Qi LN,Li LQ,Chen YY,Chen ZH,Bai T,Xiang BD,Qin X,Xiao KY,Peng MH,Liu ZM,Liu TW,Qin X,Li S,Han ZG,Mo ZN,Santella RM,Winkler CA,O′Brien SJ,Peng T.
Genome-wide and differential proteomic analysis of hepatitis B virus and aflatoxin B1related hepatocellular carcinoma in Guangxi,China.PLoS One,2013,8(12):e83465.
國外醫(yī)學(xué)·SCI文摘
廣西乙肝病毒/黃曲霉毒素B1雙暴露相關(guān)性肝細胞癌微陣列比較基因組學(xué)和定量蛋白質(zhì)組學(xué)研究
Qi LN,Li LQ,Chen YY,Chen ZH,Bai T,Xiang BD,Qin X,Xiao KY,Peng MH,Liu ZM,Liu TW,Qin X,Li S,Han ZG,Mo ZN,Santella RM,Winkler CA,O′Brien SJ,Peng T.
Genome-wide and differential proteomic analysis of hepatitis B virus and aflatoxin B1related hepatocellular carcinoma in Guangxi,China.PLoS One,2013,8(12):e83465.
肝細胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)是世界上最常見的惡性腫瘤之一。流行病學(xué)研究顯示,多種遺傳學(xué)因素與環(huán)境致病因素均可導(dǎo)致HCC的發(fā)生,并有地域的差異性。例如在日本及歐美國家,70%以上的HCC發(fā)生與慢性丙型肝炎病毒(hepatitis C virus,HCV)感染和高攝入酒精有關(guān);在我國,特別是廣西地區(qū),大約80%以上的HCC與該地區(qū)慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)的高感染率以及黃曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)的高暴露密切相關(guān)。
HCC的發(fā)生、發(fā)展是多因素綜合作用的結(jié)果,包括多種癌基因、抑癌基因、生長因子及其受體等共同參與,尋找與原發(fā)性HCC的相關(guān)癌基因和抑癌基因,探討它們在肝癌發(fā)生、發(fā)展中的變化情況,對闡明肝癌發(fā)病機制尤為重要。新的分子生物學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,讓研究者對腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中系統(tǒng)生物學(xué)行為的變化情況有了更深入的了解。微陣列比較基因組雜交技術(shù)(array based comparative genomic hybridization,aCGH),微陣列基因表達譜技術(shù)以及差異蛋白質(zhì)組學(xué)(differential proteomic analysis)分析等系統(tǒng)生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于腫瘤領(lǐng)域的研究。目前,在HCC研究領(lǐng)域,大多數(shù)對于HCC的系統(tǒng)生物學(xué)研究主要聚焦于HBV和HCV相關(guān)性HCC上。然而,針對HBV/AFB1雙暴露相關(guān)肝癌的微陣列技術(shù)、蛋白組學(xué)技術(shù)以及表觀遺傳學(xué)檢測技術(shù)的相關(guān)研究仍比較少。如前所述,廣西地區(qū)為HCC的高發(fā)地區(qū),有特殊的地域因素與致病因素:HBV的高感染率和AFB1的高暴露是導(dǎo)致該地區(qū)HCC高發(fā)的兩大主要因素。并且,大量研究表明這兩個因素在HCC發(fā)生、發(fā)展方面有協(xié)同作用。AFB1高暴露下的人群HCC發(fā)病概率比正常人群高3倍,HBV感染陽性的人群HCC發(fā)病概率較正常人高7倍,如兩者同時具備則HCC發(fā)病率高達60倍。
