黃守國(guó),秦杰,陳瑾,程虹,蒙秋,張靜,王海燕
目前對(duì)腫瘤相關(guān)基因的研究已從腫瘤發(fā)生機(jī)制向轉(zhuǎn)移機(jī)制方向發(fā)展。某些原癌基因及抑癌基因不僅在腫瘤發(fā)生中起重要作用,且在腫瘤轉(zhuǎn)移過程中也有一定影響。癌基因的激活與抑癌基因的失活均可使細(xì)胞生長(zhǎng)與分化的調(diào)節(jié)失控,導(dǎo)致細(xì)胞持續(xù)分裂和癌變。惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移是衡量其惡性程度的主要因素,是一個(gè)由多基因控制的、受多因素影響的、多階段多步驟的復(fù)雜過程,涉及癌細(xì)胞異常的增殖、黏附、遷移,細(xì)胞外基質(zhì)降解及血管生成等一系列病理生理活動(dòng)。已有大量的試驗(yàn)證明腫瘤的發(fā)生和轉(zhuǎn)移與多種控制細(xì)胞周期和細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移基因的表達(dá)失調(diào)相關(guān)[1-4]。為了解控制細(xì)胞周期和細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移基因?qū)ψ訉m內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移的影響,本研究利用實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR技術(shù)檢測(cè)子宮內(nèi)膜癌及正常子宮內(nèi)膜組織標(biāo)本中 N-myc、Fas、MTA1、nm23-H1基因的表達(dá)情況,并進(jìn)行對(duì)比分析,以期在基因水平探討子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞增殖轉(zhuǎn)移的本質(zhì)。
1.1 一般資料 病例標(biāo)本取自我院婦科2009年1月至2011年1月的住院患者,年齡25~65歲,平均年齡(47.38±12.35)歲。其中,非子宮內(nèi)膜癌患者正常子宮內(nèi)膜組織30例,子宮內(nèi)膜癌患者(均經(jīng)病理確診)子宮內(nèi)膜癌組織60例,根據(jù)術(shù)后病理檢查是否有子宮外轉(zhuǎn)移分為轉(zhuǎn)移組和未轉(zhuǎn)移組各30例,均取活體新鮮組織于-80℃冰箱保存?;颊呤中g(shù)前均未進(jìn)行化療、放療、生物治療等其他治療,排除其他系統(tǒng)合并癥及其他系統(tǒng)腫瘤等。
1.2 主要儀器與試劑 MJ OPTICON2型熒光PCR儀(BIO-RAD,美國(guó));Taq酶(TAKARA,日本);ReverTra Ace-α-反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TOYOBO,日本);PCR擴(kuò)增引物:N-myc、Fas、MTA1、nm23-H1 及 β-actin 的mRNA由上海英駿生物技術(shù)有限公司合成,設(shè)計(jì)引物探針?biāo)密浖镻rimer express 2.0;常規(guī)的化學(xué)試劑均為分析純。
1.3 引物探針 基因序列為,h β-actin forward:5'GGA TGC AGA AGG AGA TCA CTG 3';h β-actin probe:FAM-CAG GAG GAG CAA TGA TCT TGA TCT TCATTGTGC-BHQ1;h β-actin reverse:5'CGA TCC ACA CGG AGT ACT TG 3';h N-myc forward:5'CCA AGC CAG TTC CAT TAA AT3';h N-myc probe:FAMCAG GAG TCA GAT TCC AGG TTT ATG T-BHQ1;h N-myc reverse:5'GTC AGG AAT TTC AGT AAC ATT G3';h Fas forward:5'CAT CAT GAT GGC CAA TTC TGC C3';h Fas probe:FAM-CCT GTC CTC CAG GTG AAA GGA AAG C-BHQ1;h Fas reverse:5'TCT GGT TCA TCC CCA TTG ACT G3';h MTA1 forward:5'CCT ACC TGC CCA TCA ACA GCG C3';h MTA1 probe:FAM-CCA TCA AGG CCG AGT GCA CGG CGCBHQ1;h MTA1 reverse:5'TCA GCA CCA GCG GGC TCT G3';h nm23-H1 forward:5'TTT GAG CAG AAA GGA TTC C3';h nm23-H1 probe:FAM-TGT TGG TCT GAA ATT CAT GCA AGC TTC C-BHQ1;h nm23-H1 reverse:5'AAC GTA GTG TTC CTT GAG3。
1.4 人子宮內(nèi)膜(癌)組織總RNA的提取 (1)從超低溫冰箱中取出人子宮內(nèi)膜(癌)組織樣本,迅速剪下約0.25 g的樣品,置于預(yù)先加入200 μL RNAiso Plus的1.5 mL EP管中。(2)在 RNAiso Plus溶液中破碎人子宮內(nèi)膜(癌)組織,補(bǔ)充800 μL RNAiso Plus,混勻。在冰上靜置5min,再加入200 μL氯仿,蓋緊后劇烈振蕩15 s(氯仿沸點(diǎn)低、易揮發(fā),振蕩時(shí)應(yīng)小心離心管蓋突然彈開)。待溶液充分乳化后,在冰上靜置5min。(3)4℃,13 000 rpm高速離心樣品15 min后,將上層水相移至新管中,然后加入等體積的異丙醇,冰上放置10 min,4℃ ,13 000 rpm離心10 min。(4)棄上清液,用1 mL 75%乙醇(DEPC水配制)洗滌沉淀,來回顛倒數(shù)次后,以4℃,13 000rpm離心5min。(5)棄上清液,空氣干燥RNA 10 min,用 20 μL DEPC 水溶解,立即取 2 μL RNA做反轉(zhuǎn)錄,剩余18 μL-80℃凍存。
