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肝细胞癌中TMS1、MBD2和DNMT1的关系及临床意义*

更新时间:2009-03-28

肝细胞癌(HCC)是原发性肝癌中最常见的组织学类型,受遗传学和表观遗传学共同调控,DNA甲基化是一种重要的表观遗传学修饰,不仅在胚胎发育和细胞分化中起重要作用,而且在癌变过程中扮演了重要角色。在遗传学中将DNA甲基化异常的重要作用称为“肿瘤发生的第三条途径” [1]

甲基化相关沉默目标-1(TMS1)是一种较新的CpG岛相关基因,也是一种新的抑癌候选基因,抑癌基因失活在肿瘤的发生、发展的过程中起着重要的作用。研究证明TMS1促进人类细胞的凋亡,多种恶性肿瘤中已检测到其表达减少或者缺失[2]。DNA甲基转移酶1(DNMT1)是一种甲基化关键酶,在催化和维持基因甲基化过程中发挥着重要的作用。DNA甲基化结构域2(MBD2)可以与甲基化的CpG岛结合,抑制基因转录和去甲基化,是介导DNA甲基化的重要因子。

为得知包含刚体原始位置信息的标准投影序列,只需要得知r0和θ0两个参数。因此可以简单采用Hough变换提取这两个参数[12]。根据式(5),有

本研究主要通过检测肝癌组织及正常肝组织中TMS1、MBD2、DNMT1的蛋白表达水平及TMS1基因启动子的甲基化水平,探讨三者在HCC发生发展中的关系及相互作用,为其早期诊断、靶向治疗和判断预后提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料 采集山东大学医学院2009年9月至2010年10月的患者外周血血清和手术切除组织,血清样本中HCC组34例、乙型肝炎组26例及健康者组23例;手术切除的HCC标本48例的肝癌组织、正常肝组织48例(距离肿瘤3 cm以上的肝组织)。48例HCC组中男38例,女10例,年龄27~78岁,中位年龄53.6岁。所有病例根据TNM分期标准进行分期,均有组织病理学诊断依据,-80 ℃冰箱保存。

1.2 免疫组织化学法检测 TMS1、MBD2和DNMT1蛋白表达组织蜡块连续切片,切片厚4 μm,置60 ℃烤箱中1 h。烤片68 ℃ 20 min。切片经二甲苯、梯度乙醇、PBS冲洗3遍。加50 μL 3% H2O2溶液,37 ℃放置10 min。微波抗原修复15 min自然冷却,PBS冲洗2遍。滴加50 μL一抗,37 ℃放置1 h,4 ℃冰箱孵育过夜。37 ℃静置1 h,PBS冲洗3遍。使用山羊超敏二步法试剂盒按照说明进行,滴加试剂1,37 ℃孵育30 min,PBS冲洗2遍。滴加试剂2,37 ℃孵育30 min,PBS冲洗2遍。滴加新鲜配制的DAB溶液,显色并观察。苏木素复染,脱水封片。用PBS代替一抗作为阴性对照,细胞质内出现淡黄色至棕褐色颗粒为阳性染色。每张切片双盲计数至少5个高倍视野,阳性细胞数≥30%视为阳性表达,阳性细胞数<30%为阴性表达。

1.4 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行统计学处理,采用χ2检验,以及Spearman等级相关分析,P<0.05为差异有统计学意义。

1.3 MSP检测TMS1基因启动甲基化状态 使用德国Qiagen公司DNA提取试剂盒并按说明书步骤操作提取血清基因组DNA。使用Berkmandu650分光光度仪测定核酸吸光度A260、A280,A260/A280>1.8。将DNA浓度稀释为1 μg/100 μL以进行修饰。使用美国Intergen公司CpGenome DNA修饰试剂盒并按照说明书的步骤操作进行DNA的亚硫酸氢钠修饰。PCR反应总体系25 μL,95 ℃ 12 min,94 ℃ 30 s,58 ℃(或60 ℃)30 s,72 ℃ 45 s,共45个循环,72 ℃ 10 min(TMS1引物序列见表1)。PCR产物置于3%琼脂糖凝胶电泳,电压120 V 25 min,紫外光照显带。

 

1 TMS1基因引物序列

  

