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前言: 卵巢癌由于缺乏早期诊断手段,其死亡率居妇科恶性肿瘤首位,是严重威胁女性健康的生殖道恶性肿瘤。近年来,卵巢癌发病率和病死率均有上升,已成世界性趋势。卵巢癌的发病原因可能是持续排卵使卵巢表面上皮不断损伤与修复,修复过程中卵巢上皮可能发生突变,诱发卵巢癌。但在分子水平上的致癌机理尚不完全清楚。因此,对卵巢癌进展过程中分子改变的进一步研究不仅有助于揭示卵巢癌的发病机制,还为卵巢癌的早期诊断和靶向治疗提供有利线索。 越来越多的研究表明,有两类机制调控肿瘤发生发展。一类是DNA序列改变即基因突变,体现为遗传学调控机制。已有报道表明抑癌基因突变促进肿瘤发生。另外一类是表观遗传学机制,即DNA序列不改变而基因表达出现变化。在肿瘤发生发展过程中,表观遗传学中的DNA甲基化越来越受到重视。DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶作用下,基因组CpG上的胞嘧啶5碳位以共价键形式结合一个甲基基团。有报道表明,癌基因启动子区域异常低甲基化后,编码蛋白表达升高,促进卵巢癌进展过程。但在卵巢癌病变进展过程中,遗传学和表观遗传学相互调控机制尚不明确,需要进一步深入研究。 多聚ADP核糖聚合酶(poly ADP-ribose polymerase,PARP)是一类在真核细胞中普遍存在的蛋白质翻译后修饰酶。其不仅能对组蛋白、RNA聚合酶、DNA聚合酶、DNA连接酶和其自身等进行多聚ADP核糖基化的修饰,还能维持染色体结构完整,参与DNA复制和转录,在维持基因组稳定和细胞凋亡过程中发挥重要作用。2005年,Nature杂志报道了两个非常重要的偶然发现,在BRCA突变的乳腺癌细胞中,使用PARP-1抑制剂取得了显著效果,癌细胞增殖能力降低,凋亡增加。为此,人们开始进行PARP-1抑制剂的研究。目前多种剂型和调节机制的抑制剂作为抗肿瘤药物治疗乳腺癌已进入临床Ⅰ期研究阶段。随着研究深入,人们发现,在未发生突变的乳腺癌和卵巢癌细胞中,PARP-1抑制剂同样能够抑制癌细胞增殖速度,促进凋亡,但在浆液性卵巢癌病变进展过程中,PARPP-1的作用机制目前尚不清楚。 目的: 本研究探讨PARP-1蛋白与浆液性卵巢癌发生、发展的关系,以及PARP-1表达变化的调控机制,进而探讨PARP-1表达以及启动子甲基化改变与浆液性卵巢癌患者临床病理资料以及预后的关系,探讨PARP-1作为靶分子使用其抑制剂对浆液性卵巢癌治疗的可能性,为浆液性卵巢癌这种发病率高、恶性程度高、死亡例数高的妇科肿瘤治疗提供新线索。因此本论文第一部分首先检测了PARP-1在浆液性卵巢癌中的表达情况,第二部分从表观遗传学角度揭示了浆液性卵巢癌中PARP-1表达变化的原因,并进一步通过甲基修饰和单点突变位点的双荧光素酶报告基因实验来验证上述发现。第三部分采用单因素及多因素模型分析影响浆液性卵巢癌患者生存和预后的因素,为浆液性卵巢癌预后提供理论依据。 方法: 一、实验对象 收集2007年1月-2008年12月间在中国医科大学附属盛京医院妇产科手术的浆液性卵巢癌患者的存档石蜡标本共78例,删除信息不全的9例患者,剩余69例。对照组正常卵巢石蜡组织15例。收集2011年1月至2012年12月在中国医科大学附属盛京医院妇产科手术的新鲜的浆液性卵巢癌组织34例,其中浆液性卵巢癌患者对侧正常卵巢组织9例,另外21例正常卵巢来源于子宫内膜病变行全子宫双附件切除术的患者,同时新鲜的正常卵巢组织也制作成石蜡标本,即石蜡标本癌组织69例,正常对照组织45例,新鲜的癌组织34例,新鲜的正常卵巢组织30例。 二、实验方法 (一)免疫组织化学法检测浆液性卵巢癌组织和正常卵巢组织中PARP-1和p53蛋白的表达水平。 (二)real time-PCR实验检测浆液性卵巢癌和正常卵巢组织中PARP-1基因的mRNA表达。 (三)Western blot检测浆液性卵巢癌和正常卵巢组织中PARP-1蛋白表达。 (四)亚硫酸盐修饰后测序(BSP)检测PARP-1基因启动子甲基化情况。 (五)甲基化特异性PCR法(MSP)验证PARP-1基因启动子甲基化程度。 (六)甲基化修饰和单点突变位点的双荧光素酶报告基因方法检测PARP-1启动子甲基化改变对PARP-1表达的影响。 (七)PARP-1表达、启动子甲基化水平和临床病理特征与浆液性卵巢癌患者生存预后分析。 结果: 第一部分PARP-1和p53蛋白在浆液性卵巢癌中的表达及意义 1、浆液性卵巢癌组织中PARP-1的mRNA和蛋白表达显著升高,差异有统计学意义(p<0.05); 2、免疫组化结果显示PARP-1蛋白主要在浆液性卵巢癌的细胞核中表达,且表达量与p53表达显著负相关(p<0.05); 3、在浆液性卵巢癌中PARP-1的蛋白表达水平与患者的组织学分级、淋巴结是否转移和腹水量显著相关,与患者的CA125水平、p53蛋白表达量、患者年龄、绝经状态等其他临床病理特征之间无明显相关; 第二部分浆液性卵巢癌中PARP-1表达升高的调控机制研究 4、浆液性卵巢癌组织中PARP-1启动子区域出现显著低甲基化; 5、E26转录因子结合位点低甲基化是PARP-1表达升高的重要调控机制,且在调控PARP-1表达的过程中第一个E26转录因子结合位点发挥主要作用。 第三部分PARP-1表达和启动子甲基化改变与患者生存预后的相关性研究 6、年龄、是否绝经、组织分化、临床分期、腹水量、残余肿瘤的大小及PARP-1的表达量可能影响浆液性卵巢癌患者的预后; 7、组织分化、有无远处转移、临床分期及PARP-1蛋白的表达量是影响浆液性卵巢癌患者生存预后的独立危险因素。 结论: 1、PARP-1在癌组织中表达显著升高,参与卵巢癌病变进展过程; 2、在浆液性卵巢癌病变进展过程中,PARP-1启动子区域出现显著低甲基化;ETS转录因子结合位点低甲基化是PARP-1表达升高的重要调控机制,且在调控PARP-1表达的过程中第一个结合位点发挥主要作用。 3、组织分化、有无远处转移、临床分期及PARP-1蛋白的表达量是影响浆液性卵巢癌患者预后的重要因素,PARP-1高表达患者五年生存率显著下降,并结合临床病理特征发现,PARP-1表达与患者分期和分级显著相关,因此PARP-1有可能作为浆液性卵巢癌不良预后的指标。