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目的:研究胃癌和胃癌旁组织中DNA错配修复(mismatch repair, MMR)基因蛋白和mRNA表达及其启动子区5’CpG岛高甲基化的特点和规律,探讨它们在胃癌发生发展过程中的作用,评价EB病毒潜伏期膜蛋白2A(EBV latent membrane protein 2A,LMP2A)在人类胃癌细胞株SGC-790l的可能作用和机制,为理解胃癌的发生机制提供理论依据。方法:应用免疫组织化学、Western-blotting、实时荧光定量逆转录PCR(RT-PCR)、甲基化特异性PCR(methylation specific PCR, MS-PCR)等技术检测了慢性胃炎黏膜组织、胃癌患者癌组织及其癌旁组织MMR基因蛋白的表达、mRNA表达和启动子区5’CpG岛高甲基化。以带有LMP2A的重组腺病毒vAd-2A感染胃癌细胞,以细胞周期和MTT评价表达LMP2A的SGC胃癌细胞的生长情况,以激光共聚焦显微镜评价细胞周期蛋白E的表达水平。结果:(1) hMLH1和hPMS2基因蛋白主要表达细胞质内,少量表达于细胞核;hMSH6蛋白表达定位于细胞核内。胃癌旁组织中hMLH1、hPMS2和hMSH6的表达缺失率分别为40%、56.67%和53.33%,均高于胃癌组织中(26.67%、53.23%和43.33%),但统计学上无显著性差异(P>0.05),两种组织的各基因表达缺失率均分别高于无癌的慢性萎缩性胃炎胃黏膜的10%、15%和10%(P<0.01)。(2) hMLH1、hPMS2和hMSH6在胃癌和胃癌旁组织中的表达缺失的相关性不明显。若将同一病人的胃癌组织和胃癌旁组织中的任一组织的同一种MMR基因的表达缺失定为该病人存在这种MMR基因的表达缺失,则hMLH1、hPMS2和hMSH6的表达缺失率分别为61.67%、78.33%和75%,明显高于胃癌组织(P<0.01);hPMS2和HMSH6的表达缺失率也高于胃癌旁组织(P<0.05)。3种MMR基因表达缺失率以hPMS2最高,hMLH1最低,在胃癌组织差异明显(P=O.01),但在胃癌旁组织和两种组织合并计算时无统计学意义(P>0.05)。(3)在胃癌组织和胃癌旁组织中这3种MMR基因有一种以上表达缺失者分别达66.67%和76.67%,明显高于单一基因的表达缺失率(26.67%-56.67%);在有MMR基因缺失的胃癌组织中单基因缺失仅占37.5%,三基因和双基因缺失占62.5%,在胃癌旁组织则分别为32.61%和67.39%;若以病人为单位计算,则有高达90%的病例至少存在这3种基因的某一种基因的表达缺失,三基因和双基因缺失占基因缺失总病例数的88.89%,以hPMS2和hMSH6同时缺失多见,hMLH1和hMSH6同时缺失少见。(4)胃癌组hMSH2蛋白表达相对密度值(0.28±0.09)明显高于相应癌旁组织组的0.23±0.07(P<0.05);更高于萎缩性胃炎黏膜组织的0.11±0.10(P<0.01),三组间差别均有统计学意义(P<0.01),胃癌患者的良恶性组织明显高于非胃癌患者慢性胃炎组织(P<0.001)。(5)慢性胃炎黏膜组织及癌旁组织中hMLH1蛋白的表达相近,相对密度值分别为0.25±0.08和0.26±0.06,高于胃癌组织的0.22±0.06,但差别无统计学意义(P>0.05);仅胃癌组与癌旁组比较差别有统计学意义(P<0.01)。(6)胃癌组织、癌旁胃炎组织、慢性胃炎组织中hMLH1 mRNA的相对含量分别是7.23±11.91,6.59±11.58和2.07±1.28,三组相比差异无统计学意义(P>0.05),胃癌患者的癌组织与癌旁胃炎组织间mRNA表达相近,差别也无统计学意义(P>0.05),而胃癌患者的良恶性组织与非胃癌患者的慢性胃炎组织间差别均有统计学意义(P<0.05)。(7)胃癌组织、癌旁胃炎组织、慢性胃炎组织中hPMS2 mRNA的相对含量分别是0.55±0.30,0.63±0.40和0.33±0.16,三组相比差异有极显著的统计学意义(P<0.01),癌旁胃炎组织hPMS2 mRNA含量虽高于胃癌组织,差异无统计学意义(P>0.05),胃癌患者的良恶性组织与非胃癌患者的慢性胃炎组织间差别均有统计学意义(P<0.05)。