基因引物序列(5'~3')退火温度(℃)大小(bp)TMS1/ASC-M-FTTG TAG CGG GGT GAG CGG C58191TMS1/ASC-M-RAAC GTC CAT AAA CAA CAA CGC GTMS1/ASC-U-FGGT TGT AGT GGG GTG AGT GGT60196TMS1/ASC-U-RCAA AAC ATC CAT AAA CAA CAC A

注:U表示非甲基化特异性引物;M表示甲基化特异性引物

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2.1.1 TMS1、MBD2和DNMT1蛋白的免疫组化阳性表达率 48例肝癌组织、正常肝组织中,TMS1的阳性表达率分别为26.08%(10/48)、97.92%(47/48),见图1;MBD2分别为18.75%(9/48)、80%(38/48),见图2;DNMT1的阳性表达率分别为77.08%(37/48)、32.25%(15/48),见图3。TMS1、MBD2在肝癌组织中的阳性表达率均低于正常肝组织,而DNMT1的阳性表达率高于正常肝组织,差异有统计学意义(P<0.05),TMS1、MBD2与DNMT1的表达均呈负相关(P<0.05)。

2.1 免疫组化结果

2.1.2 TMS1蛋白表达与临床病理学参数的关系 TMS1蛋白表达水平与年龄、性别无相关性(P>0.05),与肿瘤的TNM分期、分化程度相关(P<0.05),见表2。

 

注:A为肝癌组织;B为正常肝组织;C为左下方不着色的是肝癌组织,B为右上方着色的是正常肝组织;D为(同C)

1 TMS1蛋白在HCC中的表达(×200)

 

注:A、B为肝癌组织;C、D为正常肝组织

2 MBD2蛋白在HCC中的表达(×400)

 

注:A、B为肝癌组织; C、D为正常肝组织

3 DNMT1蛋白在HCC中的表达(×400)

布鲁氏杆菌病由细胞内部寄生的病原菌引发,因此,普通的药物治疗无法获得理想的治疗效果[3],可应用检疫或者淘汰的方法提前防治,以下有几种防治措施。

2.2 MSP检测TMS1基因启动子甲基化情况 TMS1在HCC组、乙型肝炎组和健康者组中的甲基化检出率分别为70.6%(24/34)、50%(13/26)、0%(0/23),见表3,并随着肿瘤分级、分期的增加,其甲基化水平逐渐升高(P<0.05),见图4。

 

2 TMS1蛋白表达与临床病理学参数的关系

  

项目阳性例数(n)阴性例数(n)阳性率(%)P年龄 ≥50岁72521.880.801 6 <50岁31318.75性别 男83021.050.740 5 女2820分化程度 低1204.760.023 5 中41225 高56 45.45TNM分期 Ⅰ~Ⅱ81436.360.030 9 Ⅲ~Ⅳ2247.69

《触电》一诗中的意象,即得自这种“相去遥远的真实的遇合”。“握手”、“双手合十”这种手与手的接触与“烫伤”、“烙印”在现实中的关系很远,但正是由于这两组意象“真实的关系疏远”,给读者以强烈的感官冲击。但北岛的诗与超现实主义作品不同的是,超现实主义追求的是无秩序的自由想象而北岛的创作仍是基于理性。

 

注:MK为Mark;M为基因启动子发生甲基化,甲基化特异性引物可扩增出相应大小的条带;U为基因未发生甲基化,非甲基化特异性引物可扩增出相应大小的条带;阴为H2O作为阴性对照

4 TMS1基因甲基化MSP产物琼脂糖凝胶电泳图像

在24例TMS1启动子甲基化的肝癌组织中,有22例同时伴有TMS1基因表达缺失,2例为阳性表达;在10例无启动子甲基化的肝癌组织中,有6例同时伴有TMS1基因表达缺失,4例为阳性表达。TMS1基因表达与其甲基化呈负相关(r=-0.64,P<0.05)。

HCC占我国原发性肝癌的90%以上,其恶性程度高、病情进展快,尽管目前采用手术、放疗、化疗和局部治疗为主的综合治疗措施,但大多数患者仍预后很差。目前研究发现人类肿瘤的发生、发展与DNA甲基化异常密切相关,而且在肿瘤发生的早期即可检测出,因此可作为肿瘤早期诊断的分子标志物、靶向治疗靶点和判断预后的手段。

 

3 不同组别TMS1基因启动子甲基化检出率的比较

  

