西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤外科(西安710061)
劉 棣△ 刁冬梅 程 遙 汪建光 張 昊 袁達(dá)偉 黨誠學(xué)▲
食管胃交界腺癌(Adenocarcino ma of esophagogastric junction,AEG)是指發(fā)生于食管胃交界EGJ(Gastroesophageal j unction,GEJ)區(qū)域的腺癌。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為AEG是一類獨特的臨床病理類型。近年來,食管胃交界部腫瘤發(fā)病率呈上升趨勢。近年,各國學(xué)者開始對其病因、分類、治療進(jìn)行了深入研究[1]。目前,有關(guān)AEG分類主要有,WHO和Siewert兩種。2000年時,WHO對食管胃交界腺癌定義為穿過食管胃交界處的腺癌,不管腫瘤的主體在何處。Siewert在1987年將EGJ近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)5c m之內(nèi)的腺癌稱作食管胃交界腺癌,并提出了相應(yīng)的局部解剖學(xué)分型。目前研究顯示:食管胃結(jié)合部腫瘤中發(fā)生機(jī)制和生物學(xué)行為方面可能不同于非EGJ區(qū)域的胃癌,為一種類型獨特的腫瘤。因此,為揭示胃癌發(fā)生的分子機(jī)制,探討不同部位胃癌的分子生物學(xué)特性顯得尤為重要。
1 標(biāo)本與試劑 26例食管胃結(jié)合部腺癌和28例胃遠(yuǎn)端部腺癌手術(shù)切除標(biāo)本取自西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院腫瘤外科標(biāo)本庫。所有患者術(shù)前均未接受任何放療、化療。食管胃結(jié)合部腺癌納入標(biāo)準(zhǔn)為:腫瘤位置介于齒狀線遠(yuǎn)心側(cè)且位于齒狀線下5c m以內(nèi),齒狀線清晰可見,未累積,病理證實為腺癌。手術(shù)標(biāo)本部分送病理科常規(guī)組織學(xué)檢測,取小部分新鮮標(biāo)本置液氮保存。標(biāo)本在冰面,取癌組織、正常組織(距癌>5c m)、癌旁組織(距離癌3~5c m)。組織獲取均征得患者及家屬知情同意。DNA提取試劑盒購于天根公司,DNA甲基化修飾試劑盒購于Millipore公司,Taq酶,d NTP購自TAKARA公司,其它試劑購自西安沃爾森公司。
2 檢測方法
2.1 DNA的提取 取腫瘤、正常、癌旁組織約30 mg,研磨,按天根TIANa mp Geno mic DNA Kit試劑盒操作步驟提取DNA,得DNA約10~30μg。
2.2 亞硫酸鹽修飾 按照Cp Geno me Tur bo Bisulfite Modification Kit操作步驟。取1.5 ml離心管,加入 1.0μl 3 N Na OH ,1.0μg 已抽提的 DNA(10μl)。37°C 水浴10 min。加120μl新鮮配制的亞硫酸氫鈉(DNA修飾試劑),漩渦混勻。70°C 水浴40 min。加500μl DNA結(jié)合緩沖液,將修飾DNA純化柱放入2 ml收集管,將樣本移入離心柱,離心11 000×g 1 min,棄去收集管中液體。加入700μl DNA洗脫緩沖液 離心11 000×g 1 min。加200μl新鮮配制的去硫溶液到離心柱的中心。室溫放置15 min,離心11 000×g 1 min,棄去收集管中液體.加入700μl DNA洗脫緩沖液 離心11 000×g 1 min。重復(fù)次步1次。將離心柱放入一新的1.5 ml離心管,離心11 000×g 1 min。將離心柱放入一干凈1.5 ml離心管,加入25μl DNA溶解緩沖液,室溫放置1 min,全速離心1 min。樣本保存于-20°C。
2.3 甲基化特異性PCR 依照甲基化特異性PCR(Met hylation specific PCR,MSP)方法[2],對每一個標(biāo)本進(jìn)行亞硫酸鹽修飾,然后分別用甲基化和非甲基化引物進(jìn)行PCR反應(yīng)。采用25μl反應(yīng)體系:10×緩沖液 2.7μl,d NTP(2.5μmol/L)3μl,正向引物(10μmol/L)2μl,反向引物(10μmol/L)2μl,模板 DNA 4μl,Taq DNA聚合酶0.3μl,去離子水補總反應(yīng)體系至25μl。反應(yīng)條件:95°C 預(yù)變性5 min,循環(huán):95°C 30s,退火溫度因不同基因而不同30s,72°C 30s,共40個循環(huán),最后72°C延伸10 min,4°C保存產(chǎn)物。
