细胞凋亡的途径 障碍，从而加剧增殖失调。
, http://www.100md.com
3.2 Bcl-2与Bax蛋白表达与脑胶质瘤的关系
Bcl-2基因是80年代从滤泡性淋巴瘤细胞中分离发现的一种癌基因，其过度、异常的表 达可以抑制包括淋巴细胞的凋亡过程，使淋巴细胞有异常增殖的倾向 ，常常被认为是导致 淋巴瘤的重要机制之一[6]。研究发现脑胶质瘤中Bcl-2蛋白阳性率增高，且GBM的 阳性表达率要高于AS，提示Bcl-2可以抑制细胞凋亡而促进脑胶质瘤细胞的增殖，说明Bcl -2基因的表达水平与脑胶质瘤恶性程度有密切相关。Bax基因是近年来新发现的一种凋亡 促进基因，属Bcl-2同一家族。Bax蛋白的氨基酸序列有21%与Bcl-2同源，Bax基因具有拮 抗Bcl-2抑制凋亡作用[7]。Bcl-2和Bax是一对正负凋亡调节基因，Oltvai等 [8]等认为，Bcl-2由一个相关蛋白Bax来调节。Bcl-2及Bax蛋白都是均一的二聚体， 反应时需一个分子Bcl-2及一个分子Bax结合，形成异二聚体，结合后的蛋白才具有调节凋 亡功能。Bax/Bcl-2的比值，对于决定细胞接受刺激信号后存活与否起关键性的作用。Bcl -2过量表达(Bcl-2-Bcl-2)，细胞存活；Bax过量表达(Bax-Bax)细胞死亡；本研究中Bc l-2蛋白水平较高，Bax蛋白水平较低，说明Bcl-2在脑胶质瘤中凋亡抑制增强，导致肿瘤 细胞增殖明显。
, 百拇医药
综上所述，脑胶质瘤组织中突变型P53、Bcl-2蛋白高表达，Bax蛋白低表达，提 示了细胞凋亡受抑制，这可能与脑胶质瘤的发生有密切相关。
参 考 文 献
1，Mashiyama S,Murakami Y,Yoshimoto T,et al.Detection of P53 gen m utation in human brain tumors by signle strand conformation polymerase chain rea ction products.Oncogene,1991,6:1 313.
2，Barbareschi M,Inzzolino P,Pennena A,et al.P53 protein expres sion in central nervous system neoplasma.J Clin Pathol,1992,45:583.
, 百拇医药
3，Shu HK，Kim MM，Chen P,et al.The intrinsic radioresistance of gliobla stoma-derived cell lines is associated with a failure of P53 to induce P 21(BAX) expression.Proc Natl Acad Sci USA，1998，95(24):14 453-14 4538.
4，Rieger J，Durka S，Streffer J,et al.Gemcitabine cytotoxicity of human malignant glioma cells:modulation by antioxidants,BCL-2 and dexamethasone.Eur J Pharmacol，1999，365(2-3):301-308.
5，Trepel M，Groscurth P，Malipiero U，et al.Chemosensitivity of human m alignant glioma:modulation by P53 gene transfer.J Neurooncol，1998，39(1) :19-32
, 百拇医药
6，Tsujimoto Y,Croce CM.Analysis of the structure,transcripts and protei n products of bcl-2,the gen involved in human follicular lymphoma.Proc Natl Ac ad Sci USA,1986，83:5 214.
7，Krajewski S,Krajewska M,Shabaik A,et al.Immunohistochemical determina tion of invivo distribution of bax,adominant inhibitor of bcl-2.Am J Pathol,19 94,145:1 323-1 336.
8，Oltvai IN.bcl-2/bax:a rheostat that regulates an anti-oxidant pat hway and cell death.Semin Cancer Biol,1993,4:327-332.
