樊紅,邵雪齋,張玉娟
(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北承德 067000)
垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因和血管內(nèi)皮細胞因子在子宮內(nèi)膜異位癥中的表達及意義
樊紅,邵雪齋,張玉娟*
(承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,河北承德 067000)
目的:檢測PTTG及VEGF在子宮內(nèi)膜異位癥中異位內(nèi)膜、在位內(nèi)膜及對照組正常內(nèi)膜的表達,并探討其相關性。方法:選取52例子宮內(nèi)膜異位癥患者的異位內(nèi)膜、44例在位內(nèi)膜,27例正常子宮內(nèi)膜組織為對照組。用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應(RT-PCR)及免疫組化(SP)方法測PTTG、VEGF在三組中的表達情況。結(jié)果:PTTG mRNA在子宮內(nèi)膜異位癥中異位內(nèi)膜組表達高于在位內(nèi)膜組,在位內(nèi)膜組表達高于正常子宮內(nèi)膜組織(P<0.01,P<0.01)。PTTG蛋白表達在異位內(nèi)膜組、在位內(nèi)膜組、正常內(nèi)膜組的陽性率分別為:90%、79%、22%,異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組表達均高于正常子宮內(nèi)膜組織(P<0.01,P<0.01)。VEGF蛋白表達在異位內(nèi)膜組、在位內(nèi)膜組、正常內(nèi)膜組的陽性率分別為: 90%、84%、59%,異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組表達高于正常子宮內(nèi)膜組織(P<0.01,P<0.01)。等級相關分析PTTG表達與VEGF表達呈正相關關系。結(jié)論:子宮內(nèi)膜異位癥中異位內(nèi)膜組、在位內(nèi)膜組均有PTTG mRNA及PTTG蛋白表達;且異位內(nèi)膜組表達均顯著高于在位內(nèi)膜組及正常組;異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組中VEGF表達高于正常子宮內(nèi)膜組織;PTTG高度表達可上調(diào)VEGF高表達,PTTG與VEGF呈正相關表達,提示子宮內(nèi)膜活性增強、侵襲力增高,可促進血管形成。
子宮內(nèi)膜異位癥EMs;垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因PTTG;血管內(nèi)皮生成因子VEGF;逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈式反應RT-PCR;免疫組織化學SP
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMT)指有生長活力的子宮內(nèi)膜組織(腺體或間質(zhì))出現(xiàn)在子宮以外部位,常侵犯器官為卵巢,形成卵巢子宮內(nèi)膜異位囊腫,雖為良性疾病,但病理上具有類似惡性腫瘤行為,與新生血管形成有密切關系。近些年其發(fā)病率及復發(fā)率明顯上升[1]。幾十年以來,通過實驗技術的提高和新的研究,內(nèi)異癥傾向于是一種子宮內(nèi)膜疾病、干細胞疾病和類腫瘤疾?。?,3]。垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因(Pituitary Tumor Transforming gene,PTTG)又稱封閉素,是強有力的原癌基因,可參與細胞周期增殖、轉(zhuǎn)化重建細胞外基質(zhì)等作用,和腫瘤的血管形成及侵襲性有密切關系。血管內(nèi)皮生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor,VEGF)是血管內(nèi)皮細胞特異性的肝素結(jié)合生長因子,可直接或間接的作用與血管內(nèi)皮細胞,導致血管新生。本研究探討以上指標在子宮內(nèi)膜異位癥中形成血管機制,及它們之間的相關性,可用于指導臨床治療。
