SOX2在原发性与复发性高级别胶质瘤患者中表达差异及其与预后关系

姜 磊， 黄 婧， 许莹莹， 张正卫

南京医科大学附属淮安第一医院 1.放疗科；2.神经外科，江苏 淮安 223000

脑胶质瘤是较常见的原发性颅内肿瘤，世界卫生组织(World Health Organization，WHO)中枢神经系统肿瘤分类中将胶质瘤通常分为Ⅰ～Ⅳ级[1]。Ⅰ～Ⅱ级胶质瘤为低级别胶质瘤。低级别胶质瘤的预后相对较好，中位总生存期为5～10年[2]。然而，50%～75%低级别胶质瘤患者会死于疾病进展，或恶化为更高级别的胶质瘤[3]。Ⅲ～Ⅳ级胶质瘤为高级别胶质瘤。高级别胶质瘤的特点是复发率高、存活率低。WHO Ⅳ级胶质瘤在胶质瘤中所占比例较高，恶性程度亦较高，预后较差[1,4-5]。SOX2是转录因子SOX区域蛋白家族的重要成员，其主要表达于胚胎和成人干细胞，包括神经祖细胞等，亦可表达于肿瘤干细胞，如胶质瘤干细胞。SOX2亦是一种胶质瘤干细胞标记物，SOX2与NANOG、OCT等干细胞标志物结合，可促进体细胞向多能干细胞转化，并保持肿瘤干细胞的特性[6-9]。SOX2的表达与肿瘤形成、化疗抵抗和肿瘤干细胞样表型有关[10-12]。Barone等[13]的研究发现，SOX2在恶性胶质瘤中过度表达，而在正常脑组织中的表达较少见。Yang等[14]的研究显示，在胶质瘤的肿瘤起始细胞中沉默SOX2基因可阻止细胞增殖，导致免疫缺陷小鼠的致瘤性丧失。Sow等[15]的研究表明，抑制转化生长因子-β(transforming growth factor-β，TGF-β)信号可通过促进分化显著降低胶质瘤起始细胞的肿瘤发生，且这种效应在SOX2转导的肿瘤起始细胞中减弱。因此，SOX2基因是维持胶质瘤干细胞特性的关键基因。本研究旨在探讨SOX2在原发性与复发性高级别胶质瘤中的表达差异及其与预后的关系。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集自2016年3月至2020年9月首次手术治疗后复发行二次手术治疗的29例高级别胶质瘤患者的组织标本和临床资料。将患者首次手术获取的标本设为原发组，复发后行二次手术获取的标本设为复发组，患者术后组织病理学由神经病理学专业医师双盲确定为Ⅲ～Ⅳ级高级别胶质瘤。本研究经医院伦理委员会审批通过，所有患者或家属均签署知情同意书。

1.2 研究方法 术后组织标本用福尔马林固定和石蜡包埋，应用切片机将包埋的组织蜡块连续切成4 μm。石蜡切片放置于载玻片上，60℃培养箱中培养过夜，然后在二甲苯中脱蜡并通过分级醇(100%,95%,75%)再水化。本研究采用间接免疫组织化学染色法。将抗人SOX2一抗(中国中杉金桥生物技术有限公司)以1∶100稀释后，滴在组织切片上孵育，4℃过夜。孵育完毕后洗去一抗，用过氧化物酶偶联二抗于室温下与3，3′-二氨基联苯胺底物-染色原反应孵育2 h。苏木精复染3 min，通过分级醇脱水(75%，95%，100%)。应用光学显微镜观察组织中SOX2蛋白的表达。结果判定：无阳性细胞为阴性；阳性细胞数<25%为弱阳性；阳性细胞数25%～49%为中阳性；阳性细胞数>50%为强阳性，用3+表示。随机选择5个高倍镜视野，计数500个细胞，以此计算免疫组织化学着色的细胞占细胞总数的百分比。根据SOX2蛋白表达水平，将29例患者分为SOX2高表达组和SOX2低表达组。

1.3 观察指标 收集29例经病理证实资料完整的高级别胶质瘤患者的年龄、性别、WHO分级(Ⅲ/Ⅳ)、无进展生存期及中位生存期，其中WHO分级的方法参考文献[16-17]；观察SOX2在原发性与复发性高级别胶质瘤中的表达差异及其与预后关系。

