淋巴細胞功能相關(guān)抗原3在低分級膠質(zhì)瘤中的表達及臨床意義

趙浩 趙虎林 李海龍 周春輝 張劍寧

·臨床研究與應(yīng)用·

淋巴細胞功能相關(guān)抗原3在低分級膠質(zhì)瘤中的表達及臨床意義

趙浩 趙虎林 李海龍 周春輝 張劍寧

目的：探索CD58又稱淋巴細胞功能相關(guān)抗原3（lymphocyte function-associated antigen 3，LFA-3）在低分級膠質(zhì)瘤中的表達及其與臨床特征之間的關(guān)系，并探討其在臨床預后判斷中的作用。方法：收集癌癥基因圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫中514例低分級膠質(zhì)瘤患者的臨床資料和mRNA芯片數(shù)據(jù)，對LFA-3（CD58）進行表達分析。Cox多因素回歸分析CD58的表達水平與腦膠質(zhì)瘤患者無病生存期（disease free survival，DFS）以及總生存期（overall survival，OS）之間的關(guān)系。進一步通過χ2檢驗分析，研究CD58與患者年齡、性別以及腦膠質(zhì)瘤病理級別等之間的關(guān)系。結(jié)果：CD58表達水平隨腦膠質(zhì)瘤病理級別升高而升高，CD58表達量與腫瘤分級的分層χ2檢驗結(jié)果表明，在考慮腫瘤類型、性別和診斷年齡這3個因素后，CD58表達量與腫瘤分級仍然相關(guān)，均P＜0.05。CD58的表達水平顯著影響膠質(zhì)瘤患者的DFS和OS，CD58表達越高患者DFS和OS越短（P＜0.000 1）。結(jié)論：CD58在腦膠質(zhì)瘤中可能起到促進腫瘤的作用，可以作為潛在的腫瘤診斷標志物以及個體化治療的靶點。

腦膠質(zhì)瘤 淋巴細胞功能相關(guān)抗原3 治療靶點

人腦膠質(zhì)瘤是最常見的源于神經(jīng)外胚層的顱內(nèi)惡性腫瘤，約占成人顱內(nèi)所有原發(fā)性腫瘤的35%～60%。當前腦膠質(zhì)瘤的治療方法以手術(shù)切除為主，結(jié)合放化療以及生物治療等綜合治療方法，尚無有效的根治方法，具有較高復發(fā)率和低治愈率的特點。獲取治療人腦膠質(zhì)瘤的分子靶標，行靶向治療是目前研究的熱點［1-2］。腦神經(jīng)膠質(zhì)瘤分為Ⅱ級～Ⅳ級，致死率最高為Ⅳ級膠質(zhì)母細胞瘤，兩年生存率約為25%［3］。Ⅱ～Ⅲ級的低分級膠質(zhì)瘤雖然具有更長的生存時間，但最終會轉(zhuǎn)化為更高級別的腫瘤，死亡率較高［4］。因此，研究低分級膠質(zhì)瘤的特點及其惡化的機制具有重要意義［5］。

CD58又稱淋巴細胞功能相關(guān)抗原3（lymphocyte function-associated antigen 3，LFA-3），是免疫球蛋白超家族成員之一。CD58蛋白在血液系統(tǒng)腫瘤和結(jié)直腸癌中的作用研究較多，最新的研究表明，CD58是一個新型結(jié)腸腫瘤起源細胞表面標志物，調(diào)控腫瘤細胞的自我更新［6-7］。但在腦膠質(zhì)瘤中，CD58的表達情況與臨床特征之間的關(guān)系及其在腦膠質(zhì)瘤發(fā)展過程中的作用卻少有研究。在本研究中，基于癌癥基因圖譜（The Cancer Genome Atlas，TCGA）數(shù)據(jù)庫中514例患者全基因組mRNA芯片結(jié)果的篩選發(fā)現(xiàn)：CD58的高表達會顯著降低腦膠質(zhì)瘤患者的無病生存期（disease free survival，DFS）以及總生存期（overall sur?vival，OS）。通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，CD58的表達水平與人腦膠質(zhì)瘤的病理級別以及腫瘤分型等呈顯著相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 病例資料