1.1 臨床資料:選取2013年9月至2014年6月在承德醫(yī)學院附屬醫(yī)院婦科患有EMs住院手術的患者。其中52例為EMs患者的異位內(nèi)膜,依據(jù)美國生育協(xié)會(r-AFS)分期標準,其中Ⅰ~Ⅱ期16例,Ⅲ~Ⅳ36例;44例在位內(nèi)膜,其中增殖期內(nèi)膜25例,分泌期內(nèi)膜19例;27例非內(nèi)異癥患者的正常子宮內(nèi)膜,其中增生期21例,分泌期6例。年齡在22~43歲,平均年齡為32歲,兩組患者月經(jīng)規(guī)律(28~32d),術前6個月無激素治療、無哺乳史,無內(nèi)外科疾病。正常子宮內(nèi)膜選取同期患有子宮肌瘤、功血等行子宮全切術患者。所有標本經(jīng)過我院病理科檢查確診。標本為手術離體后立刻獲取,一份經(jīng)10%甲醛固定、石蠟包埋、連續(xù)切片為4um厚度,用于免疫組化染色。另一份取100mg快速放入液氮中準備提取RNA用。
1.2 實驗試劑:Trizol試劑購自Inuitrogen公司,PTTG AMV第一鏈cDNA合成試劑盒,2×Tap PCR Master Mix試劑購自上海生工生物工程。PTTG、VEGF兔抗人多克隆抗體購自武漢博士德生物。
1.2.1 PTTG mRNA表達:采用RT-PCR法,用Trizol一步法提取總RNA,用AMV逆轉(zhuǎn)錄酶將其反轉(zhuǎn)錄成cDNA,擴增片段為145bp,β-actin作為內(nèi)參照基因為564bp與Genebank所載相符。PTTG基因上游引物(5‵→3‵):TAG TCC TTG ACG AGG GAG;下游引物(5‵→3‵):GGTGGC AAT TCA ACA TCC AGG;βactin內(nèi)參上游引物(5‵→3‵)CTG GGA CGA CAT GGA GAA AA;下游引物(5‵→3‵):AAG GAA GAA GGC TGG AAG AGT GC。取PCR產(chǎn)物10ul用經(jīng)EB染色后的1%瓊脂糖凝膠電泳,在紫外熒光數(shù)字成像儀下照像并進行光密度定量分析。以每例PTTG與相應β-actin擴增產(chǎn)物條帶累及光密度(IOD)的比值作為PTTGmRNA的相對表達量。
1.2.2 免疫組化:PTTG、VEGF蛋白表達:采用免疫組化Maxvision法,嚴格按試劑盒說明書操作,結(jié)果判定: PTTG及VEGF主要表達于細胞質(zhì)或細胞核(大多數(shù)在細胞質(zhì))以其出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性反應。于染色均勻的腫瘤區(qū)選取個高倍鏡(×400)視野,采用Volm雙評分法判定結(jié)果:①陽性結(jié)果百分率(A值)評分:<25%為1分,25%~50%為2分,>50%為3分;②染色強度(B值)評分:不著色為0分,淺棕色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。A+B為0分判斷為陰性(-),1~2分為+(弱陽性),3~4分為++(中度陽性),5~6分為+++(強陽性)。
1.2.3 相關性分析:分析上述指標在內(nèi)異癥中異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組及正常內(nèi)膜組的表達,各指標與內(nèi)膜變化和手術分期表達的相關性。
1.3 統(tǒng)計學方法:運用SPSS統(tǒng)計17.0軟件包進行分析,計量資料采用單因素方差分析,等級資料采用非參數(shù)Kruska1-Wallis檢驗,相關分析用Spearman秩相關。