2 结果

2.1 同一高级别胶质瘤患者在原发时与复发后SOX2的表达水平比较 29例原发组患者中，SOX2表达为阴性有2例(6.9%)、弱阳性有1例(3.4%)、中阳性有1例(3.4%)、强阳性有25例(86.3%)。其中，17例WHO Ⅲ级别，阴性1例(5.9%)、弱阳性1例(5.9%)、中阳性1例(5.9%)、强阳性14例(82.3%)；12例WHO Ⅳ级别，阴性1例(8.3%)、强阳性11例(91.7%)。SOX2在肿瘤复发后表达水平呈下降趋势。29例复发组患者中，SOX2表达阴性8例(27.6%)、弱阳性有4例(13.8%)、中阳性有8例(27.6%)、强阳性有9例(31.0%)。其中，17例WHO Ⅲ级别，阴性4例(23.5%)、弱阳性2例(11.8%)、中阳性4例(23.5%)、强阳性7例(41.2%)；12例WHO Ⅳ级别，阴性4例(33.3%)、弱阳性2例(16.7%)、中阳性4例(33.3%)、强阳性2例(16.7%)。与原发组相比较，复发组SOX2低表达患者(阴性、弱阳性)比例由10.3%增加至41.4%，而中SOX2高表达(中阳性、强阳性)患者比例由89.7%降低至58.6%。说明SOX2表达水平在复发组中是降低的。两组WHO Ⅲ级别与Ⅳ级别患者的SOX2表达水平比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见图1。典型病例见图2。

图1 同一胶质瘤患者原发时与复发后的SOX2表达水平比较

图2 患者被诊断为胶质母细胞瘤，伴有SOX2强阳性，2016年首次手术后，2017年复发时组织学诊断仍为胶质母细胞瘤，但SOX2的表达为阴性(a.原发性高级别胶质瘤组织SOX2表达；b.复发性高级别胶质瘤组织SOX2表达)

2.2 高级别胶质瘤患者一般资料与SOX2表达水平的关系 原发性高级别胶质瘤患者，SOX2高表达26例、低表达3例，两组年龄、性别、WHO级别、肿瘤位置、中位无进展生存期比较，差异无统计学意义(P>0.05)；单因素分析结果显示，原发性高级别胶质瘤患者中，SOX2高表达患者中位生存期较SOX2低表达患者长(P=0.035)，说明SOX2表达水平与患者中位生存期有关，SOX2低表达患者预后较差。见表2、图3。

表2 高级别胶质瘤患者一般资料与SOX2表达水平的关系/例(百分率/%)

图3 SOX2表达水平与生存时间的相关系

3 讨论

恶性胶质瘤是一种侵袭性较强，预后较差的肿瘤[5]。SOX2是一种胶质瘤干细胞标记物，SOX2的表达在肿瘤的发生、发展过程中起重要调控作用。有研究表明，SOX2在多种恶性肿瘤细胞中异常表达，与恶性肿瘤的发生、发展、分化程度、转移及预后密切相关[9-12]。然而，SOX2在恶性胶质瘤中的分子机制仍未明确。在本研究收集了29例原发性高级别胶质瘤与相应的复发后进行二次手术的患者的临床资料，试图分析SOX2在原发性及复发性高级别胶质瘤患者中的表达，以期更好地了解SOX2在原发性和复发性高级别胶质瘤中的变化规律，分析SOX2表达与高级别胶质瘤治疗、预后的相关性。

本研究中，SOX2在29例原发性高级别胶质瘤患者中普遍高表达，而在复发性高级别胶质瘤中SOX2呈下降趋势，89.7%原发性高级别胶质瘤患者SOX2高表达，而仅有58.6%复发性高级别胶质瘤患者SOX2高表达，这与Volnitskiǐ等[18]的研究结果相似。有研究发现，SOX2基因表达水平在复发性高级别胶质瘤患者普遍上调，只有来源于同一患者的复发性胶质瘤中，SOX2基因表达水平相比于原发时是下调的[19]。高级别胶质瘤的侵袭性和复发能力往往依赖于干细胞的特性，SOX2作为干细胞因子在高级别胶质瘤复发时频繁减少，有可能与肿瘤由前神经亚型向间充质亚型转化有关[20]。本研究发现，SOX2低表达组的中位生存期较SOX2高表达的要短(P=0.037)，说明SOX2低表达与高级别胶质瘤患者的不良预后有关。由于本研究为回顾性研究，不可避免存在一些局限性和相关的研究偏颇，今后尚需要更多样本进一步确证。

综上所述， SOX2低表达可能是导致高级别胶质瘤发生、发展的作用机制之一，其有望成为高级别胶质瘤基因治疗的新靶点和预后评估指标。但SOX2在高级别胶质瘤中的具体分子机制尚不完全清楚，仍需要进行更深入和广泛的研究。