郭漢青,莊 坤,馬茵茵,陳曉露*
(1.西安市中心醫(yī)院消化內(nèi)科,陜西 西安 710003;2.陜西省人民醫(yī)院,陜西 西安 710068)
我國是胃癌的高發(fā)國家[1],近年來隨著內(nèi)鏡技術(shù)的推廣,胃癌的診斷率越來越高,但由于中晚期胃癌預(yù)后差,如何甄別早期胃癌甚至癌前病變,對于降低胃癌的發(fā)病率和死亡率具有重要意義。胃黏膜的腸上皮化生是胃癌最重要的癌前病變,也是腸型胃癌的高危因素[2]。在經(jīng)典的胃癌演變過程中,從慢性萎縮性胃炎到腸上皮化生、非典型增生再到胃癌[3],是一個基因調(diào)控和表達(dá)異常積累的過程,包括編碼蛋白的相關(guān)基因的表達(dá)異常,諸如microRNA等非編碼RNA的表達(dá)異常,其病因涉及Hp感染和膽汁酸反流等[4]。前期研究表明miRNA-296在胃癌中的表達(dá)明顯高于癌旁的腸化生組織,并且miRNA-296通過調(diào)控靶基因CDX1的表達(dá)進(jìn)而影響胃癌的發(fā)生、發(fā)展[5]。但在胃黏膜的癌前病變多階段中,miRNA-296的表達(dá)及調(diào)控機(jī)制目前尚不清楚。本研究通過檢測miRNA-296-5p及miRNA-296-3p在慢性淺表性胃炎(chronic superficial gastritis,CSG)、慢性萎縮性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)、腸上皮化生(intestinal metaplasia,IM)和異型增生(dysplasia,Dys)組織中的表達(dá),分析miRNA-296-5p/3p在胃黏膜癌前病變中的表達(dá)情況,并通過膽汁酸刺激胃黏膜細(xì)胞,檢測其對miRNA-296表達(dá)的影響,從而揭示其在胃黏膜癌前病變中的意義。
本研究所用組織芯片購買自艾莉娜生物公司,為182例患者的石蠟包埋胃組織樣本,每份樣本來自不同患者。依據(jù)Pelayo Correa,等[6]對胃黏膜癌前病變的分類方法,將182例病變組織分為4組:慢性淺表性胃炎(CSG)組45例、慢性萎縮性胃炎(CAG)組47例、腸上皮化生(IM)組59例、異型增生(Dys)組31例。各組患者年齡及性別組成具有可比性(P>0.05)。
地高辛(DIG)3′端和5′端雙標(biāo)記的miR-296-5p和miR-296-3p探針購買于EXIQON公司;原位雜交檢測試劑盒和寡核苷酸稀釋液購自Qiagen公司;顯示系統(tǒng)為生物素化鼠抗地高辛和過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉親和素-生物復(fù)合物(SABC);胎牛血清、RPMI-1640培養(yǎng)基均購自美國Thermo公司,人胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1細(xì)胞購自中科院上海細(xì)胞庫;鵝去氧膽酸(CDCA)購自Sigma公司;TRizol試劑購自Invitrogen公司;PrimeScript Rt試劑盒購自TaKaRa公司;PCR引物由廣州銳博生物技術(shù)公司合成。
將組織芯片進(jìn)行烤片、脫蠟,梯度乙醇依次水化,各5 min;磷酸緩沖鹽液(PBS)沖洗2次,每次30 s;4%多聚甲醛固定10 min,1×PBS沖洗2次,每次5 min;0.3%枸櫞酸稀釋蛋白酶K10 g/mL,37℃消化5 min;0.1 M PBS(pH7.2)浸泡10 min;0.1 M甘氨酸/0.1 M PBS浸泡5 min;0.3%TritonX-100/0.1 M PBS浸泡10~15 min。0.1M PBS沖洗5 min×3次,加蛋白酶K(1 μg/mL),37℃孵育30 min。 4%多聚甲醛固定5min。0.1 M PBS沖洗5 min×2次,浸入新鮮配制的含0.25%乙酸酐/0.1 M三乙醇胺中10 min。滴加適量預(yù)雜交液,42℃ 30 min。棄雜交液,切片上滴加10 μL雜交液(將探針變性后稀釋在預(yù)雜交液中,0.5 ng/μL),覆以蓋玻片或蠟?zāi)ぃ?2℃過夜。