背景与目的:神经胶质瘤是神经系统最常见的原发肿瘤,约占颅内肿瘤的50﹪左右。神经胶质瘤具有独特的有别于其他部位肿瘤的生物学特性,即无论肿瘤分化程度的高低,均呈浸润性生长,且生长迅速。胶质瘤的浸润性生长常常累及血管周围间隙,软脑膜等结构导致远处转移。临床上胶质瘤侵袭和转移常为患者肿瘤复发、预后欠佳、治疗失败和死亡的首要原因。因此阐明胶质瘤的转移浸润机制,最大限度地抑制生长和转移,是当前急待探索和解决的问题,对提高患者的生存率,改善预后具有重要意义。肿瘤的侵袭过程涉及多个步骤、多种因素参与。其中蛋白酶对ECM的降解最为关键,它促成了瘤细胞的浸润和转移。在中枢神经系统中,与胶质瘤侵袭相关的蛋白酶可分为三类:(1)基质金属蛋白酶;(2)丝氨酸蛋白酶;(3)组织蛋白酶(cathepsin),包括半胱氨酸组织蛋白酶及天门冬氨酸组织蛋白酶。人体组织中的半胱氨酸蛋白酶主要包括木瓜蛋白酶家族和钙离子激活神经蛋白酶家族。其中,木瓜蛋白酶家族绝大部分位于溶酶体内,又称为溶酶体组织蛋白酶,包括cathepsin B,D、H、L、S等。在肿瘤侵袭转移过程中,这些蛋白酶能够释放到细胞外,直接溶解细胞外基质成份和基底膜,或间接激活相关蛋白酶,促进肿瘤细胞侵袭和转移。其中cathepsin B被认为与肿瘤的发展密切相关。研究发现,cathepsin B在肺癌、胃癌、结肠癌、肝癌、乳腺癌和前列腺癌等恶性肿瘤中均有异常高表达,且表达强度与肿瘤的组织学类型、分化强度有关,与肿瘤是否存在侵袭播散也有一定的关系。近年来研究发现蛋白酶存在其相应的抑制剂,其中cystatin家族是组织蛋白酶的内源性抑制剂,根据其分子结构可以分成三类:第一类包括cystatin A和cystatin B,主要为细胞内蛋白;第二类是cystatin C和cystatin S,是典型的分泌型蛋白;第三类结构复杂,功能不清。正常情况下,这些蛋白酶抑制剂与蛋白酶处于动态平衡状态,可以保护细胞免受不适当的内源或外源性蛋白酶水解,参与细胞内、外蛋白水解的调控。其中,cystatin C是cathepsin B最强的内源性抑制剂,同时对组织蛋白酶家族中的其它成员也有较强的抑制作用。目前,有关cystatin家族与肿瘤浸润转移相关性的研究国内未见报道。国外研究发现,在胃癌、结肠癌、乳腺癌和黑色素瘤等恶性肿瘤的浸润和转移过程中,cathepsin B和cystatin C共同参与了侵袭和转移过程。然而目前为止,国内外关于cathepsin B与cystatin C在神经胶质瘤中的表达情况及其与胶质瘤的临床病理联系的研究报道不多见。材料与方法:本研究利用免疫组化ABC法,检测27例来自2000年2月至2006年8月大连医科大学附属二院神经外科手术切除胶质瘤病例脑组织中cathepsin B与cystatin C的表达情况,分析两者与胶质瘤的组织分化程度之间的关系,为抑制胶质瘤浸润生长提供理论依据和参考资料。结果:1.cathepsin B在胶质瘤中的表达镜下观察可见cathepsin B呈颗粒状分布于细胞浆和细胞膜,部分细胞间质也可见到阳性表达,而细胞核呈阴性。在27例胶质瘤标本中cathepsinB均有不同程度的表达,阳性表达率为100%,随着肿瘤恶性程度的增加,表达阳性率增加,染色强度增强。根据表达阳性率与染色强度分值的乘积,cathepsin B表达在Ⅰ-Ⅱ级为1.4±0.7,Ⅲ—Ⅳ级为2.5±0.5,二者间具有显著性差异(p=0.003)。2.cystatin C在胶质瘤中的表达镜下观察可见cystatin C阳性信号不仅存在于细胞浆内,同时弥散分布于细胞间质。结果发现cystatin C在27例胶质瘤标本中阳性表达率为100%。随着肿瘤恶性程度的增加,表达阳性率减少,染色强度减弱。cystatin C表达在Ⅰ-Ⅱ级评分为2.9±1.2,Ⅲ—Ⅳ级评分为1.3±0.7,二者之间存在显著性差异(p =0.001)。3.cathepsin B与cystatin C表达的相关性检验根据Pearson相关性分析,cathepsin B和cystatin C表达呈显著负相关(r=-0.454,p =0.01)。cathepsin B和cystatin C评分比值与肿瘤分级的相关性检验结果显示:Ⅰ-Ⅱ级为1.3±2.7,Ⅲ—Ⅳ级为3.1±2.6,二者无显著性差异(p =0.1)。结论:随着脑胶质瘤病理分级的增高, cathepsin B的表达增强, cystatin C的表达降低,两者表达呈负相关,提示cathepsin B和cystatin C的表达与胶质瘤的分化程度和侵袭浸润有关,两者联合检测有助于对胶质瘤恶性程度的判断。