引物由北京華大基因公司合成:①RASSF1 A[2]:MF gtgttaacgcgttgcgtatc MR aaccccgcgaactaaaaacga;UF tttggtt ggagtgt gttaatgt g UR caaaccccacaaactaaaaacaa;②RASSF2[3]:MF ttttttttttttgagttcgc MR ctaaaaaacgacgacgaact;UF tttttttttttttttgagttt gt UR cctaaaaaacaacaacaaacta; ③ RUNX3[4]: MF ttacgaggggcggtcgtacgcggg MR aaaacgaccgacgcgaacgcctcc;UF ttat gaggggt ggttgtatgt ggg UR aaaacaaccaacacaaacacctcc。
2.4 結(jié)果鑒定 配制3%瓊脂糖凝膠,PCR產(chǎn)物用溴酚藍(lán)染色,取5~10μl產(chǎn)物,加樣于瓊脂糖凝膠加樣孔,置于電泳槽中電泳,電泳緩沖液為1×TAE,電壓180 V。當(dāng)溴酚藍(lán)條帶遷移至瓊脂糖凝膠2/3處時終止電泳,紫光燈下觀察電泳條帶,凝膠成像儀采集圖像。若甲基化引物擴(kuò)增出現(xiàn)條帶,而非甲基化無條帶擴(kuò)增,為純合型甲基化。說明該病例發(fā)生甲基化,若非甲基化引物擴(kuò)增出現(xiàn)條帶,說明該病例處于非甲基化狀態(tài)。若兩對引物均擴(kuò)增出目的條帶,則為雜合型甲基化。采用Raji細(xì)胞株[5]作為陽性對照,Hela細(xì)胞株[6]作為陰性對照。
3 統(tǒng)計學(xué)處理 本組所有資料均采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包進(jìn)行統(tǒng)計處理,組間樣本率比較采用四格表資料χ2檢驗(Chi-square Test)和行X列表資料的χ2檢驗,以P<0.05為有顯著性差異,P<0.01為有極顯著性差異。
1 AEG、GDA及癌旁正常組織中各基因甲基化率對比 見表1及附圖。食管胃結(jié)合部腺癌組織、癌旁不典型增生組織、癌旁正常組織中RASSF1A基因啟動子區(qū)甲基化發(fā)生率分別為65.38%,26.92%,15.38%,而在胃遠(yuǎn)端腺癌中的甲基化發(fā)生率分別為53.57%,17.86%,14.29%。RASSF2在食管胃結(jié)合部和胃遠(yuǎn)端腺癌中的甲基化為69.23%、57.14%,在不典型增生中的甲基化為30.77%和21.43%,在正常組織中為19.23%和17.86%。RUNX3在食管胃結(jié)合部和胃遠(yuǎn)端腺癌中的甲基化分別為(61.54%VS 53.57%),在不典型增生中(23.08%VS 25%),在癌旁正常組織(11.54%VS 10.71%)。甲基化在 RASSF1A、RASSF2和RUNX3在食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌之間的表達(dá)情況無顯著性差異(P>0.05),但每一個基因的甲基化發(fā)生率,隨著相應(yīng)部位黏膜病理病變的加重而呈上升趨勢(P<0.05)。
表1 食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌在腫瘤、癌旁不典型增生、癌旁正常組織中的甲基化情況比較
附圖 腫瘤(T)、不典型增生(AH)及癌旁正常(N)組織甲基化電泳圖 M示甲基化引物擴(kuò)增反應(yīng);U示非甲基化引物擴(kuò)增反應(yīng)
2 癌和正常組織中 RASSF1A、RASSF2和RUNX3甲基化發(fā)生率比較 見表2。癌組織中RASSF1A、RASSF2和RUNX3甲基化發(fā)生率明顯高于癌旁正常組織(P<0.05)。
表2 腫瘤與相應(yīng)癌旁正常組織甲基化發(fā)生率比較
