RECK基因在腦膠質瘤細胞中的研究.pdf

1、腫瘤是一類常見的嚴重危害人類健康的體細胞遺傳病，其發(fā)生率和死亡率均呈逐年上升的趨勢，惡性腫瘤已經(jīng)成為人類致死的第一或第二位病因。通過對腫瘤的家系分析、流行病學以及大量的動物實驗研究證明了腫瘤是環(huán)境因素與遺傳因素相互作用導致的一類多基因參與的疾病。目前研究的結果以表明腫瘤是細胞中多種基因突變累積的結果。目前大量的努力致力于了解人類腫瘤的侵襲和轉移的分子機制。一些分子包括粘附分子、金屬蛋白酶和血管粘性分子被認為在侵襲和轉移中起到關鍵作用。R

2、ECK基因于1998年被日本京都大學分子腫瘤研究室通過cDNA表達克隆的方法從v-ki-ras轉化的NIH3T3細胞系中表達誘導扁平形態(tài)的基因中分離出來。 膠質瘤是一種最常見的顱內(nèi)腫瘤，統(tǒng)計資料表明其發(fā)生率占全部顱內(nèi)腫瘤的40％。雖然手術切除腫瘤，放療，化療治療膠質瘤均取得了較好的效果，然而惡性膠質瘤術后中位生存期僅為14周，其術后一年生存率也不足50％，而2年生存率則低于10％。目前，判斷膠質瘤預后尚無有效的診斷方法。我們通

3、過用RT-PCR的方法檢測膠質瘤及中樞神經(jīng)系統(tǒng)良性腫瘤組織中RECK、MMP-9和MMP-2的表達情況，以及免疫組化的方法檢測了膠質瘤及中樞神經(jīng)系統(tǒng)良性腫瘤組織中RECK蛋白的表達情況，探討RECK這一腫瘤抑制基因在此類腫瘤進展中所起的作用，以及與患者預后的關系,為研究顱內(nèi)惡性腫瘤的基因診斷和基因治療提供依據(jù)。 實驗材料和方法 1．標本來源：標本來自中國醫(yī)科大學第一醫(yī)院神經(jīng)外科2002年9月至2003年9月間，外科手術切

4、除新鮮膠質瘤、顱內(nèi)良性腫瘤和正常腦組織標本共73例。其中膠質瘤58例、腦膜瘤6例、聽神經(jīng)鞘瘤4例、垂體瘤2例、正常腦組織3例?；颊甙?3例男性和30例女性。年齡跨度在30～69( ±SD，53.06±8.65)歲之間。所得標本經(jīng)本院病理科組織學檢驗證實并凍存于-70℃?zhèn)溆谩?2．免疫組化：為確定RECK基因表達的細胞相關性，上述標本進行了免疫組化分析。石蠟包埋，4μm切片，烤片5分鐘，0.3％H<,2>O<,2>溶于甲醇滅活內(nèi)源

5、性酶，蛋白封閉，血清30’孵育。用鼠抗hRECK單克隆抗體做一抗4℃孵育過夜。PBS洗，用生物素標記的二抗孵育45’，然后用Veetastain．ABC試劑盒抗生物素一生物素過氧化物酶方法染色。顏色反應在含0.1％H<,2>O<,2>的0.03％3’-2氨基聯(lián)苯胺四氯化物溶液中進行。蘇木素復染，封片。試劑盒中的陽性片用于陽性對照，PBS代替一抗用于陰性對照。 3．RNA提取和RT-PCR：取-70℃凍存腫瘤組織塊約1克，用異硫氰

6、酸胍/酚/氯仿抽提法提取總RNA，經(jīng)紫外分光光度法定量后，取5微克RNA用于RT－PCR。RT－PCR用Takara兩步法試劑盒。引物序列見表1。PCR擴增條件：94℃40秒，61℃～58℃每一循環(huán)降低0.5℃35秒，72℃45秒，共30個循環(huán)，500bpβ-actin用于內(nèi)對照。1％瓊脂糖電泳，PCR產(chǎn)物與設計產(chǎn)物長度相符，經(jīng)測序驗證。電泳圖像用電泳圖像采集系統(tǒng)掃描到計算機作進一步分析。 4．基因表達半定量分析：利用Smart

7、 View電泳圖像分析軟件對各個基因的表達做半定量分析，如圖1所示每個樣品在電泳后均有2條帶，假設β-aetin在各個樣品中的表達水平相同，并設定為1，然后以這個表達水平為參照，檢測相應的基因表達水平，結果為相對定量值，以數(shù)字表示，用于統(tǒng)計分析。 5．相關關系的統(tǒng)計學分析：生存時間的計算從手術日期至死亡日期，或隨訪日期?；颊叩呐R床和組織病理學特征與RECK蛋白表達相關關系比較用x2檢驗；各類腫瘤的RECK、MMP-9、MMP-2