514例低分級膠質(zhì)瘤患者的臨床資料及mRNA芯片數(shù)據(jù)均來自TCGA數(shù)據(jù)庫（http：//cancergenome.nih.gov）。其中男性285例，女性229例；年齡14～87歲，平均年齡（42.8±13.3）歲；初次診斷時間為1992年至2013年；世界衛(wèi)生組織（WHO）Ⅱ級248例、Ⅲ級265例、1例無病理級別記載；其中13例有腦腫瘤家族史。另外，對Pten基因缺失分析的66例膠質(zhì)瘤患者來源于基因表達綜合（Gene Expression Omnibus，GEO）數(shù)據(jù)庫（https：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/）。

1.2 方法

Cox多因素回歸分析用于生存資料的多因素分析，校正混雜因素后分析CD58表達量與腦膠質(zhì)瘤患者DFS和OS之間的關(guān)系。CD58的相對表達量（mRNA expression z-scores）原始數(shù)據(jù)為TCGA數(shù)據(jù)庫中下載。其中，CD58相對表達量高于平均值定義為高表達，低于平均值定義為低表達。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS 20.0軟件對獲取的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。采用χ2檢驗評估CD58的表達水平與不同臨床特征（包括性別、確診年齡、病例分級以及有無家族腫瘤史等）之間的相關(guān)性。采用Cox多因素回歸分析CD58的表達與生存期的關(guān)系。以雙側(cè)P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 CD58在腦膠質(zhì)瘤中的表達分析

分析TCGA數(shù)據(jù)庫中514例臨床資料較為完整的腦膠質(zhì)瘤患者CD58的表達量。根據(jù)WHO分級，在514例患者中，除1例無記錄外，其余包括WHOⅡ級（GradeⅡ）患者共248例，WHOⅢ級（GradeⅢ）患者共265例，兩組之間的差異采用非配對t檢驗，發(fā)現(xiàn)CD58在WHOⅢ級腦膠質(zhì)瘤中的表達水平明顯高于Ⅱ級（P＜0.000 1，圖1）。進一步的研究采用了分層分析，比較了在不同因素影響下CD58表達量與腫瘤分級的關(guān)系（表1），層間一致性檢驗的結(jié)果表明，腫瘤類型和性別的比較均P≥0.05，說明在不同腫瘤類型和不同性別的患者中，CD58的表達量與腫瘤分級的關(guān)系是一致的。另一方面，診斷年齡的比較P＜0.05，說明在不同年齡分組中，CD58的表達量與腫瘤分級的關(guān)系并不一致。進一步的研究采用非配對t檢驗分析不同年齡組患者中CD58的表達量與腫瘤分級的關(guān)系，結(jié)果表明在低年齡（年齡＜43歲）組中，CD58的表達量與腫瘤分級無顯著性差異，而在高年齡（年齡≥43歲）組中，發(fā)現(xiàn)CD58在WHOⅢ級腦膠質(zhì)瘤中的表達水平明顯高于Ⅱ級（P＜0.000 1）。CD58表達量與腫瘤分級的分層χ2檢驗結(jié)果表明（表2），腫瘤類型、性別和診斷年齡的比較均P＜0.05，說明在考慮到腫瘤類型、性別和診斷年齡這3個因素后，CD58表達量與腫瘤分級仍然是相關(guān)的。

圖1 CD58在腦膠質(zhì)瘤中的表達情況Figure 1Expression of CD58 in gliomas

表1 CD58表達量與腫瘤分級的分層分析-層間一致性檢驗Table 1 Stratified analysis of CD58 expression and tumor grade(tests of homogeneity of odds ratio)

表2 CD58表達量與腫瘤分級的分層分析-分層χ2檢驗Table 2 Stratified analysis of CD58 expression and tumor grade(tests of conditional independence)

2.2 CD58的表達與腦膠質(zhì)瘤患者生存期的關(guān)系

采用Cox多因素回歸分析CD58的表達與患者生存期的關(guān)系。多因素回歸分析中選取7個變量，除OS和生存狀態(tài)外，還包括CD58表達量、腫瘤分級、年齡、性別和腫瘤類型。其中CD58表達量與診斷年齡、腫瘤分級為影響膠質(zhì)瘤OS的獨立影響因素（表3）。校正其他變量后，CD58的表達水平與患者的OS呈顯著相關(guān)性，CD58高表達會顯著縮短患者的OS，CD58低表達的患者中位生存期（median overall sur?vival，mOS）為113.99個月，而CD58高表達患者的OS僅為33.21個月（P＜0.000 1，圖2）。另一方面，CD58表達量與診斷年齡為影響膠質(zhì)瘤DFS的獨立影響因素（表4）。校正其他變量后，CD58的表達水平與患者的DFS存在顯著相關(guān)性，CD58高表達者DFS較短，CD58低表達的患者mOS為74.8個月，而CD58高表達的患者mOS僅為22.31個月（P＜0.000 1，圖3）。以上結(jié)果表明，CD58的表達水平會顯著影響患者的OS和DFS。