近年來表觀遺傳學(xué)是國內(nèi)外研究腫瘤發(fā)生、發(fā)展的熱點。遺傳學(xué)是指基于基因序列改變所致基因表達(dá)水平變化,如基因突變、基因雜合性缺失及微衛(wèi)星體不穩(wěn)定。而表觀遺傳學(xué)則不同,他研究的是基因修飾后序列未發(fā)生改變情況下,基因表達(dá)水平改變。常見的就是甲基化、組蛋白乙?;叭旧|(zhì)構(gòu)象變化。DNA甲基化發(fā)生在啟動子區(qū)Cp G島,其中的胞嘧啶在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶的作用下轉(zhuǎn)變?yōu)?-甲基胞嘧啶(mC)。甲基化在哺乳動物正常的生長、發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。而一些異常的甲基化則會形成細(xì)胞內(nèi)的無序狀態(tài)而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生。正常情況下,基因啟動子區(qū)Cp G島處于非甲基化狀態(tài),當(dāng)其發(fā)生甲基化時,會導(dǎo)致基因轉(zhuǎn)錄抑制,使其功能喪失,從而導(dǎo)致正常細(xì)胞生長、分化調(diào)控失常,DNA損傷不能及時修復(fù),這將可能引起腫瘤的發(fā)生。目前對于賁門癌的發(fā)病機(jī)制研究尚不清楚,有報道約半數(shù)的賁門癌與Barrett食管有關(guān)。
RASSF1A基因位于人染色體3p21.3區(qū)位點的抑癌基因,參與細(xì)胞的增殖和凋亡、維持微管穩(wěn)定性。RASSF1A在多種惡性腫瘤,如肺癌、乳腺癌、膀胱癌、食管癌、結(jié)腸癌中表達(dá)下調(diào)或缺失,啟動子Cp G島異常甲基化和雜合性缺失是主要原因[7,8]。RASSF2是RASSF1家族中的一個成員,近年研究表明,它在胃癌中頻繁甲基化,可能也是一個抑癌基因[9]。已經(jīng)有相關(guān)研究證實RASSF1A和RASSF2在口腔鱗狀細(xì)胞癌中的甲基化與預(yù)后有密切的關(guān)系[10]。RUNX3基因位于染色體1p36.1,對脊神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)發(fā)育及胃黏膜上皮的增生有調(diào)節(jié)作用。作為一個抑癌基因,調(diào)控細(xì)胞生長發(fā)育和細(xì)胞凋亡,它的缺失或失活可以導(dǎo)致胃黏膜上皮細(xì)胞增生和分化異常。
食管胃結(jié)合部腫瘤是一類較特殊的腫瘤,預(yù)后不良。目前對于賁門癌的發(fā)病機(jī)制研究尚不清楚,有報道約半數(shù)的賁門癌與Barrett食管有關(guān)。本研究中,在食管胃結(jié)合部和胃遠(yuǎn)端腫瘤中,甲基化的發(fā)生率都要明顯高于其相應(yīng)的正常組織,然而食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌的甲基化程度無顯著性差異。由此可見,相關(guān)基因高甲基化狀態(tài)可能是引起食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌的共同分子機(jī)制之一。
食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌的甲基化發(fā)生率要明顯高于其相應(yīng)的癌旁不典型增生組織,也高于癌旁正常組織。我們可以推測:食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌的發(fā)生與甲基化的發(fā)生有密切的關(guān)系。過往的研究認(rèn)為,食管胃結(jié)合部腺癌和胃遠(yuǎn)端腺癌,在病理發(fā)生上存在不同,我們對比了這兩種腫瘤的甲基化發(fā)生率,發(fā)現(xiàn)無顯著性差異,這可能與本組病例數(shù)較少有關(guān)。為探明它們發(fā)生的分子生物學(xué)區(qū)別,需要進(jìn)一步研究。但目前已開展的表觀遺傳學(xué)的腫瘤治療,可能同樣應(yīng)用于這兩種腫瘤。
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