1.5 逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng) 抽提的總RNA進(jìn)行反轉(zhuǎn)錄,取2 μL RNA模板做逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)。反應(yīng)步驟為:(1)RNA 的熱變性,25 pmol/μL random primer 1 μL,RNase Free 水 9 μL,RNA 2 μL,總共12 μL,于 65℃水浴5 min后迅速在冰上冷卻2 min,簡(jiǎn)短離心收集反應(yīng)液。(2)反應(yīng)液配置,第一步變性后的RNA溶液 12 μL,5 × RT bμffer 4 μL,dNTP mixtμre(各 10 mmol)2μL,RNase Inhibitor(10 U/μL)1 μL,Rever Tra Ace 1μL。(3)反應(yīng)程序?yàn)?0℃ 10 min,42℃ 20 min,99℃ 5 min,4℃ 5 min。
1.6 熒光定量PCR反應(yīng) 配制反應(yīng)體系共25 μL:10 PCR Buffer 2.5 μL,2.5 mmol dNTP 2 μL,dH2O 16 μL,15 pmol/μL 引物(1+1) μL,15 pmol/μL 探針 0.3 μL,5U/μL Taq 0.2 μL,Template 2μL。PCR buffer成分:100 mM Tris-HCl(pH 值 8.3),500 mM KCl,15 mM MgCl2。反應(yīng)過程:94℃ 2 min,94℃ 5 s,55℃ 30 s,共40個(gè)循環(huán)。讀取FAM熒光數(shù)值,30℃5s。樣本同一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)基因統(tǒng)一上機(jī),每個(gè)標(biāo)本分別做4個(gè)待檢測(cè)基因以及內(nèi)參β-actin的熒光定量PCR。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,基因表達(dá)量采取隨機(jī)獨(dú)立樣本的方差分析及兩兩對(duì)比的LSD-t檢驗(yàn),以P<0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 N-myc基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較 由表1可知,原癌基因N-myc在子宮內(nèi)膜癌未轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織(F=31.478,t= -6.049,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織(F=44.770,t=-5.638,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于未轉(zhuǎn)移組(F=40.643,t= -5.309,P=0.000)。
表1 N-myc基因在三組標(biāo)本中表達(dá)量的比較
2.2 Fas基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較 由表2可知,抑癌基因Fas在子宮內(nèi)膜癌未轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于正常子宮內(nèi)膜組織(F=18.948,t=5.622,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于正常子宮內(nèi)膜組織(F=20.760,t=6.024,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于未轉(zhuǎn)移組(F=11.335,t=4.979,P=0.001)。
表2 Fas基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較
2.3 MTA1基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較 由表3可知,腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因MTA1在子宮內(nèi)膜癌未轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織(F=38.203,t= -10.132,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織(F=42.035,t= -5.881,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于未轉(zhuǎn)移組(F=39.004,t=-5.488,P=0.000)。
表3 MTA1基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較
2.4 nm23-H1基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較
由表4可知,腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23-H1在子宮內(nèi)膜癌未轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于正常子宮內(nèi)膜組織(F=16.644,t=6.181,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于正常子宮內(nèi)膜組織(F=18.431,t=6.815,P=0.000);在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于未轉(zhuǎn)移組(F=45.018,t=12.232,P=0.000)。
表4 nm23-H1基因在各組標(biāo)本中表達(dá)量的比較
子宮內(nèi)膜癌是最常見婦科惡性腫瘤之一,是女性患者的主要死因之一。近年來子宮內(nèi)膜癌的防治已取得較大的進(jìn)展,使子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率明顯下降,但有關(guān)子宮內(nèi)膜癌發(fā)生及轉(zhuǎn)移的基因機(jī)制還未明確。因此,尋找子宮內(nèi)膜癌早期診斷的基因指標(biāo)及有效治療子宮內(nèi)膜癌的方法,進(jìn)一步明確子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展的分子生物學(xué)以及基因表達(dá)機(jī)制成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。