表3 腦膠質(zhì)瘤多因素Cox回歸分析OSTable 3 Cox regression analysis of overall survival

圖2 CD58表達量高低與患者OS的關(guān)系Figure 2Relationship between CD58 expression and overall survival

2.3 CD58表達相關(guān)因素分析

進一步分析CD58表達量與臨床特征之間的關(guān)系，采用χ2檢驗發(fā)現(xiàn)：CD58表達量與患者性別、原發(fā)性腦瘤的家族病史、模具或灰塵過敏史等無明顯相關(guān)性，而與腫瘤的病理分級、具體分型、患者的診斷年齡以及Pten基因的缺失呈顯著相關(guān)性（表5）。

表4 腦膠質(zhì)瘤多因素Cox回歸分析DFSTable 4 Cox regression analysis of the disease-free survival

2.4 CD58在不同膠質(zhì)瘤亞型中的表達分析

通過上述統(tǒng)計學分析，即χ2檢驗，發(fā)現(xiàn)CD58的表達與具體的腫瘤分型具有顯著的相關(guān)性（P＜0.000 1，χ2=59.306，表5），進一步采用非配對t檢驗分析CD58在不同膠質(zhì)瘤分型中的表達情況。結(jié)果表明，CD58在WHOⅢ級惡性膠質(zhì)腫瘤亞型（間變性星形細胞瘤）中表達量明顯高于其他4種腫瘤分型（P＜0.000 1）。對此亞型進行更為詳細的分析，研究在間變性星形細胞瘤中CD58表達水平與臨床特征的相關(guān)性（表6）。結(jié)果表明，在間變性星形細胞瘤中，CD58的表達水平與年齡（P＜0.000 1）和家族腦部腫瘤史（P=0.045）顯著相關(guān)，和性別以及模具或灰塵過敏史無相關(guān)性（圖4）。

圖3 CD58表達量高低與患者DFS的關(guān)系Figure 3Relationship between CD58 expression and disease-free survival

表5 CD58表達水平與患者臨床特征相關(guān)性分析Table 5 Correlation analysis of CD58 expression levels and clinical features

表6 在間變性星形細胞瘤中CD58表達水平與患者臨床特征相關(guān)性分析Table 6 Correlation analysis of CD58 expression levels and clinical features in anaplastic astrocytoma

圖4 CD58在不同類型的腦膠質(zhì)瘤中的表達情況Figure 4CD58 expression in different types of gliomas

3 討論

CD58蛋白是T細胞表面受體CD2的配體［8］。有研究表明，結(jié)腸癌患者紅細胞表面的CD58表達水平與結(jié)腸癌的發(fā)生、發(fā)展存在密切的相關(guān)性［9］。同時，對結(jié)腸癌細胞表面的CD58研究結(jié)果顯示，CD58能夠調(diào)控初始癌細胞的自我更新。有研究提示CD58是一種新型的結(jié)腸癌細胞表面標志物［6］。CD58蛋白在血液系統(tǒng)腫瘤和結(jié)直腸癌中研究較多，但在腦膠質(zhì)瘤中卻少見報道。本研究通過分析TCGA數(shù)據(jù)庫中腦膠質(zhì)瘤患者基因表達以及臨床數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)CD58蛋白與腦膠質(zhì)瘤的惡性程度和患者的OS顯著相關(guān)，為CD58在腦膠質(zhì)瘤中的功能及機制研究奠定了基礎(chǔ)。