2.1 PTTGmRNA表達:EMs中異位內(nèi)膜組織中PTTG mRNA表達量明顯高于在位內(nèi)膜組織和正常子宮內(nèi)膜組織,其相對表達量分別為:1.02±0.99、0.77±0.10、0.59±0.12(P<0.01,P<0.01)。在位內(nèi)膜組織增生期高于分泌期PTTGmRNA相對表達量(P<0.01);正常內(nèi)膜組織中增生期和分泌期相對表達量差異無統(tǒng)計學意義。三組間PTTG mRNA比較有意義(見表1,見圖1)。
2.2 PTTG蛋白表達:PTTG蛋白主要表達于腺上皮細胞胞漿,間質(zhì)細胞未見明顯表達。EMs中異位內(nèi)膜、在位內(nèi)膜、正常子宮內(nèi)膜PTTG蛋白表達陽性率有逐漸升高趨勢,分別為90%、79%、22%。三組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01,P<0.01),其中異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組表達強度高于正常內(nèi)膜組(P<0.01,P<0.01),正常內(nèi)膜組及在位內(nèi)膜組中,PTTG在增殖期與分泌期的陽性表達率無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
2.3 VEGF蛋白表達:VEGF蛋白在三組中主要表達于內(nèi)膜的腺上皮細胞、間質(zhì)細胞和血管內(nèi)皮細胞的胞漿和胞膜上,腺上皮細胞表達強于間質(zhì)細胞,EMs中異位內(nèi)膜組織、在位內(nèi)膜組織、正常子宮內(nèi)膜VEGF的蛋白表達陽性率分別為:90%、84%、59%,(P<0.01,P<0.01),三組間比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)其中異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組表達強度高于正常內(nèi)膜組(P<0.01),有統(tǒng)計學意義;正常內(nèi)膜組及在位內(nèi)膜組中VEGF中分泌期內(nèi)膜高于增殖期內(nèi)膜(P<0.01)。
2.4 各項指標表達的相關性:PTTG與VEGF表達呈正相關,(r值為0.73,P<0.001),隨著PTTG陽性表達增強,VEGF表達也顯著增強。
表1 PTTG mRNA在三組間的表達
表2 PTTG蛋白在三組間的表達
表3 VEGF蛋白在三組間的表達
圖1 PTTGmRNA在三組中的表達:1~2正常內(nèi)膜組織,3~4在位內(nèi)膜組織,5~6異位內(nèi)膜組織
圖2 PTTG在子宮內(nèi)膜異位癥中異位內(nèi)膜組的表達(SP染色×200)
圖3 VEGF在子宮內(nèi)膜異位癥中異位內(nèi)膜組的表達(SP染色×200)
大量的研究證實,EMs需要依賴于血管生成[4],VEGF又稱血管通透因子,是新發(fā)現(xiàn)的一種多肽類生長因子,來源于腹腔里面活化了的巨噬細胞,是眾多血管內(nèi)皮因子中作用最強的一個因子[5]。VEGF家族有5個成員,分別為VEGF-A、B、C、D和胎盤生長因子(PLGF),其受體有Fit-1和fik-1/KDR,屬于酪氨酸激酶受體家族第三亞型。VEGF主要的生物功能是:①直接促進血管內(nèi)皮細胞的有絲分裂、增生、遷移,并形成血管;②增加血管通透性,使血管芽延伸生長;③其受體在形成血管管腔時發(fā)揮效應。正常人體中可以存在血管內(nèi)皮生長因子,我們研究正常子宮內(nèi)膜中存在VEGF基因,由于月經(jīng)周期變化,分泌期子宮內(nèi)膜較增殖期內(nèi)膜高,但兩者之間無統(tǒng)計學意義。VEGF與其受體始終保持者平衡關系,當這種平衡被打破后則形成新生血管。在本實驗中,異位內(nèi)膜組織中的VEGF表達高于在位內(nèi)膜和正常內(nèi)膜,從而看到異位內(nèi)膜更具有新生活力,才能在其部位形成病灶。VEGF基因在內(nèi)異癥中受多種因素、因子共同致病。VEGF在內(nèi)異癥中Ⅰ~Ⅱ期較Ⅲ~Ⅳ期陽性表達高,推斷在早期內(nèi)異癥中在位的內(nèi)膜受VEGF高表達使其內(nèi)膜的活性更高,導致疾病更進一步發(fā)展。