凋亡是細(xì)胞區(qū)別于壞死的、主動(dòng)的、程序化的細(xì)胞死亡,是一系列凋亡促進(jìn)基因與抑制基因表達(dá)及相互作用造成細(xì)胞生存和死亡之間的選擇。N-myc基因作為一功能甚多的細(xì)胞凋亡抑制基因,通過表達(dá)產(chǎn)物發(fā)揮多種生物學(xué)效應(yīng)。其在正常細(xì)胞中表達(dá)極低甚至不表達(dá)[5]。Fas是一種分子質(zhì)量為48ku的I型跨膜蛋白,屬于 TNF超家族。Fas配體(FasL)是一種分子質(zhì)量為40 ku的Ⅱ型跨膜蛋白,也屬于TNF超家族。Fas與FasL結(jié)合相互作用是引起細(xì)胞凋亡的主要途徑之一。腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞后激活淋巴細(xì)胞表達(dá)FasL,兩者特異性結(jié)合導(dǎo)致靶細(xì)胞內(nèi)源性自殺程序激活,細(xì)胞凋亡[6]。本研究發(fā)現(xiàn),原癌基因N-myc在子宮內(nèi)膜癌組織轉(zhuǎn)移組與未轉(zhuǎn)移組中的表達(dá)量均高于正常子宮內(nèi)膜組織,且該基因在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯高于未轉(zhuǎn)移組,由此說明,N-myc基因與子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞的增殖及轉(zhuǎn)移呈正相關(guān),即該基因促進(jìn)子宮內(nèi)膜癌的形成,對(duì)轉(zhuǎn)移亦有促進(jìn)作用,但具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步研究。抑癌基因Fas在子宮內(nèi)膜癌組織轉(zhuǎn)移組及未轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量均低于正常子宮內(nèi)膜組織,且該基因在子宮內(nèi)膜癌轉(zhuǎn)移組中表達(dá)量明顯低于未轉(zhuǎn)移組,由此說明,F(xiàn)as基因表達(dá)量降低與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生相關(guān),與子宮內(nèi)膜癌的轉(zhuǎn)移亦相關(guān)。
腫瘤轉(zhuǎn)移是指惡性腫瘤細(xì)胞脫離原發(fā)腫瘤,通過各種轉(zhuǎn)移方式,到達(dá)繼發(fā)組織或器官后得以繼續(xù)增殖生長(zhǎng),形成與原發(fā)腫瘤性質(zhì)相同的繼發(fā)腫瘤的全過程。隨著分子生物學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,提出了腫瘤轉(zhuǎn)移機(jī)制的全新理論,即基因調(diào)控下多元體系。腫瘤的轉(zhuǎn)移是癌基因與抑癌基因參與凋節(jié)的復(fù)雜過程,通過腫瘤轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的過度表達(dá),以及一系列基因產(chǎn)物的參與,對(duì)腫瘤轉(zhuǎn)移全過程進(jìn)行調(diào)控。nm23基因是從K-1735鼠黑色素瘤細(xì)胞株中用消減雜交法分離出來的一種與惡性腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)的基因,即腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因。人類nm23基因有兩個(gè)亞型即nm23-H1、nm23-H2。發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤與未發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移者相比,nm23-H1的表達(dá)水平明顯降低,未發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移的惡性腫瘤的nm23-H1表達(dá)陽(yáng)性率明顯高于發(fā)生淋巴轉(zhuǎn)移者[7]。MTA1基因是從大鼠乳腺癌細(xì)胞系13762NF細(xì)胞中分離發(fā)現(xiàn)的,MTA1基因以共價(jià)修飾組蛋白、編碼轉(zhuǎn)錄因子、參與信號(hào)傳導(dǎo)途徑、調(diào)節(jié)有關(guān)基因的表達(dá)等方式,調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長(zhǎng),影響腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移。在MTA1過度表達(dá)的腫瘤一般均表現(xiàn)為深的漿膜層腫瘤浸潤(rùn)度、高的淋巴結(jié)腫瘤轉(zhuǎn)移率和顯著的血管腫瘤侵襲性[8]。本研究發(fā)現(xiàn),腫瘤轉(zhuǎn)移促進(jìn)基因MTA1在子宮內(nèi)膜癌組織轉(zhuǎn)移組中的表達(dá)量明顯高于未轉(zhuǎn)移組,且該基因在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)量明顯高于正常子宮內(nèi)膜組織,由此說明,MTA1基因的過表達(dá)與子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移相關(guān),并與子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生有關(guān)。腫瘤轉(zhuǎn)移抑制基因nm23-H1在子宮內(nèi)膜癌組織轉(zhuǎn)移組及未轉(zhuǎn)移組中呈升表達(dá),同時(shí)在子宮內(nèi)膜癌組與正常子宮內(nèi)膜組相比較中,該基因亦呈升表達(dá)趨勢(shì),由此說明子宮內(nèi)膜癌的細(xì)胞轉(zhuǎn)移及增殖與nm23-H1基因表達(dá)均成負(fù)相關(guān)。
總之,通過本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),腫瘤相關(guān)基因體系可作為子宮內(nèi)膜癌早期診斷與監(jiān)測(cè)的基因指標(biāo),亦可作為子宮內(nèi)膜癌發(fā)生、發(fā)展及臨床治療的監(jiān)測(cè)指標(biāo),但其具體作用機(jī)制及臨床應(yīng)用價(jià)值有待進(jìn)一步研究。
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