腦膠質(zhì)瘤是目前最常見的原發(fā)性顱內(nèi)腫瘤，患者早期不易察覺，容易造成病情的延誤。開發(fā)新的腦膠質(zhì)瘤分子標志物對于腦膠質(zhì)瘤患者的診斷具有重要意義［10-11］。本研究發(fā)現(xiàn)CD58的表達水平與腦膠質(zhì)瘤患者的病理級別呈顯著相關(guān)性，表明CD58蛋白在腦膠質(zhì)瘤發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。CD58蛋白能夠被分泌到血液中，便于血液檢測，因此該蛋白很有可能成為腦膠質(zhì)瘤輔助診斷的分子標志物。

腦膠質(zhì)瘤包括星形細胞瘤、少突膠質(zhì)細胞瘤、混合性膠質(zhì)細胞瘤以及室管膜瘤。其中，星形細胞瘤是最常見的惡性腦膠質(zhì)瘤，約占顱內(nèi)腫瘤的13%～26%，是浸潤性生長腫瘤，多數(shù)手術(shù)切除治療后有復發(fā)的可能［12］。本研究通過統(tǒng)計學分析發(fā)現(xiàn)CD58在間變性星形細胞瘤中的表達水平顯著高于其他膠質(zhì)瘤類型，表明CD58可能成為惡性星形細胞瘤輔助診斷的標志物。

傳統(tǒng)的腦膠質(zhì)瘤的治療方法主要以手術(shù)及術(shù)后輔助治療為主［13］。臨床治療針對腫瘤級別相同的患者往往采用相同治療手段，容易造成治療效果因人而異。隨著對腦膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展機理認識的不斷加深，越來越多的研究集中于新的抑瘤靶點的發(fā)現(xiàn)及分子靶向藥物的開發(fā)［14-15］。本研究發(fā)現(xiàn)，CD58的高表達會顯著降低腦膠質(zhì)瘤患者的DFS和OS，且其表達情況與腦膠質(zhì)瘤的病理級別呈顯著相關(guān)性。雖然CD58蛋白通過激活T細胞可以發(fā)揮抗腫瘤免疫的作用，但作為一種高度糖基化的細胞黏附分子，CD58也可能在腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移和侵襲中發(fā)揮重要作用。同時，CD58也能調(diào)控腫瘤細胞的自我更新。上述研究結(jié)果表明CD58可以作為腦膠質(zhì)瘤治療及預后評價的參考指標，并且CD58有可能成為新的腦膠質(zhì)瘤藥物治療靶點。

綜上所述，本研究表明CD58在腦膠質(zhì)瘤細胞中的高表達可能在腦膠質(zhì)瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用，會縮短患者的DFS和OS。因此，CD58極有可能會成為腫瘤輔助診斷的新型分子標志物和潛在的抑瘤靶點。

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（2017-03-13收稿）

（2017-05-19修回）

（編輯：孫喜佳 校對：楊紅欣）

Expression and clinical significance of lymphocyte function-associated antigen 3(LFA-3)in low-grade glioma

Hao ZHAO,Hulin ZHAO,Hailong LI,Chunhui ZHOU,Jianning ZHANG

Jianning ZHANG;E-mail:jnzhang2005@163.com
Department of Neurosurgery,Navy General Hospital,Beijing 100048,China

Objective:To explore the relationship of lymphocyte function-associated antigen 3(LFA-3,CD58)expression in glioma with clinical features and its role in clinical prognosis.Methods:Clinical data and mRNA microarray data of 514 patients with glioma were obtained from The Cancer Genome Atlas and were used to study the expression of LFA-3(CD58).Cox regression was used to analyze the relationship between CD58 expression and survival of patients with glioma.Multivariate analysis of variance was used to further analyze the relationship of CD58 with age,sex,and pathological grade of glioma.Results:The results of the stratified χ2test of CD58 expression and tumor grading were shown,considering tumor type,gender and age of diagnosis(all P＜0.05).CD58 expression was significantly correlated with overall survival(OS)and disease-free survival(DFS)of patients with glioma.Patients with high CD58 expression presented short OS and DFS(P＜0.000 1).Conclusion:CD58 possibly promotes tumorigenesis in gliomas and thus can serve as a potential tumor diagnostic marker and individual therapeutic target.

gliomas,lymphocyte function-associated antigen 3,therapeutic target

10.3969/j.issn.1000-8179.2017.15.287

北京市海軍總醫(yī)院神經(jīng)外科（北京市100048）

張劍寧jnzhang2005@163.com

趙浩專業(yè)方向為顱內(nèi)淋巴瘤的診斷及治療。

E-mail：18515063207@qq.com