為了探討HBV與AFB1的協(xié)同致癌機制,初步擬建立廣西地區(qū)HBV和AFB1相關(guān)性HCC特異性分子生物學(xué)指紋圖譜。作者針對廣西地區(qū)HCC患者,根據(jù)HBV和AFB1的暴露情況將研究對象分為 4個亞組:HBV/AFB1雙暴露組[HBV(+)/AFB1(+)],單HBV暴露組[HBV(+)/AFB1(-)],單AFB1暴露組[HBV(-)/AFB1(+)]和HBV/AFB1雙陰性組[HBV(-)/AFB1(-)]。采用Array CGH技術(shù)和iTRAQ結(jié)合2DLC-MS/MS定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)分析其染色體DNA拷貝數(shù)變化以及相關(guān)差異蛋白在4個亞組間的表達情況。通過Array CGH技術(shù),作者在廣西地區(qū)HCC樣本中共檢測出573個染色體畸變區(qū)段(chromosomal aberrations,CNAs)(包括184拷貝擴增區(qū)段和389拷貝缺失區(qū)段)。同時,還鑒定出25個染色體DNA拷貝數(shù)發(fā)生高頻畸變區(qū)段(recurrently altered regions,RARs)。其中,區(qū)段19p13.1-p13.3的高頻缺失,可能為廣西地區(qū)HCC特有的分子生物學(xué)特征之一;4q12-q35.2、13q12.1-q21.1高頻缺失率,7q21.1-q35高頻擴增率在HBV/AFB1雙暴露組[HBV(+)/AFB1(+)]中最高,提示其可能與HBV/AFB1雙因素的協(xié)同致癌作用有關(guān)。8p12-p23.2的缺失率在中晚期HCC中明顯高于早期HCC(TNMⅠ~Ⅱ期:38.9%vsTNMⅢ期:92.9%,P=0.038)。同時,通過Cox模型多因素分析發(fā)現(xiàn):8p12-p23.2的缺失為影響HCC患者術(shù)后無瘤生存期的危險因素之一(P=0.045),提示染色體8p12-p23.2的高頻缺失可能為HCC的晚期事件,并且與HCC的惡性程度以及患者的不良預(yù)后有關(guān)。此外,作者應(yīng)用iTRAQ定量蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對廣西地區(qū)HCC樣本差異蛋白的表達譜進行分析,共鑒定出133種差異蛋白,它們主要定位于細胞質(zhì)及線粒體,以結(jié)合功能、催化功能為主,主要參與代謝與解毒、抗凋亡調(diào)節(jié)、細胞免疫調(diào)節(jié)及糖酵解調(diào)節(jié)等生物過程。其中69種差異蛋白編碼基因定位于之前鑒定出的25個染色體高頻畸變區(qū)域(RARs),提示這69種蛋白的失調(diào)表達與染色體遺傳學(xué)畸變之間具有一定的相關(guān)性。在鑒定出的133種差異蛋白中,有9種差異蛋白屬于熱休克蛋白家族蛋白,通過KEGG-PATHWAY功能分類,它們主要參與了抗凋亡途徑和(細胞免疫)抗原提呈與呈遞調(diào)節(jié)等生物學(xué)過程。有15種差異蛋白為毒物代謝解毒酶相關(guān)蛋白,它們均失調(diào)表達于HBV/AFB1雙暴露組[HBV(+)/AFB1(+)]中,提示HBV/AFB1的協(xié)同致癌作用機制,與其引起毒物代謝解毒酶相關(guān)蛋白的表達失調(diào)有關(guān)。在HBV/AFB1雙暴露組[HBV(+)/AFB1(+)]和單AFB1暴露組[HBV(-)/AFB1(+)]中,133種差異蛋白表達差異度最高的為AKR1B10蛋白的上調(diào)(iTRAQ ratio分別為9.22和5.15)。有趣的是,編碼AKR1B10蛋白的基因座位點(7q33.1)正好座落于高頻擴增區(qū)段7q11.2-q35中。因此,作者針對差異蛋白AKR1B10,運用RT-PCR、Western blot技術(shù)進行表達驗證發(fā)現(xiàn):AKR1B10的表達量在HBV/AFB1雙暴露組[HBV(+)/AFB1(+)]和單AFB1暴露組[HBV(-)/AFB1(+)]中顯著高于單HBV暴露組[HBV(+)/AFB1(-)]和 HBV/AFB1雙陰性組[HBV(-)/AFB1(-)組](P<0.05)。同時,對AKR1B10基因DNA拷貝擴增與其表達也作了相關(guān)性研究,發(fā)現(xiàn)他們之間具有較強的相關(guān)性(P<0.001),提示AFB1的高暴露可造成染色體畸變,比如7q21.1-q35的擴增,從而導(dǎo)致定位在畸變區(qū)內(nèi)7q33.1的AKR1B10基因高表達。因此,作者推測AKR1B10的過表達可能參與了AFB1的致癌過程,并有可能成為潛在的、有診療價值的AFB1相關(guān)性HCC分子生物學(xué)標志物之一。
綜上所述,該研究作者初步分析廣西地區(qū)HBV/AFB1雙暴露相關(guān)HCC染色體的畸變特征,并探尋了參與調(diào)控HBV和AFB1相關(guān)性HCC發(fā)生、發(fā)展的分子信號傳導(dǎo)通路,對HBV/AFB1的協(xié)同致肝癌機制有了進一步的認識。同時,在基因組與蛋白組層面初步尋找出與HBV/AFB1雙暴露相關(guān)性HCC的分子生物學(xué)指紋,為廣西地區(qū)HBV/AFB1雙暴露相關(guān)HCC的診斷以及特異性治療靶點的開發(fā)提供了新的思路。圖4表4參49。
[齊魯楠摘譯向邦德審校/530021南寧廣西醫(yī)科大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院肝膽外科]
[2014-03-25收稿][編輯 游雪梅]
R735.7
1674-5671(2014)02-02
10.3969/j.issn.1674-5671.2014.02.30