4×枸櫞酸氯化鈉緩沖液(SSC)、2×SSC、1×SSC、0.5×SSC 37℃各洗20 min;0.2×SSC 37℃沖洗10 min;0.2×SSC與0.1 M PBS各沖洗10 min;0.05 M PBS沖洗5 min×2次。3%BSA/0.05 M PBS 包被,37℃ 30 min。滴加抗地高辛-抗血清堿性磷酸酶復(fù)合物(以抗體稀釋液1∶5000稀釋)4℃孵育過夜。0.05 M PBS沖洗15 min×4次;TSM1 10 min×2次; 新鮮配制TSM2 10 min×2次。顯色:在玻片上滴加適量顯色液,4℃避光過夜,將玻片置于TE中10~30 min以終止反應(yīng),酒精梯度脫水、二甲苯脫脂,中性樹膠封片。陽性表達(dá)的細(xì)胞數(shù)比例評分標(biāo)準(zhǔn):<1% (0分),1%~25% (1分),26%~50% (2分),51%~75% (3分),>75%(4分);染色程度強(qiáng)弱評分:陰性(0分),+ (1分),++ (2分),+++ (3分)。上述積分相乘得到積分0~4分為低表達(dá),5~12分為高表達(dá)。染色結(jié)果均由病理醫(yī)師判讀和確認(rèn)。
人胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1細(xì)胞培養(yǎng)于含有10%胎牛血清的RPMI-1640培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO2的培養(yǎng)箱中;CDCA刺激細(xì)胞方法: GES-1細(xì)胞貼壁培養(yǎng),無血清培養(yǎng)基培養(yǎng)24 h,50 μM CDCA刺激24 h,收集細(xì)胞,提取細(xì)胞總RNA。通過TRizol試劑提取培養(yǎng)細(xì)胞的總RNA,使用PrimeScript RT試劑盒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄PCR。采用加尾法對反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行miRNA表達(dá)量的檢測,3′-5′均為Poly U,5′-3′的引物序列如下:min-296-5P為TGCCTAATTCAGAGGGTTGG,miRNA-256-3p為GAGGGTTGGGTGGAGGCTCTCC,使用SYBR Premix Ex Taq II(TaKaRa)進(jìn)行實(shí)時定量PCR,并在LightCycler 480系統(tǒng)(羅氏)中進(jìn)行測量。U6表達(dá)用作內(nèi)部對照,U6引物:U6-F:5-GCGCGTGCTGAAGCGTTC-3,U6-R:5-GTGCAGGGTCCGAGGT-3。2-△△CT是指與校準(zhǔn)樣品相比,一個樣品的RNA表達(dá)的倍數(shù)變化。
采用統(tǒng)計軟件SPSS 18.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計數(shù)資料用卡方檢驗,計量資料使用t檢驗。
在CSG、CAG、IM、Dys病變組織中,miR-296-5p的高表達(dá)率分別為75.6%(34/45),74.5%(35/47),33.9%(20/59),32.3%(10/31),與CSG相比,miR-296-5p在CAG中的表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義,而在IM、Dys中的表達(dá)均明顯降低(均P<0.001);miR-296-3p的高表達(dá)率分別為73.3%(33/45),61.7%(29/47),50.8%(30/59),29.0%(9/31),與CSG相比,miR-296-3p在CAG中的表達(dá)無顯著變化,而在IM、Dys中的表達(dá)均明顯降低(P<0.05,P<0.001),詳見表1、圖1。
圖1 miR-296-5p及miR-296-3p在胃黏膜癌前病變組織中的表達(dá)(SP×80/SP×16)
表1 各組中miR-296-5p和miR-296-3p的表達(dá)統(tǒng)計分析