8、mRNA基因表達水平相關關系比較用SNK統(tǒng)計分析。統(tǒng)計分析用SPSS11.5。P<0.05視為有統(tǒng)計學意義。1．PCR擴增得到的RECK、MMP-2、MMP-9基因的產(chǎn)物長度分別為227bp、212bp、152bp。 2．RECK在腦膠質瘤及良性腦腫瘤中的表達：在58例腦膠質瘤患者中有19例RECK表達相對定量值>0.50，按照’WHO分級I～Ⅱ級17例，Ⅲ-Ⅳ級2例。其余39例RECK表達相對定量值均<0.50，其中32例為

9、Ⅲ-Ⅳ級患者，7例為I～Ⅱ級患者。12例良性腦腫瘤和3例正常腦組織RECK表達相對定量值均>0.50。 3．RECK、MMP-2及MMP-9mRNA水平表達情況及相關關系：各病理級別的腦膠質瘤、良性腦腫瘤及正常腦組織的3種基因表達水平經(jīng)量化后可知RECK表達與膠質瘤的惡性度有統(tǒng)計學意義。 4．經(jīng)免疫組化分析，以試劑盒中所帶陽性片為陽性對照，以PBS代替一抗作為陰性對照。細胞中出現(xiàn)明確的棕黃色顆粒者定為RECK表達陽性，不

10、著色或著色淺而不特異者為RECK表達陰性。RECK蛋白主要定位于細胞質。 5．RECK蛋白表達與腦腫瘤的相關關系：在70例腦腫瘤組織中，膠質瘤組織切片僅有五例為陽性表達，且表達主要在細胞質中，其余65例均無明確的表達。而12例良性腫瘤和正常腦組織則均為陽性表達。 RECK(逆轉誘導的富含半胱氨酸，含有kazal 域的蛋白)基因通過cD-NA表達克隆的方法從v-ki-ras轉化的NIH3T3細胞系中表達誘導扁平形態(tài)的基因分

11、離出來。RECK基因編碼大約110KDa的跨膜蛋白，有多個表皮生長因子樣的重復區(qū)和絲氨酸蛋白酶抑制物相似域。RECK基因普遍存在于各種正常組織和非腫瘤細胞系中，而在一些腫瘤來源的細胞系和腫瘤基因轉化的成纖維細胞中，其表達被抑制。當恢復RECK基因表達則抑制了一些腫瘤細胞系的轉移或惡性表型，同時抑制這些細胞分泌基質金屬蛋白酶MMP-9、MMP-2。 很多研究致力于人類腫瘤轉移和惡性表型的分子機理。一些分子，包括粘附分子、金屬蛋白

12、酶和血管源性因子被認為是在轉移和惡性型的關系因素。膠質瘤，占顱腦腫瘤的40-50％，是最常見的顱內(nèi)惡性腫瘤。其預后極差。因此需要找到這個疾病有效的預后指標。本研究中我們探討了惡性抑制基因RECK作為膠質瘤預后指標的潛在價值，以及相關的金屬蛋白酶MMP-9、MMP-2在腦膠質瘤中的變化與RECK的相關關系。目前體內(nèi)和體外的研究證明膠質瘤的侵襲性與金屬蛋白酶MMPs的表達和活化有密切的關系。RECK是近年來發(fā)現(xiàn)的一個抑制一些腫瘤細胞系的轉移

13、或惡性表型的重要基因，其作用主要是通過抑制金屬蛋白酶MMP--9和MMP-2實現(xiàn)的。 我們發(fā)現(xiàn)RECK在腦膠質瘤中有一定程度的表達，與之后的肝細胞癌、大腸癌和的臨床研究結果一致。RECK高表達可能某種程度上與纖維損傷形成相關，因為RECK蛋白抑制基質降解酶。RECK表達受細胞外激活控制，受Ras信號傳導通路抑制，并已知轉換很多生長因子信號，同時被一個或多個尚不知的血清因子激活。這樣，腫瘤本身可能通過產(chǎn)生這樣的可溶性因子影響周圍組織

14、RECK表達。同時我們發(fā)現(xiàn)RECK表達與腦腫瘤的惡性度有著密切的關系。這一結果與先前實驗在腫瘤細胞系中恢復RECK基因表達可使其侵襲及惡性度降低的結果吻合。這就說明RECK表達在抑制腦膠質瘤的惡性進程中起到很重要的作用，即延長患者的生存時間。 雖然RECK抑制腫瘤侵襲的詳細機理目前還在研究中，但在RECK表達細胞中抑制金屬蛋白酶的分泌直接參與了這一過程是肯定的。但在我們的研究中RECK與MMP-9的表達相似，MMP-2的表達在膠

15、質瘤中也僅有輕微的上升。有研究指出RECK基因啟動子區(qū)域的SP1結合部位對于該基因表達非常重要。有趣的是，另有一些研究證實SP1是MMP-9基因表達轉錄上調(diào)的必要元素之一。因此，SP1轉錄因子家族的存在可能是造成RECK和MMP-9 mRNA表達相似的原因。RECK缺失會導致小鼠胚胎死亡，而缺少TIMP1或TIMP2對生長發(fā)育的影響力不大。這就說明在胚胎發(fā)育過程RECK比TIMPs更具影響力。在將來的研究中，探討這兩組MMPs調(diào)節(jié)物在腫