(8)胃癌组、癌旁组、慢性胃炎组三组hMSH2基因启动子区甲基化(hMSH2-M)水平亦呈递减状态,分别是73.3%,46.7%和30.0%,差别有统计意义(P<0.01),胃癌组明显高于癌旁组和慢性胃炎组,差别均有统计学意义(P<0.05),癌旁组与慢性胃炎组间差别无统计学意义(P>0.05)。(9)胃癌组、癌旁组、慢性胃炎组三组hMLHl基因启动子区甲基化(hMLH1-M)水平呈递减状态,分别为36.7%,20.0%和5.0%,差别有统计意义(P<0.05);两两比较仅胃癌组vs慢性胃炎组差别有显著性(P=0.01)。(10)胃癌组、癌旁组、慢性胃炎组三组hMSH2-M水平均明显高于其同类组织的hMLH1-M水平(P<0.05),在胃癌组织中表现更为突出(P<0.01)。hMLH1-M或hMSH2-M扩增为阳性的癌旁组织和胃癌组织分别出现hMLH1基因启动子区非甲基化(hMLH1-U)或hMSH2基因启动子区非甲基化(hMSH2-U)扩增阳性,即同一基因甲基化和非甲基化在同一种组织中并存。(11) hMLH1基因启动子区甲基化和无甲基化的胃癌组织中hMLH1mRNA表达相对含量的中位数分别明显高于同类的癌旁组织(3.43和3.94 vs 0.71和1.35),hMLH1-U的胃癌组织和癌旁组织中hMLH1mRNA表达相对含量的中位数分别明显高于甲基化的同类组织,但均无统计学意义(P>0.05)。(12)无论hMLH1基因启动子区是否存在甲基化,癌旁组织中hMLH1蛋白含量分别明显高于同类的胃癌组织,无甲基化的两类组织(0.264 vs 0.229)比较,差别有统计学意义(P=0.038);无论hMSH2基因启动子区是否存在甲基化,胃癌组织中hMSH2蛋白含量分别明显高于同类的癌旁组织,有甲基化的两类组织比较(0.280 vs 0.219),差别有统计学意义(P=0.012);无论hMSH2或hMLH1基因启动子区是否存在甲基化,其胃癌组织和癌旁组织中hMSH2或hMLH1蛋白含量相近(P>0.05)。(13)胃癌组织中hMLH1基因启动子区甲基化与基因表达缺失呈正相关,但无统计学意义(r=0.066,P=0.617)。胃癌组织和癌旁组织中hMLH1-M (r=0.484, P=0.007)和hMSH2-M呈明显的正相关,但后者无统计学意义(r=0.262,P=0.162)。(14) hMLH1基因启动子区甲基化及hMLH1、hPMS2和hMSH6蛋白表达缺失与胃癌的临床病理参数之间无明显的相关性(P>0.05)。(15)表达LMP2A的SGC细胞的生长明显改善,在24h-120h抗细胞凋亡率维持在16.7%-25.0%(P<0.001),细胞凋亡受到抑制,其细胞周期蛋白E的表达增强,S期的细胞比率均明显上调,感染病毒后24h和48h分别为35.2%和25.6%(P<0.001)。结论:(1)胃癌旁组织存在着与胃癌组织相似的MMR基因的异常,明显超过了无癌的慢性胃炎,且以多基因表达缺失为主,这或许是胃癌病人术后复发的分子基础,也提示MMR基因的异常与胃癌的发生有关。同一病人癌旁胃炎组织和胃癌组织中MMR基因的表达缺失种类不一致,其相关性不明显,提示在胃癌的基因诊断、预防和治疗过程中要因人而异。(2)胃癌组织的MMR基因异常比无癌患者的胃炎组织更常见,胃癌组织的MMR基因异常与胃癌的临床病理参数之间无明显的相关性。提示MMR基因的异常可能是胃癌发生的分子信号或是胃癌的预警信号,而与胃癌的发展关系不密切。(3)胃癌患者的癌旁胃炎组织和胃癌组织中存在HMSH2和hMLH1基因启动子区5’CpG岛的甲基化,活跃的hPMS2和hMLH1基因转录活动,在胃癌组织中表现更为突出,但基因甲基化和mRNA水平不能预测基因蛋白的表达。(4)胃癌组织和癌旁组织中hMSH2基因启动子区5’CpG岛高甲基化比hMLH1更为常见,均呈现为甲基化和非甲基化并存,两种组织中各基因启动子区甲基化也呈正相关,启动子甲基化仅是其基因蛋白表达缺失的部分原因,CpG岛甲基化可能是胃癌发生的机制之一和早期分子事件。(5)LMP2A能促进SGC细胞的生长,其抑制凋亡的机制是通过细胞周期蛋白E的表达和S期的细胞比率上调实现的,为进一步研究EB病毒与胃癌的发病和今后的基因治疗奠定了基础。