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编号:10284934
膀胱移行细胞癌多肿瘤抑制基因-1纯合子缺失及意义
http://www.100md.com 《临床泌尿外科杂志》 2000年第6期
     作者:方德信 熊旭林 鲁功成 王宗敏

    单位:方德信(汕头大学医学院附属第一医院泌尿外科广东汕头,515000);熊旭林 鲁功成(同济医科大学附属协和医院泌尿外科);王宗敏(温州医学院附属第二医院病理科)

    关键词:膀胱肿瘤;移行细胞癌;基因;抑制;聚合酶链反应

    临床泌尿外科杂志000613 摘要 目的:了解多肿瘤抑制基因-1(MTS1)在膀胱移行细胞癌中的纯合子缺失情况,探讨MTS1纯合子缺失在膀胱移行细胞癌发生与发展中的意义。方法:收集温州医学院手术切除的膀胱移行细胞癌石蜡标本35例,采用比较PCR法检测其MTS1纯合子缺失情况。结果:剔除2例不可比标本,33例标本中,MTS1纯合子缺失6例,缺失率为18.2%。其中Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级膀胱移行细胞癌MTS1纯合子缺失率分别为18.2%(2/11)、20.0%(3/15)和14.3%(1/7);Tis~T1期肿瘤和T2~T4期肿瘤MTS1纯合子缺失率分别为22.2%(4/18)和13.3%(2/15),各级和各期肿瘤的MTS1纯合子缺失率无显著性差异(P>0.05)。结论:MTS1纯合子对膀胱移行细胞癌的发生起一定作用,但与肿瘤的进展无关。
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    Homozygous deletions of the multiple tumor suppressor

    gene 1 in the transitional cell carcinoma of the bladder

    FANG De-xin

    (Department of Urology,the First Affiliated Hospital of Shantou University Medical College,Shantou,Guangdong,515000)

    XIONG Xu-lin LU Gong-cheng

    (Department of Urology,the Affiliated Union Hospital of Tongji Medical University)
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    WANG Zong-min

    (Department of Pathology,the Second Affiliated Hospital of Wenzhou Medical College)

    Abstract Purpose:To understand the states of homozygous deletions of the multiple tumor suppressor

    gene 1(MTS1) in the transitional cell carcinoma of the bladder and their significance. Methods:Paraffin embebed specimens from 35 cases of patients with transitional cell carcinoma of the bladder was detected by the comparative PCR for homozygous deletions of MTS1.Results:Discarding 2 samples which was not comparable,homozygous loss of MTS1 was found in 6 of 33 samples ,loss rate was 18.3%.The loss rate in grade Ⅰ,Ⅱ and Ⅲ tumor was 18.2% (2/11),20.0% (3/15) and14.3%(1/7) respectively;the loss rate in the superficial tumors (Tis,T1) and the invasive tumors was22.2% (4/18) and 13.3% (2/15) respectively.There wasn′t statistically significant difference between histological grades and between pathological stages(P>0.05).Conclusions:The results showed that the homozygous deletions of MTS1 was correlated with the development in some transitional cell carcinoma of the bladder, but wasn′t correlated with the progression.
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    Key words Bladder tumor Transitional cell carcinoma Gene,suppressor Polymeruse chain reaction

    多肿瘤抑制基因-1(Multiple tumor suppressor gene-1,MTS1)是1994年发现的一种抗癌基因,其缺失与多种肿瘤的发生发展有关。国外研究显示,MTS1缺失与膀胱移行细胞癌的发生发展有一定关系。为了解原发性膀胱移行细胞癌的MTS1纯合子缺失情况,探讨MTS1纯合子缺失与肿瘤发生发展的关系,本研究采用比较PCR法对35例膀胱移行细胞癌MTS1纯合子缺失情况进行研究,现将结果报告如下。

    1 材料与方法

    1.1 标本来源
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    选择温州医学院附属第二医院1990~1996年手术切除的膀胱移行细胞癌标本35例,男31例,女4例,年龄27~81岁,平均60.3岁。标本经10%甲醛固定,石蜡包埋。标本按WHO标准进行病理分级,按UICC标准进行病理分期。Ⅰ级11例,Ⅱ级16例,Ⅲ级8例;Tis~T1期19例,T2~T4期16例。另选取男性正常膀胱粘膜蜡块和女性正常肾组织蜡块作正常对照。