收稿日期：2000-01-31, 百拇医药
单位：曾先捷 许坚 莫立根 杨荣宁 杨剑波 李伟 张哲 颜献辉 黄菊(广西医科大学附属肿瘤医院头颈科 南宁 530021)；姚洁民(广西医科大学第三附院)；邝晓聪(广西医科 大学病理生理教研室)
关键词：脑胶质瘤；凋亡；免疫组化
广西医科大学学报000215
摘要 目的：探讨P53、Bcl-2、Bax蛋白在脑胶质瘤表达水 平以及和细胞凋亡的相关性。方法：采用免疫组化S-P染色法检测47例脑胶质瘤组织中P53 、Bcl-2、Bax蛋白的表达情况。 结果：在47例脑胶质瘤中，P53、Bcl-2、Bax 蛋白的阳性率 分别为48.9%(23/47)，57.4%(27/47)，17.02%(8/47)(P<0.05);发现GBM的P53 蛋白阳性水平要高于AS;Bcl-2蛋白阳性水平AS组显著高于GBM。结论：P53、Bcl-2蛋白的高水平表达以及Bax蛋白低表达与 脑胶质瘤细胞的凋亡过程受阻而增殖加速关系密切。
, http://www.100md.com
中国图书资料分类法分类号 739.41
EXPRESSION OF P53，Bcl-2 AND BAX PROTEIN IN THE HUMAN BRAIN GLIO MAS
Zeng Xianjie,Yao Jieming,Kuang Xiaocong
(Affiliated Tumor Hospital of Guangxi Medical University,Nanning 530021 China)
Abstract Objective:To investigate expression of P53,Bc l-2 and Bax proteins in human brain gliomas and explore the relations between t hese oncogene expression and apoptosis of tumor cell.Method:We used immunohistochemical staining to detect 47 cases of gliomas with three monoclonal antibody against P53,Bcl-2 and Bax pro teins.Results:Expression of P53,Bcl-2 and Bax proteins were p ositive in 48.9%(23/47),57.4%(27/47),17.02%(8/47)respectively,the positive ra te of Bax protein was significantly less than positive rate of P53,Bcl-2 proteins;P53 expression of glioblastoma multiply was higher than P53 expression of astrocytoma,whereas most astrocytoma was positive bcl-2 protei n.Conclusion:High level expression of P53,Bcl-2 proteins and low level expression of Bax protein were significantly related to inhibitio n of apoptosis in human brain gliomas.
, 百拇医药
Key words gliomas;apoptosis;immunohistochemical staining
细胞凋亡是机体细胞在染色体DNA片段化降解后而按一定程序消亡的过程，而多种相关 基因如P53、Bcl-2、Bax等基因对凋亡的促进或抑制起着调控效应。因此，我们用免 疫组化法检测P53、Bcl-2、Bax蛋白在脑胶质瘤表达水平，以探讨P53、Bcl- 2、Bax基因与肿瘤细胞凋亡的相关性。
1 材料与方法
1.1 材料：收集本院、广西医科大学一附院、三附院的脑胶质瘤组织蜡块47例，其中男32 例，女15例，年龄14～68岁，平均41岁。按WHO标准分类，星形细胞瘤(AS)23例，间变性星形 细胞瘤(AA)16例，多形性胶质母细胞瘤(GBM)8例。
, 百拇医药
1.2 试剂：检测P53、Bcl-2 、Bax基因表达蛋白的一来源分别为：抗P53 、Bcl-2蛋白单抗为鼠抗人单克隆抗体(Maxin公司产品)，抗Bax蛋白为兔抗人多单克隆IgG 抗体(Santa Cruz公司产品)。
1.3 检测方法:免疫组化检测方法均为S-P法，按Maxin公司提供的S-P试剂盒方法操作， 每例均设阴性与阳性对照。
1.4 结果判定：①阳性细胞在视野中占5%以下为阴性(-)；②阳性细胞在视野中占5%～25% 为弱阳性(+)；③阳性细胞在视野中占25%～50%为中度阳性(++)；④阳性细胞在视野中占50% 以上为强阳性(+++)。
1.5 统计方法：两样本间的Radit检验与χ2检验。
2 结 果
, 百拇医药
2.1脑胶质瘤中P53、Bcl-2、Bax蛋白表达的阳性率：P53蛋白阳性染色位 于细胞核，Bcl-2蛋白阳性染色定位于细胞质，Bax蛋白阳性染色定位于细胞质，以上阳性 染色均为棕黄色或棕褐色。47例脑胶质瘤中P53、Bcl-2、Bax蛋白表达阳性率分别为 ：48.9%(23/47)，57.4%(27/47)，17.02%(8/47)。其中Bax蛋白的阳性率要显著低于P 53、Bcl-2蛋白的阳性率(P值分别为0.001和0.000 1)。
2.2 各病理分型中P53、Bcl-2 、Bax蛋白阳性表达率，见表1，表1显示，经Radi t检验，P53蛋白阳性分布，GBM组高于AS组(P=0.012 4)；而Bcl-2蛋白 阳性分布则是AS组高于GBM组(P=0.034 7)；对于其中AA组与AS组、GBM组的比较，阳性分布的差异无显著统计学意义(P>0.05)；此外，Bax蛋白的阳性分布在病理分型各组间统计学意义(P>0.05)。
, http://www.100md.com
表1 各病理分型中P53、Bcl-2、Bax蛋白阳性分布情况 病理类型
n
P53
Bcl-2
Bax
-
+
++
+++
-
+
++