组别TMS1基因甲基化情况(n)+-合计(n)阳性率(%)健康者组023230.0乙型肝炎组13132650.0HCC组24103470.6

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TMS1是一个新发现的凋亡相关的抑癌候选基因[3-5],由3个外显子组成,长1.5 kb,染色体的16p11.2~12.1上并α-编码一种22×103的CARD蛋白,根据TMS1的促细胞凋亡功能提示它可抑制肿瘤的发生,当其表达缺失时组织易发生癌变。目前在多种恶性肿瘤包括乳腺癌、结肠癌、卵巢癌等组织中已检测在TMS1基因的异常甲基化和TMS1蛋白表达下调甚至缺失,且与肿瘤的恶性程度密切相关。EMIETA等[6]研究发现TMS1功能的缺失是晚期肺癌进展以及转移的重要事件,并与肺腺癌的转移有着密切的关系。张志学等[7]研究认为TMS1基因甲基化可能是肺癌发生的早期事件,并且可能与吸烟有关,在肺癌中TMS1的甲基化与蛋白表达下降存在相关性,19例甲基化阳性的标本中有18例表现出蛋白表达下降。本研究结果与其相符,TMS1蛋白在肝癌组织中的阳性表达率(26.08%,10/48)明显低于正常肝组织(97.92%,47/48),TMS1蛋白表达水平与年龄、性别无相关性,而与肿瘤的TNM分期和分化程度相关(P<0.05),证明肝癌中TMS1蛋白表达水平明显下降,并与肿瘤的发生、进展和浸润转移有密切的关系。

随着近年来PCR技术在遗传学检测中的广泛应用,PCR技术敏感性高、特异性高,而且操作简便、快捷,通过PCR技术对外周血血清中所提取得到的DNA进行基因甲基化检测,可以做到基本无创,该方法可用于HCC的早期筛查。

本研究应用MSP法检测外周血血清中TMS1基因的甲基化情况,其中肝癌组的甲基化检出率为70.6%(24/34),乙型肝炎组为50%(13/26),明显高于健康者组(0%,0/23),其检出率随着肿瘤分级、分期的增加而升高;本研究发现在24例TMS1启动子甲基化的肝癌组织中,有22例同时伴有TMS1蛋白表达下降,在10例无启动子甲基化的肝癌组织中,有6例伴有TMS1蛋白表达下降。本实验证明肝癌中存在TMS1基因的异常甲基化并导致其蛋白表达下调,此现象在乙型肝炎患者中已经开始存在,而在健康人中未发生,证明TMS1的异常甲基化可能是HCC发生过程中的一个早期事件,并且可能与乙型肝炎病毒感染有关,这在HCC的恶性转化及肿瘤细胞的浸润转移过程中起着关键作用。

DNMT1是DNA甲基化过程的其中一个关键酶,其功能异常可引起多种抑癌基因的高甲基化。研究资料表明,DNMT1在肺癌和结肠直肠癌中阳性表达率明显高于正常组织,且与肿瘤细胞的低分化趋势有关[7-9]。本研究结果与国内外文献报道基本一致,DNMT1蛋白在肝癌组织中的阳性表达率(77.08%,37/48)明显高于正常肝组织(32.25%,15/48),证明DNMT1蛋白在肝癌中表达增加。高表达的DNMT1可通过促进抑癌基因的异常高甲基化导致肿瘤的发生。

DNA甲基化多发生在CpG二核苷酸上进而导致基因沉默,成为导致基因失活的重要机制之一。研究发现,MBD2在甲基化抑制转录和去甲基化作用中有不同的作用方式,其表达异常与肿瘤的关系密切,在不同的肿瘤中的表达不同[10-11]。在胃癌和结肠癌中MBD2因启动子甲基化修饰而表达下调,并随着结肠癌临床分期的演进而下调[12-15]。本研究发现,MBD2蛋白在肝癌组织中的阳性表达率(18.75%,9/48)明显低于正常肝组织(80%,38/48),证明在HCC中存在MBD2基因的异常甲基化而导致其表达下调,其去甲基化酶和抑制基因转录的功能降低,导致抑癌基因TMS1的高甲基化无法逆转进而参与HCC的发生。