    1.2 标本处理方法

    参照文献〔1〕报道的方法并加以改进。取4 μm切片2张,置入1.5 ml EP管中,加入1 ml二甲苯脱蜡,每次15 min共行2次,再加入无水乙醇去除二甲苯,每次5 min共行2次。上述每步之间均按1 500 r/min速度离心1 min,去上清液。沉淀组织吹干后加入20 μl超纯水,置75℃水浴2 h,混入DNA混悬液,置入4℃冰箱中保存待检。
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    1.3 PCR引物设计

    P16外显子2引物(P引物)购自北京中山生物工程公司,扩增片段长度为244 bp。其引物序列为:

    P1:5-ACAAGCTTCCTTTCCGTCATGCCG-3

    P2:5-CCAGGCATCGCGCACGTCCA-3

    内参照引物根据X染色体FⅧ基因的内合子22进行设计(F引物),由美国赛白盛公司合成,扩增片段长度为96 bp。其引物序列为:

    F1:5-CACGAGCTCTCCATCTGAACATG-3

    F2:5-GGGCTGCAGGGGGGGGGGACAACAG-3
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    1.4 PCR扩增方法

    PCR体系的建立:参照文献〔2〕报道的方法并加以改进。50 μl PCR体系含DNA混悬液20 μl、10×PCR缓冲液(500 mmol/L KCl,100 mmol/L Tris HCl,1 g/L动物胶,pH为8.3)5 μl、MgCl2(25 mmol/L)3 μl、dNTP(10 mmol/L)2 μl、去离子甲酰胺2 μl、P16引物(20 μm/L)P1和P2各1 μl、FⅧ引物(10 μm/L)F1和F2各2 μl、高纯水12 μl。上述体系在98℃中预变性5 min,加国产Taq酶(5×106 u/L)0.5 μl,加50 μl石蜡油覆盖。

    循环条件:采用北京产1190型DNA扩增仪。将上述扩增体系置入PCR扩增仪,按以下条件扩增:95℃变性30 s,55℃退火45 s,72℃延伸60 s,30个循环后,72℃再延伸5 min。
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    1.5 PCR扩增产物鉴定方法

    取PCR产物10 μl,与加样缓冲液混匀,加至含溴化乙锭的2% Nusieve琼脂糖凝胶板的加样孔中。另取1 μl Maker〔pGEM-3 zf(+)/HaeⅢ,购自华美公司〕,与电泳缓冲液9 μl及加样缓冲液混匀后加至加样孔作为对照。稳压电泳(3.7 V/cm)30 min后在紫外线灯下观察结果,并参照Marker带鉴定特异性的P16扩增片段(244 bp)和FⅧ扩增片段(96 bp)。

    1.6 图像分析

    紫外线灯下摄影,再对胶片进行图像分析,得出标本P引物扩增带和F引物扩增带的积分密度比,并得出10次正常男性膀胱粘膜组织蜡块切片两条扩增带密度比的平均值(95%可信区间为0.52±0.07)和10次正常女性肾组织蜡块切片的平均值(95%可信区间为0.38±0.04)。

    1.7 统计学处理
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    对不同病理分级和分期的膀胱肿瘤MTS1纯合子缺失率进行χ2检验。

    2 结果

    2.1 PCR结果

    PCR扩增产物经电泳分离后出现两条扩增带,一条在244 bp位置,为P16,另一条在96 bp位置,为FⅧ(图1)。以肿瘤标本P引物扩增带和F引物扩增带积分密度比低于正常对照均值的20%为纯合子缺失标准〔3〕,并剔除2例两带积分密度比高于正常对照可信区间上限的肿瘤标本,结果33例标本中有6例纯合子缺失,缺失率为18.2%。

    图1 5例膀胱移行细胞癌和正常膀胱粘膜的PCR结果

    2.2 不同病理分级与分期肿瘤MTS1纯合子缺失情况
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    不同分级肿瘤的MTS1纯合子缺失情况见表1。经χ2检验,各级肿瘤间(Ⅰ级与Ⅱ级、Ⅱ级与Ⅲ级、Ⅰ级与Ⅲ级)MTS1纯合子缺失率无显著性差异(P>0.05)。

    表1 不同分级肿瘤的MTS1纯合子缺失情况

    例 病理分级

    例数

    缺失例数

    缺失率/%

    Ⅰ级

    11

    2

    18.21)
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    Ⅱ级

    15

    3

    20.01)

    Ⅲ级

    7

    1

    14.31)