, http://www.100md.com
+++
-
+
++
+++
AS
23
14
4
3
2
7
5
7
, 百拇医药
4
18
4
1
0
AA
16
9
4
2
1
7
5
3
, http://www.100md.com
1
14
2
0
0
GBM
8
1
2
1
4
6
1
1
, 百拇医药
0
7
1
0
0
3 讨 论
3.1P53与Bax蛋白表达与脑胶质瘤的关系
抑癌基因P53位于人类17号染色体的短臂上，其野生型P53基因可参与调 控细胞的负生长，并可以抑制细胞的恶变，是机体的“看家基因”，起着“基因卫士”的作 用。但由于其半衰期短，在体内难以用免疫组化方法检测，而P53基因一旦发生突变 或缺失，其抑癌效应削弱，常导致肿瘤的发生，并伴有P53蛋白的半衰期延长，所以 常在多种肿瘤组织中检测到P53蛋白[1，2]。在本研究中P53蛋白在脑 胶质瘤的表达水平较高，阳性率为48.9%，其中GBM的阳性率高于AS，提示恶性度高且低分 化的胶质瘤中P53蛋白水平较高;而Bax蛋白表达阳性率仅为17.02%(8/47)，显著低于 P53蛋白的阳性率；有学者报告，在放疗、化疗以及体外对热诱导恶性胶质瘤细胞系 凋亡的研究中发现，上述细胞凋亡的过程中不但需要野生型P53基因的介导，而且常 常通过Bax基因的激活来实现细胞凋亡，提示P53、 Bax基因的异常改变都可以抑制肿 瘤凋亡[3～5]。因此，本研究中Bax蛋白表达阳性率偏低，更使肿瘤细胞凋亡的途径 障碍，从而加剧增殖失调。
, http://www.100md.com
3.2 Bcl-2与Bax蛋白表达与脑胶质瘤的关系
Bcl-2基因是80年代从滤泡性淋巴瘤细胞中分离发现的一种癌基因，其过度、异常的表 达可以抑制包括淋巴细胞的凋亡过程，使淋巴细胞有异常增殖的倾向 ，常常被认为是导致 淋巴瘤的重要机制之一[6]。研究发现脑胶质瘤中Bcl-2蛋白阳性率增高，且GBM的 阳性表达率要高于AS，提示Bcl-2可以抑制细胞凋亡而促进脑胶质瘤细胞的增殖，说明Bcl -2基因的表达水平与脑胶质瘤恶性程度有密切相关。Bax基因是近年来新发现的一种凋亡 促进基因，属Bcl-2同一家族。Bax蛋白的氨基酸序列有21%与Bcl-2同源，Bax基因具有拮 抗Bcl-2抑制凋亡作用[7]。Bcl-2和Bax是一对正负凋亡调节基因，Oltvai等 [8]等认为，Bcl-2由一个相关蛋白Bax来调节。Bcl-2及Bax蛋白都是均一的二聚体， 反应时需一个分子Bcl-2及一个分子Bax结合，形成异二聚体，结合后的蛋白才具有调节凋 亡功能。Bax/Bcl-2的比值，对于决定细胞接受刺激信号后存活与否起关键性的作用。Bcl -2过量表达(Bcl-2-Bcl-2)，细胞存活；Bax过量表达(Bax-Bax)细胞死亡；本研究中Bc l-2蛋白水平较高，Bax蛋白水平较低，说明Bcl-2在脑胶质瘤中凋亡抑制增强，导致肿瘤 细胞增殖明显。
, 百拇医药
综上所述，脑胶质瘤组织中突变型P53、Bcl-2蛋白高表达，Bax蛋白低表达，提 示了细胞凋亡受抑制，这可能与脑胶质瘤的发生有密切相关。
参 考 文 献
1，Mashiyama S,Murakami Y,Yoshimoto T,et al.Detection of P53 gen m utation in human brain tumors by signle strand conformation polymerase chain rea ction products.Oncogene,1991,6:1 313.
2，Barbareschi M,Inzzolino P,Pennena A,et al.P53 protein expres sion in central nervous system neoplasma.J Clin Pathol,1992,45:583.
, 百拇医药
3，Shu HK，Kim MM，Chen P,et al.The intrinsic radioresistance of gliobla stoma-derived cell lines is associated with a failure of P53 to induce P 21(BAX) expression.Proc Natl Acad Sci USA，1998，95(24):14 453-14 4538.
4，Rieger J，Durka S，Streffer J,et al.Gemcitabine cytotoxicity of human malignant glioma cells:modulation by antioxidants,BCL-2 and dexamethasone.Eur J Pharmacol，1999，365(2-3):301-308.
5，Trepel M，Groscurth P，Malipiero U，et al.Chemosensitivity of human m alignant glioma:modulation by P53 gene transfer.J Neurooncol，1998，39(1) :19-32
, 百拇医药
6，Tsujimoto Y,Croce CM.Analysis of the structure,transcripts and protei n products of bcl-2,the gen involved in human follicular lymphoma.Proc Natl Ac ad Sci USA,1986，83:5 214.
7，Krajewski S,Krajewska M,Shabaik A,et al.Immunohistochemical determina tion of invivo distribution of bax,adominant inhibitor of bcl-2.Am J Pathol,19 94,145:1 323-1 336.
8，Oltvai IN.bcl-2/bax:a rheostat that regulates an anti-oxidant pat hway and cell death.Semin Cancer Biol,1993,4:327-332.
收稿日期：2000-01-31, 百拇医药