AQP-4、VEGF表達與腦膜瘤術后腦水腫加重的相關性分析

吳 珠 楊生長 陳 力

腦膜瘤是顱內(nèi)常見的腫瘤之一，超過90%的腦膜瘤呈良性，手術是治療腦膜瘤的重要手段之一，但是術后腦水腫影響病人預后[1]。除了腫瘤血供、腫瘤部位、腫瘤切除程度等因素以外，從腦水腫發(fā)生機制角度，尋找術后腦水腫惡化的功能性分子，具有重要的臨床意義[2]。腦室周壁水通道蛋白4（aquaporin 4，AQP-4）控制細胞內(nèi)外水分子的運動；而血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）誘導血管生成和增加血管通透性，是腦水腫發(fā)生的病理基礎[3]。本文應用免疫組化方法檢測腦膜瘤AQP4、VEGF的表達，分析其與術后腦水腫惡化的關系。

1 資料與方法

1.1 標本來源 收集2019年1月至2020年1月手術切除并經(jīng)術后病理確診的腦膜瘤組織105例，其中男35例，女70例；年齡18～76歲，平均（48.94 ±13.95 ）歲。WHO分級Ⅰ級81例（上皮型41例，移行型23例，血管瘤型10例，纖維型7例），Ⅱ級21例，Ⅲ級腦膜瘤3例。腫瘤位置：竇鐮旁52例，顱底31例，大腦凸面14例，橋腦小腦角區(qū)3例，側腦室2例，小腦幕2例，巖斜區(qū)1例。腫瘤最大徑2～12 cm。切除程度：Simpson分級2級67例，3～4級38例。術前存在瘤周水腫60例。排除近3個月內(nèi)顱腦損傷、顱內(nèi)感染、顱腦手術史，以及合并神經(jīng)系統(tǒng)疾?。ㄅ两鹕?、阿爾茨海默病等）、血液系統(tǒng)或免疫系統(tǒng)疾病的病人。

圖1 腦膜瘤手術前后MRI影像表現(xiàn)

1.2 術后腦水腫加重判斷標準 以術前MRI矢狀位測定腫瘤最大徑，T2WI測量瘤周水腫寬度。水腫指數(shù)（edema index，EI）=（瘤周腦水腫體積+腫瘤體積）/腫瘤體積；EI=1.0 表示無瘤周水腫，＞1表示有瘤周水腫。術后2～15 d用復查頭部MRI，只要符合以下標準之一即可視為瘤周水腫加重（圖1）[4]：術前無瘤周水腫，術后出現(xiàn)腦水腫，水腫最大徑≥2 cm；術前有瘤周水腫，術后水腫最大徑較術前增加超過2 cm。

1.3 免疫組化染色 術中切除腦膜瘤組織后，迅速放入液氮中，24 h后制備組織蠟塊，連續(xù)切片（4μm）。脫蠟、水化后，使用3%H2O2滅活內(nèi)源性過氧化物酶和pH 6.0 檸檬酸鹽緩沖液微波修復抗原。滴加AQP-4一抗（1:250，英國Abcam公司）和VEGF一抗（1:600，英國Abcam公司）4℃孵育過夜。PBS洗滌后，滴加親和素-生物素標記的二抗室溫孵育30 min，PBS洗滌后，DAB顯色，自來水充分沖洗，復染、脫水、透明、封片，然后顯微鏡下觀察。染色評分（圖2）[5，6]=染色強度（-為0分；+為1分；++為2分；+++為3分）×染色細胞百分比（＜10%為0分；10～33%為1分；34～75%為2分；＞75%為3分），≤1分為陰性，＞1分為陽性。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0 軟件分析；定量資料用x±s描述，采用t檢驗；定性資料應用χ2檢驗或Fisher精確概率法檢驗；多因素logistic回歸模型分析術后腦水腫加重的影響因素；P≤0.05 認為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 術后腦水腫變化105例中，術后腦水腫加重30例（28.57 %），未加重75例。

2.2 腦膜瘤組織AQP-4和VEGF的表達情況 術后腦水腫加重組腦膜瘤組織AQP-4陽性表達率（63.3 %）和VEGF陽性表達率（30.0 %）較未加重組明顯增加（分別為30.7 %和16.0 %；P＜0.05 ）。

2.3 腦膜瘤術后瘤周水腫加重的危險因素 單因素分析顯示，術前癲癇、腫瘤位置、AQP-4和VEGF表達與術后瘤周水腫加重有關（P＜0.05 ，表1）。多因素logistic回歸分析顯示，術前癲癇、AQP-4和VEGF陽性表達是腦膜瘤術后瘤周水腫加重的獨立危險因素（P＜0.05 ，表2）。

3 討論

瘤周水腫是腦膜瘤常見的并發(fā)癥，是腦膜瘤發(fā)病和死亡的主要原因之一[7]。不受控制的腦水腫可能導致頑固性顱內(nèi)壓增高，也可能導致嚴重的神經(jīng)功能缺損和潛在的致命性腦疝[8，9]。腦水腫一般可分為細胞毒性腦水腫和血管源性腦水腫。腦膜瘤水腫主要是血管生成性水腫。

圖2 腦膜瘤組織AQP-4和VEGF免疫組化染色

表1 本文105例腦膜瘤術后瘤周水腫加重危險因素的單因素分析（例）

表2 本文105例腦膜瘤術后瘤周水腫加重危險因素的多因素分析logistic回歸分析

術后腦水腫也被稱為“術后出血性梗死”或“腦腫脹”，其臨床癥狀具有多樣性，包括顱內(nèi)壓升高和神經(jīng)功能障礙[1]。術后腦水腫加重的潛在機制尚不明確，可能與腫瘤部位、體積、病理類型、血腦屏障損害、內(nèi)分泌活動等有關[10]。腦膜瘤引起的水腫主要是血管源性腦水腫，水腫液在腫瘤組織中產(chǎn)生。血管源性腦水腫的形成機制是毛細血管通透性增加導致水腫液和水腫蛋白滲入外周腦組織。因此，有學者認為術后腦水腫加重可能原因是血腦屏障相鄰的結構進一步破壞，通透性增加，大量水從毛細血管滲出并積聚在神經(jīng)細胞的細胞外空間。不可否認，手術損傷是加重腦水腫的因素之一[11]。Saffarian等[12]提出創(chuàng)傷性腦膜瘤綜合征，指惡性腦膜瘤術后腦水腫加重。也有研究表明，腦膜瘤術后腦水腫是腫瘤壓迫減輕所致，當壓迫解除時，血腦屏障受到影響，容易誘發(fā)血管痙攣，進一步加重水腫[13]。也有研究表明，VEGF和AQP-4的表達存在顯著相關性，可能是腦膜瘤術后腦水腫加重的因素[14，15]。本文結果顯示AQP-4、VEGF高表達是腦膜瘤術后腦水腫加重的獨立危險因素。水分子通過細胞膜不僅僅是通過簡單的擴散，還通過AQP介導的主動水轉運系統(tǒng)。本文免疫組化染色發(fā)現(xiàn)，AQP-4和VEGF在腦膜瘤組織和硬膜附著處表達明顯上調(diào)，提示這與腦膜瘤細胞侵入硬腦膜有關。對于Simpson分級2級及以上切除的腦膜瘤，硬腦膜并未得到徹底處理，這可能是術后腦水腫惡化的重要病理機制。

綜上所述，AQP-4和VEGF表達上調(diào)可能與腦膜瘤術后腦水腫惡化有關，具體機制有待進一步研究。