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研究背景与目的人脑胶质瘤是来源于神经上皮的中枢神经系统最常见的原发性脑肿瘤，约占全部颅内肿瘤的35.26％~60.96％，其具有血供丰富和侵袭性增殖等生物学特征，呈浸润性生长，手术不易全切，治疗效果差，而且在临床上还具有高复发率，高死亡率，高致残率和治愈率低的特征。目前的治疗仍以手术治疗为主结合放疗、化疗的综合治疗，虽然目前其诊断和规范治疗如手术，放疗和化疗取得了很大的进步，但是这些患者的预后依然很差。对于人脑胶质瘤的发生、发展及治疗研究仍是神经外科及相关领域研究的重点之一。近年来随着分子生物学在肿瘤研究中的进展，肿瘤的靶向治疗已成为肿瘤研究领域的重要课题。因此，寻求新的基因靶点治疗胶质瘤已成为当前关注的焦点。自噬是亚细胞水平上一个进化相对保守的细胞功能，细胞为适应环境保持内环境稳定，将细胞质及细胞器通过溶酶体降解为游离氨基酸及脂肪酸而实现了更新。自噬的负向调控如自噬活性的降低、信号及传输通路的改变，可能在多种肿瘤的产生及发展进程中发挥重要作用，异常激活的自噬基因可以促进或抑制某些肿瘤的演变。近年来发现的自噬基因Beclin-1，是一个与细胞自噬功能相关的候选抑癌基因，通过促进自噬及诱导凋亡抑制肿瘤的产生及进展，且在多种肿瘤中发现Beclin-1基因表达异常。Beclin-1基因主要是通过Ⅲ型磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol3-kinase class Ⅲ，PI3K）将多种自噬相关基因（Autophagy-related genes，ATG）蛋白定位于前自噬体分子构成复合体进一步控制自噬活性。mTOR (mammalian target of rapamycin)，即哺乳动物雷帕霉素靶蛋白。最近多种研究表明，细胞的生长增殖及存活如神经再生、肌肉组织增生及某些肿瘤的演进与其关系密切。研究发现，在调控自噬促进细胞存活的调控机制中，Beclin-1介导的自噬/凋亡互反馈作用机制及mTOR介导的自噬与mTOR的互反馈调控作用成为重要的途径，并形成一个由PI3K、Beclin-1和mTOR为节点靶点的PI3K-Beclin1-mTOR自噬交互调控网络。而有关Beclin-1和mTOR在人脑胶质瘤中的研究，国内外相关研究相对较少。本研究的主要目的是探索自噬基因Beclin-1和mTOR在人脑胶质瘤中的表达，分析其与病理级别之间的关联及二者的相关性，进一步分析二者在脑胶质瘤发生及发展中的作用，为脑胶质瘤的治疗提供新的思路。材料与方法脑胶质瘤标本取自郑州大学第二附属医院神经外科2012年7月-2013年8月43例手术标本，所有病例均为首发病例，且术前均未行放疗、化疗及免疫治疗，均有完整的临床资料，其中男23例，女20例，年龄6-69岁，平均39.72±18.24岁。将43例脑胶质瘤组织标本作为实验组，按2007年WHO病理级别标准将脑胶质瘤所有切片进行分级（详见表2.1），被归类为低级别组（其中Ⅰ级2例，Ⅱ级20例）22例，高级别组（其中Ⅲ级12例、Ⅳ级9例）21例。另取11例来自同期收治的脑外伤或脑出血患者的非瘤脑组织标本作为对照组。采用RT-PCR及免疫组化SP法检测了43例脑胶质瘤和11例非瘤脑组织中Beclin-1和mTOR基因mRNA及蛋白的表达情况，采用SPSS17.0软件进行数据处理，两组定量资料的比较采用两独立样本t检验，多组定量资料的比较采用单因素方差分析，两两比较采用LSD-t检验；两样本率的比较采用四格表资料的χ2检验，差异性分析采用配对χ2检验；相关性分析用Pearson关联性检验。以α=0.05作为差异显著性检验水准。结果1. Beclin-1的mRNA及蛋白的表达情况Beclin-1的mRNA在非瘤脑组织、胶质瘤组织、低级别组、高级别组中表达量依次为0.901±0.115、0.626±0.077、0.754±0.087、0.448±0.053，利用两独立样本t检验示非瘤脑组织与胶质瘤组织之间存在显著统计学意义（t=10.853，p＜0.05），经单因素方差分析、LSD-t检验示非瘤脑组织与低级别组和高级别组两两之间均存在显著统计学意义（F=92.445，p＜0.05）；Beclin-1蛋白在非瘤脑组织、胶质瘤组织、低级别组、高级别组中的表达阳性率分别为100.0%、51.2%、68.2%和38.1%，利用四格表资料的χ2检验，示非瘤脑组织与胶质瘤组织（χ2=6.856，p＜0.05）、低级别组和高级别组（χ2=3.909，p＜0.05）之间均存在显著统计学意义。2. mTOR的mRNA及蛋白的表达情况mTOR的mRNA在非瘤脑组织、胶质瘤组织、低级别组、高级别组中表达量依次为0.206±0.035、0.575±0.063、0.413±0.052、0.654±0.075，利用两独立样本t检验示非瘤脑组织与胶质瘤组织之间存在显著统计学意义（t=-17.112，p＜0.05），经单因素方差分析、LSD-t检验示非瘤脑组织与低级别组和高级别组两两之间均存在显著统计学意义（F=103.419，p＜0.05）；mTOR蛋白在非瘤脑组织、胶质瘤组织、低级别组、高级别组中的表达阳性率分别为18.2%、69.8%、54.5%和85.7%，利用四格表资料的χ2检验，示非瘤脑组织与胶质瘤组织（χ2=7.636，p＜0.05）、低级别组和高级别组（χ2=4.949，p＜0.05）之间均存在显著统计学意义。3. Beclin-1和mTOR基因在胶质瘤中表达的相关性Beclin-1和mTOR的mRNA在人脑胶质瘤组织中的表达量经Pearson关联性分析得出关联系数r=-0.838，p＜0.05，具有显著统计学差异。Beclin-1和mTOR蛋白表达经配对χ2检验得出r，=-0.493，p＜0.05，具有显著统计学差异。定量及定性分析结果均表明二者呈负相关。结论1. Beclin-1表达的mRNA及蛋白在非瘤脑组织高表达，在人脑胶质瘤组织中随病理级别的升高其表达量逐渐下调。2. mTOR表达的mRNA及蛋白在非瘤脑组织低表达，在人脑胶质瘤组织中随病理级别的升高其表达量逐渐升高。3. Beclin-1和mTOR在人脑胶质瘤组织中的表达呈负相关，提示Beclin-1表达的下调可能通过mTOR介导的信号通路促进肿瘤的发生发展。