以空白(NC)組中mir-296-5p的表達(dá)為參照,經(jīng)CDCA刺激人胃黏膜上皮細(xì)胞系GES-1細(xì)胞后miRNA-296-5p和miRNA-296-3p的表達(dá)水平明顯降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(見圖2)。
圖2 CDCA刺激造成miR-296-5p和miR-296-3p在胃細(xì)胞中表達(dá)降低
miRNAs是重要的小非編碼RNAs,通常在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)異常,miRNA通過抑制原癌基因和抑癌基因mRNA的退化或中斷翻譯或兩者結(jié)合發(fā)揮作用[7]。在這些miRNAs中,miR-296被發(fā)現(xiàn)在調(diào)控多種惡性腫瘤表型的發(fā)生和發(fā)展中起一定作用。在食管癌中,高表達(dá)的miR-296預(yù)示低生存率,而降低miR-296水平,在體內(nèi)和體外通過調(diào)節(jié)cyclinD1和p27可抑制癌細(xì)胞生長[8]。也有研究發(fā)現(xiàn)miR-296在肝癌細(xì)胞和乳腺癌細(xì)胞富集,通過下調(diào)p53~p21通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖[9],我們的前期研究也發(fā)現(xiàn),在胃癌惡性轉(zhuǎn)化中,miR-296能夠抑制靶基因CDX1的表達(dá)[5],從而抑制細(xì)胞增殖。CDX1是腸化生的關(guān)鍵標(biāo)志分子,在腸化生組織中表達(dá)明顯升高,因此miR-296能夠促進(jìn)腸化生組織向胃癌組織進(jìn)展。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)胃黏膜癌前病變中miR-296的成熟體,miR-296-5p和miR-296-3p的表達(dá)均逐漸降低,同CSG相比,IM和Dys的胃黏膜組織中,miR-296的表達(dá)均明顯降低。因而通過原位雜交的方法明確miR-296在胃炎患者中的表達(dá)情況,可能具有篩選IM和Dys組織,識別胃黏膜癌前病變的應(yīng)用前景。但因本研究樣本量較小,仍需擴(kuò)大樣本量進(jìn)行臨床驗證,并對不同類型的腸化生和非典型增生進(jìn)行分層分析。
腸化生是胃黏膜癌前病變的重要步驟,其過程受到多種因素的調(diào)控。目前認(rèn)為,引起胃黏膜腸化生的機(jī)制包括幽門螺旋桿菌感染、高鹽飲食、吸煙、膽汁反流等[4]。其中,膽汁酸作為腸化生的關(guān)鍵誘發(fā)機(jī)制在近年來逐漸受到重視,大量臨床研究證明,胃液中反流的膽汁酸與腸化生發(fā)生密切相關(guān)[10];基礎(chǔ)研究也發(fā)現(xiàn),人為造成膽汁酸反流的動物模型,能誘導(dǎo)食管和胃黏膜發(fā)生腸化生[11]。膽汁酸在機(jī)體的天然受體中法尼醇X受體(Farnoid X Receptor,F(xiàn)XR)的研究最為深入[12],膽汁酸作為其天然配體,激活FXR后能夠使后者進(jìn)入細(xì)胞核并結(jié)合于特定基因啟動子區(qū)域,從而調(diào)控廣泛的靶基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。本研究發(fā)現(xiàn),膽汁酸CDCA刺激胃上皮細(xì)胞GES-1后,引起miR-296表達(dá)降低,結(jié)合我們前期發(fā)現(xiàn)miR-296靶向CDX1的結(jié)果,這些數(shù)據(jù)提示膽汁酸抑制miR-296表達(dá),可能是腸化生的胃黏膜組織中CDX1表達(dá)逐漸升高的原因之一。
綜上所述,本研究顯示在胃黏膜病變早期階段miR-296-5p/3p表達(dá)水平較高,并且隨著胃黏膜病變進(jìn)展到萎縮性胃炎、腸上皮化生、異型增生等癌前病變階段,miR-296-5p/3p表達(dá)下調(diào)。本研究提示miR-296-5p/3p在胃黏膜病變演變過程中可能起保護(hù)作用,并從分子通路水平上闡述了CDCA等膽汁酸可能為內(nèi)源性致癌因子,導(dǎo)致胃上皮細(xì)胞發(fā)生腸化生乃至癌變。