本研究发现,在HCC中TMS1基因高甲基化导致其蛋白表达率降低。TMS1、MBD2蛋白在肝癌组织中的表达率降低,而DNMT1蛋白的表达率增高,TMS1、MBD2与DNMT1的蛋白表达呈负相关。这表明HCC中TMS1基因的异常高甲基化,既可能是DNMT1高表达,其DNA甲基化酶作用增强,又有可能是MBD2蛋白表达下调,其抑制转录和去甲基化酶作用减弱,异常甲基化的TMS1无法被逆转等原因所致。因此有望通过抑制DNMT1的活性及增加MBD2的功能以恢复抑癌基因TMS1的表达,这对于为HCC的早期诊断治疗提供理论依据和防治的关键点。

综上所述,TMS1的异常甲基化可能是肝组织癌变的早期事件和频发事件,DNMT1、MBD2和TMS1蛋白的异常表达与HCC的发生、发展和浸润转移等过程有关,联合检测三者的表达情况,深入探讨其作用机制,对HCC的早期诊断、治疗和预后判断有重要价值,并可为肿瘤靶向药物的研发提供新的思路,提高临床的诊治水平。

参考文献

[1]VERMA M,SRIVASTAVA S.Epigenetics in cancer:implications forearly detection and prevention[J].Lancet Oncol,2002,3(12):755-263.

[2]NEPHEW K P,HUAVQ T H.Epigenetic gene silencing in cancer initiation and progression[J].Cancer Lett,2003,190(2):125-133.

[3]LEVINE J J,STMISON C K,BERTINO P M.Effects of methylation on expression of TMS1/ASC in human breast cancercells[J].Oncogene,2003,22(22):3475.

[4]LIU X F,ZHU S G,ZHANG H,et al.The methylation status of the TM S1/ASC gene in cholangio carcinoma and its clinical significance[J].Hepato biliary PancreatDis Int,2006,5(3):449.

[5]MARTINEZ R,SCHACKERT G,ESTELLER M.Hypermethylation of the proapoptotic gene TMS1/ASC:prognostic importance in gliola stomamulti for me[J].J Neurooncol,2007,82(2):133-139.

[6]EMIETA M,MALCOLM V,CRAIG M,et al.Hypermethylation of TMS1/ASC is as put ummarker for late-stage lungcancer[J].Cancer Res,2006,66(12):6210-6218.

[7]张志学,张林.非小细胞肺癌中ASC基因启动子甲基化的意义[J].中国肿瘤临床,2006,33(12):674-677.

[8]MIZUNO S,CHIJIWA T,OKAMURA T,et al.Expression of DNA methyltransferases DNMTl,3A,and 3B in normal hematopoiesis and in acute and chronic myelogenousleukemia[J].Blood,2001,97(5):1172-1179.

[9]XU H,WANG Z,LIU D,et al.High expression of DNMT1 was correlated with beta-catenin accumulation and malignant phynotype of lung squamous cell carcinoma and adenocarcinoma[J].Zhong guo Fei Ai Za Zhi,2010,13(9):856-860.

[10]ZHU Y M,HUANG Q,LIN J,et al.Expression of human DNA methyltransferase 1 in colorectal cancer tissues and their corresponding distant normal tissues[J].Int J Colorectal Dis,2007,22(6):661-666.

[11]BILLARD L M,MAGDINIER F,LENOIR G M,et al.MeCP2 and MBD2 expression during normal and pathological growth of the human mammary gland[J].Oncogene,2002,21(17):2704-2712.

[12]RADVANYI L,SINGH-SANDHU D,GALLICHAN S,et al,Tartaglia J,Berinstein NL:The gene associated with trichorhinophalangeal syndrome in humans is overexpressed in breast cancer[J].Proc Natl Acad Sci USA,2005,102(31):11005-11010.

[13]SIMIC P,VUKICEVIC S.Bone morphogenetic proteins in development and homeostasis of kidney[J].Cytokine Growth Factor Rev,2005,16(3):299-308.

[14]GAI Z,ZHOU G,ITOH S,et al.Trps1 functions downstream of Bmp7 in kidney development[J].J Am Soc Nephrol,2009,20(11):2403-2411.

[15]CERVONI N,BHATTACHARYA S,SZYF M.DNA demethylase is a processive enzyme[J].J Biol Chem,1999,274(13):8363-8366.

 
张晓莹,于静,程凤凤,房爱菊,张翠娟
《国际检验医学杂志》2018年第10期文献

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