ADAMTS1在胃癌中表达沉默与异常甲基化及其临床病理学意义

来源 :中国医科大学(辽宁) 中国医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:erliangpp
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尽管近年来胃癌在世界大部分国家有逐年下降趋势,但胃癌仍是我国最常见的恶性肿瘤之一,占癌症死亡率的第二位。目前,中国的胃癌发病率仍很高,约占全球42%[1]。虽然近年来胃癌的外科和药物治疗手段不断改善,但其预后仍然很差。淋巴结转移是胃癌的重要生物学特征,是评估预后的一个重要指标。因此,探讨胃癌的发生、发展及转移机制至关重要。ADAMTS(a disintegrin andmetalloproteinase with thrombospondin motifs),即含血小板结合蛋白基序(TSP)的解聚蛋白样金属蛋白酶,是继基质金属蛋白酶MMPs后新发现的一类Zn2+依赖的分泌型金属蛋白酶,它广泛存在于哺乳动物和无脊椎动物体内。目前研究发现,ADAMTSs家族参与众多的生理活动过程,如胶原成熟、器官形成、黏蛋白降解、抑制血管生成、再生和炎症等。ADAMTSs与人类许多疾病包括结缔组织疾病、炎症、骨关节炎、癌症及血小板减少性紫癜等有关。近来,逐渐发现该家族在肿瘤的发生、发展和转移中亦具有重要作用包括细胞增殖、凋亡、迁移、侵袭及血管生成等。目前关于ADAMTSs在胃癌中的研究国内外非常少见。我们的研究目的就是探讨ADAMS1在胃癌中的表达及其表达沉默的表遗传学机制。   方法:   1、细胞学研究   (1)细胞培养   采用5株胃癌细胞系细胞(BGC823、SGC7901、MGC803、HGC27和AGS细胞)和1株正常胃黏膜上皮细胞系细胞(GES1细胞),根据文献所示在RPMI1640培养基中并加入10%FBS、青霉素(100 IU/mL)和链霉素(100μg/mL),在37℃含5%CO2的湿润空气的恒温密闭式培养箱培养。   (2)检测方法   应用RT-PCR法检测6株细胞系细胞的ADAMTS1 mRNA表达水平。应用免疫荧光法、Western-blot法检测6株细胞系细胞的ADAMTS1蛋白表达水平。应用巢式MS-PCR法检测6株细胞系细胞的ADAMTS1基因启动子甲基化表达情况,分析其甲基化与基因表达的关系;应用RT-PCR法检测实验组(细胞培养瓶内加入5μmol/L5-Aza-dC培养72 h,每24 h更换培养液1次)和对照组(同期培养不加药的正常胃黏膜上皮细胞系细胞和胃癌细胞系细胞)的ADAMTS1基因表达水平。   2、临床组织标本研究   (1)组织标本收集   收集2009年3月至2009年10月中国医科大学附属第一医院肿瘤外科56例胃癌住院病人的临床病理学资料和成对癌旁、癌灶及胃周淋巴结标本,包括转移淋巴结42例、无转移淋巴结14例。手术标本取下分成2块,1块立即置于液氮中,并转至-80℃低温冰箱保存,用于RT-PCR、巢式MS-PCR检测;另一块固定于5%甲醛溶液,石蜡包埋,切成4μm厚切片用于HE染色和免疫组化检测。   (2)检测方法   应用RT-PCR法及免疫组化法分别检测组织标本的ADAMTS1 mRNA及蛋白表达水平。应用巢式MS-PCR检测组织标本的ADAMTS1基因启动子甲基化表达情况。   3、统计学处理   应用t检验、x2检验、Wilcoxon Signed Ranks检验、Mann-Whitney检验和Kruskal-Wallis检验。数值以Mean±SD(符合正态分布)和Median(range)(不符合正态分布)表示。用SPSS16.0软件进行统计分析,P<0.05被认定为差异有统计学意义。   结果:   1、细胞系细胞的ADAMTS1表达   (1)mRNA表达水平检测   RT-PCR检测结果显示,正常胃黏膜上皮细胞系GES1细胞的ADAMTS1mRNA表达水平明显高于胃癌细胞系BGC823、MGC803、HGC27及AGS细胞(t=2.766,P=0.022;t=15.433,P=0.000;t=12.861,P=0.000:t=11.106,P=0.000),略高于SGC7901细胞,但差异无统计学意义(t=2.038,P=0.072)。   (2)蛋白表达水平检测   免疫荧光检测结果显示,ADAMTS1蛋白表达定位于细胞浆和细胞膜,它在正常胃黏膜细胞系GES1细胞中呈强表达,在胃癌细胞系MGC803细胞中呈中表达,在SGC7901、BGC823、HGC27和AGS细胞中呈弱表达。Western-blot检测结果显示,ADAMTS1在正常胃黏膜细胞系GES1细胞中呈强表达,在胃癌细胞系SGC7901、BGC823和HGC27细胞中呈弱表达,在胃癌细胞系MGC803和AGS细胞中无明显表达。   (3)ADAMTS1基因启动子甲基化情况   巢式MS-PCR检测结果显示,ADAMTS1在胃癌细胞系MGC803、HGC27和AGS细胞中可见甲基化,在正常胃黏膜细胞系GES1细胞、胃癌细胞系SGC7901和BGC823细胞中未见甲基化。   (4)去甲基化处理前后ADAMTS1 mRNA水平比较及其与甲基化的关系   应用去甲基化试剂5-Aza-dC处理后(实验组)的胃癌细胞系MGC803、HGC27和AGS细胞的mRNA表达水平较处理前(对照组)明显增高(P<0.05),而正常胃黏膜细胞系GES1细胞、胃癌细胞系SGC7901和BGC823细胞经5-Aza-dC处理前后的mRNA表达水平差异无统计学意义(P>0.05)。可见ADAMTS1在细胞系中的mRNA相对表达水平与甲基化明显相关(P<0.05),有甲基化的细胞系细胞mRNA表达水平降低。   2、组织标本的ADAMTS1表达   (1)mRNA表达水平检测   RT-PCR检测结果显示,ADAMTS1在胃癌原发组织中mRNA相对表达水平明显低于癌旁组织(Z=-2.354,P=0.019),转移淋巴结mRNA相对表达水平明显高于胃癌原发组织(Z=-3.683,P<0.0001)及癌旁组织(Z=-2.642,P=0.008),ADAMTS1在胃癌原发组织中的mRNA相对表达水平与临床病理学参数无明显关系。   (2)蛋白表达水平检测   免疫组化检测结果显示,ADAMTS1在胃癌原发组织中IHC评分明显低于癌旁组织(Z=-5.302,P<0.0001),转移淋巴结IHC评分明显高于胃癌原发组织(Z=-2.696,P=0.007),但与癌旁组织比较无明显统计学差异(Z=-1.756,P=0.079),ADAMTS1在胃癌原发组织中的IHC评分与淋巴结转移明显相关(Z=-2.521,P=0.012),ADAMTS1在有淋巴结转移的胃癌原发组织中IHC评分明显高于无淋巴结转移的胃癌原发组织。   (3)ADAMTS1基因启动子甲基化情况及其与mRNA和蛋白表达水平关系分析   巢式MS-PCR检测结果显示,在胃癌组织中甲基化阳性率为48%(27/56),癌旁组织为14%(8/56),胃癌组织甲基化阳性率明显高于癌旁组织(x2=6.502,P=0.011),ADAMTS1 mRNA相对表达水平在甲基化阳性组中低表达率为81%(22/27),甲基化阴性组为51%(15/29),ADAMTS1在胃癌组织中mRNA表达与甲基化明显相关(Z=-2.026,P=0.043),甲基化阳性组mRNA相对表达水平明显低于阴性组。ADAMTS1 IHC评分在甲基化阳性组中低表达率为78%(21/27),甲基化阴性组为62%(18/29),ADAMTS1 IHC评分与甲基化无明显相关(Z=-0.066,P=0.948)。   结论:   1、ADAMTS1在胃癌原发组织中基因及蛋白表达降低,在癌旁组织及转移淋巴结组织中表达增高。   2、ADAMTS1在胃癌原发组织中蛋白表达与胃癌淋巴结转移有关。   3、ADAMTS1在胃癌细胞系细胞中基因及蛋白表达降低,在正常胃黏膜细胞系细胞中表达增高。   4、60%胃癌细胞系细胞中存在ADAMTS1启动子甲基化,而正常胃黏膜细胞系细胞中无ADAMTS1启动子甲基化,ADAMTS1启动子甲基化与基因表达明显相关,应用去甲基化制剂5-Aza-dC处理后表达沉默的细胞系细胞基因表达恢复。   5、胃癌原发组织中ADAMTS1启动子甲基化率明显高于癌旁组织,ADAMTS1在胃癌原发组织中基因表达与其启动子甲基化明显相关。   此研究表明,ADAMTS1在胃癌原发灶及转移灶中可能存在不同的作用机制,启动子甲基化可能是ADAMTS1基因表达沉默的一个表遗传学机制。
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