背景 同源框基因( Homeobox Genes)最早在果蝇中发现,存在于酵母到人类几乎所有的真核生物细胞中。其含有称为同源框(Homeobox)的 183bp 高度保守的核苷酸序列,是真核生物转录因子。同源框基因对胚胎发育有重要的调节作用,近年的研究发现一些肿瘤的发生、发展与调控细胞分化的同源框基因家族的异常表达密切相关。同源框基因 Nkx3.1 定位于小鼠 14 号染色体的中间区,与 NK 家族的 NK3 有最高同源性。人类 Nkx3.1 写作 NKX3.1, cDNA 全长 3266bp,开放阅读框(ORFs)705bp,定位于 8p21,正好是前列腺癌发病时频繁发生丢失的“热斑区”。研究表明,NKX3.1 几乎只局限于前列腺组织表达,特异度超过前列腺特异抗原 PSA;其 mRNA 转录水平受雄激素调节;对前列腺器官的发生、分化、发育及成熟器官的功能维持有重要作用。另外,有实验提示 NKX3.1 表达缺失与激素抵抗性前列腺癌和晚期前列腺癌关系密切;Nkx3.1 可抑制其表达缺失株前列腺癌细胞体外生长,接种裸鼠后其肿瘤生长能力明显降低; Nkx3.1 失功能的Nkx3.1 突变基因工程化鼠增龄饲养,发现有前列腺上皮内瘤(PIN)产生,类似于人类组织发现;实验中 Nkx3.1 与抑癌基因 PTEN 同时丧失功能的小鼠发生了前列腺癌,并证实淋巴结转移,提示 Nkx3.1 功能丧失是前列腺癌发生过程中的严重事件――因而,Nkx3.1 可能是新的前列腺组织特异的候选抑癌基因。NKX3.1有正常变异但未发现影响其功能,前列腺癌病理组织中亦未发现其编码区存在变异,因而其失活方式可能是表达缺失而非变异。PTEN 是近年来发现的“广谱”抑癌基因,定位于 10q23,此区在进展期前列腺癌频繁发生缺失,因而 PTEN 被认为在前列腺癌发病中是一个中央调节因子。 本课题拟采用免疫组化技术,检测一组前列腺恶性肿瘤中前列腺特异性同源框基因 NKX3.1 与 PTEN 基因的表达情况,并分析两者间可能存在的关联。并采用目前分子生物学实验室较为成熟与常用的脂质体介导的真核基因转移技术,利用携带有 NKX3.1 基因 cDNA(OFRs)全长序列的真核基因表达载体 pcDNA3.1(+)-NKX3.1,稳定转染 NKX3.1 表达缺失的人雄激素非依赖型前列腺癌细胞株 PC3,获得稳定表达 NKX3.1 蛋白的 PC3-NKX3.1 细胞株,观察 NKX3.1基因转染对 PC3 细胞的生物学效应。进一步进行裸鼠肿瘤接种,观察 NKX3.1基因转染后 PC3 裸鼠实验动物致瘤能力的变化,探讨 NKX3.1 基因的生物学功能与意义,以及为未来其可能的作为前列腺癌肿瘤标志物与基因治疗靶点的潜在价值提供实验依据。第一部分 前列腺特异性同源框基因 NKX3.1 与抑癌基因 PTEN 在前列腺癌组织 中表达的免疫组化研究 目的 免疫组化方法检测前列腺恶性肿瘤与良性前列腺增生组织标本中前列腺同源框基因 NKX3.1 与抑癌基因 PTEN 的表达情况,并分析二者间的相关性。 材料与方法 前列腺恶性肿瘤标本 31 例,其中腺癌 30 例,肉瘤 1 例;良性前列腺增生标本 10 例。 所有标本均病理检验证实诊断,两步法分别行 NKX3.1 与 PTEN 抗体的免疫组化染色,HRP 标记的二抗加 DAB 显色;光镜下观察,阳性反应为预期的细 1<WP=5>胞定位处出现棕黄色染色,高倍镜下阳性细胞数>50%时为强阳性(++)。SPSS11.0 统计软件进行统计分析,行χ2检验并分别计算 Kappa 系数与 Gamma系数。 结果 NKX3.1 与 PTEN 在前列腺恶性肿瘤标本中阳性率总分别为 48.39%与 29.03%,良性前列腺增生为 70%与 50%,与文献报道中数据相近。Kappa 系数与Gamma 系数均提示 NKX3.1 与 PTEN 基因在本组中的表达未发现明确相关性。 结论 本研究采用免疫组化方法检测的前列腺恶性组织标本中前列腺特异性同源框基因 NKX3.1 与抑癌基因 PTEN 的表达与文献报道相近,但未发现二者的表达之间存在明确的相关性。