    合计

    33

    6

    18.2

    1) 经χ2检验,P>0.05 不同分期肿瘤的MTS1纯合子缺失情况见表2。经χ2检验,Tis~T1期肿瘤和T2~T4期肿瘤间MTS1纯合子缺失率无显著性差异(P>0.05)。
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    表2 不同分期肿瘤的MTS1纯合子缺失情况

    例 病理分期

    例数

    缺失例数

    缺失率/%

    Tis~T1

    18

    4

    22.21)

    T2~T4

    15
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    2

    13.31)

    合计

    33

    6

    18.2

    1) 经χ2检验,P>0.053 讨论

    原发性膀胱肿瘤的细胞遗传学研究显示〔4~6〕,原发性肿瘤存在频繁的9号染色体缺失,因而提出9号染色体可能存在肿瘤抑制基因。随后,研究者开始用分子遗传学方法寻找这种假设的肿瘤抑制基因位点,随着研究的深入,发现9P21〔7〕或9P21~22〔8〕区域存在肿瘤抑制基因,进而在9P21区域终于发现MTS1的存在〔9,10〕。MTS1由3个外显子(长度分别为120 bp、307 bp和11 bp)和2个内含子组成。MTS1编码一种分子量为16 000的蛋白质,故又称为P16基因。P16蛋白为细胞周期素D(Cyclin D)/细胞周期素D依赖的蛋白激酶-4(Cyclin D dependent kinase 4,CDK4)复合物的抑制蛋白,故又称P16 ink4或CDK4 I(Inhibiter of CDK4)。P16蛋白参与细胞周期G期的调控,通过抑制Cyclin D/CDK4复合物的活性,从而抑制细胞从G1期进入S期。P16蛋白的缺乏将使细胞周期失控,从而导致细胞癌变。
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    正常功能的P16蛋白缺乏可由MTS1纯合子缺失和杂合子缺失(Loss of heterozygosity,LOH)而残存的MTS1失活、MTS1转录或翻译水平调控异常等原因引起。对原发性肿瘤进行纯合子缺失研究,必须控制标本的污染,因为原发性肿瘤不同于癌细胞株,必定含有正常细胞(如血管内皮细胞、淋巴细胞、成纤维细胞等)。对原发性肿瘤标本的DNA模板进行PCR扩增时,即使肿瘤细胞缺乏MTS1,因受标本中正常细胞的MTS1污染,也可出现MTS1扩增带。为控制标本的污染,本研究采用了比较PCR法。比较PCR法是在同一扩增体系中加入2对或2对以上的引物(至少1对为内参照引物),在一定条件下,每1对扩增产物含量与模板含量成正变,根据扩增产物的含量即可推算出模板含量。

    为获得可靠的比较PCR结果,内参照位点的选择非常重要。理想的内参照位点应该既不发生缺失也不发生扩增。本文根据X染色体上的FⅧ基因内含子22设计内参照引物,结果发现2例标本的P16/FⅧ扩增带积分密度比高于正常对照可信区间上限,推测可能为标本的FⅧ基因缺失,故予剔除。同样,MTS1缺失的标本可能同时有FⅧ缺失,但不能从积分密度比上反映出来,这使MTS1纯合子缺失率与实际情况相比偏低。1995年Walker等〔11〕根据MTS1邻近区域设计内参照引物,也存在检测序列与内参照引物同时缺失的问题。因此,内参照引物最好根据膀胱肿瘤“完全”不发生异常的位点来设计。
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    原发性膀胱肿瘤的9号染色体或MTS1研究以LOH多见,纯合子缺失研究较少。报道显示,原发性膀胱肿瘤MTS1纯合子缺失率为19%〔3〕,9P21~22纯合子缺失率为20%〔8〕,而膀胱癌细胞株则高达33%〔9〕和57%〔4〕。本文用比较PCR法对35例原发性膀胱肿瘤进行了MTS1纯合子缺失的研究,33例中有6例纯合子缺失,缺失率为18.2%,与文献报道相近。以前对9号染色体缺失研究显示〔4~6〕,9号染色体缺失为膀胱癌发生发展的早期事件,其缺失与膀胱的病理分级和分期无关。此后对9PLOH的研究也显示9PLOH与膀胱肿瘤的病理分级和分期无关〔12〕。本研究显示不同病理分级和分期的膀胱肿瘤MTS1纯合子缺失率无显著性差异,即MTS1纯合子缺失与膀胱肿瘤的病理分级和分期无关,与以前研究的结果一致。
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    (收稿 1999-12-27), 百拇医药