垂體腫瘤轉(zhuǎn)化基因(PTTG)是1997年Lin Pei[6]等利用差異顯示PCR技術分離出來的,在體外將轉(zhuǎn)染的PTTG成纖維細胞種植于無胸腺裸鼠皮下3周后形成腫瘤。利用原位雜交、免疫組化等技術發(fā)現(xiàn)PTTG位于細胞質(zhì),部分位于細胞核中。PTTG在大多數(shù)正常成人組織中檢測不到,在高增殖活性的胚胎肝、胸腺、睪丸以及被研究的腫瘤細胞中呈高表達。PTTG高度表達在腫瘤發(fā)生的作用機制可能是:①導致細胞周期性增殖,通過SH-3介導的細胞內(nèi)信號通路使細胞轉(zhuǎn)化;②通過激活轉(zhuǎn)染并反式激活細胞中的原癌基因發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子作用,致腫瘤形成;③PTTG蛋白抑制姐妹染色體單體分離,使染色體穩(wěn)定性破壞,非整倍體形成的雙重作用導致腫瘤形成;④可通過誘導P53的細胞凋亡,使基因調(diào)控區(qū)失常,導致腫瘤形成。⑤通過促進bFGF、VEGF參與的腫瘤血管生成[7]。
目前PTTG基因在EMs中的表達和意義與VEGF關系文獻報道極少。通過本實驗結(jié)果,推斷PTTG與VEGF之間的關系:①PTTG高度表達可誘導EMs的血管新生。Ishikaw等[8]發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染的NH 3T3細胞的培養(yǎng)液中VEGF表達增加,在體外實驗表明,這種培養(yǎng)基在體外能誘導人臍靜脈內(nèi)皮細胞增殖、遷移、毛細血管和管腔形成。在體內(nèi)能誘導雞胚絨毛膜尿囊膜形生輪輻狀外觀,是新生血管的表現(xiàn)。本實驗中發(fā)現(xiàn)PTTGmRNA和PTTG蛋白表達在EMs中異位內(nèi)膜組及在位內(nèi)膜組中均有高度表達,正常內(nèi)膜組有6例呈弱陽性表達。②Kim[9]等在甲狀腺腫瘤中的實驗中證實,ID 3 (血管生成基因)和VEGFmRNA的表達有關。利用外源性VEGF刺激FTC133細胞能夠增強ID3和VEGF的表達,用TR-PCR等技術在研究中發(fā)現(xiàn)VEGF及其受體KDR/FIK-1含量比相應正常組織顯著升高,與PTTG呈正相關。本實驗中同樣證實,EMs中PTTG mRNA及PTTG蛋白表達在異位內(nèi)膜組、在位內(nèi)膜組中有高度表達,并與VEGF表達在異位內(nèi)膜組和在位內(nèi)膜組呈正相關。進一步肯定PTTG高度表達可上調(diào)VEGF因子促進EMs血管生長并有侵襲和種植有關。但是PTTG mRNA和蛋白水平同時顯示在Ⅰ、Ⅱ期及Ⅲ、Ⅳ期無明顯差異,推測PTTG在內(nèi)異癥中不隨期別的增加,而表達增高,可能是EMs中細胞分化正常,不同與惡性腫瘤細胞的分化。③EMs形成機制中可通過淋巴管通路形成微血管。研究中發(fā)現(xiàn)PTTG誘導VEGF高度表達的作用機制相同:MAPK級聯(lián)活化增強PTTG反式激活作用,促進PTTG轉(zhuǎn)移入核內(nèi),結(jié)合于VEGF轉(zhuǎn)錄起始位點,激活VEGF轉(zhuǎn)錄、翻譯、促進腫瘤微血管生成。④在研究垂體腫瘤發(fā)生過程中,發(fā)現(xiàn)PTTG受雌激素調(diào)控,給予雌激素后PTTG表達水平以時間和劑量依賴性反式明顯升高,并促使VEGF的表達。給予雌激素抗體時PTTG mRNA明顯下降和腫瘤體積縮小。而本研究結(jié)果顯示,在EMs中在位內(nèi)膜中PTTG在增殖期與分泌期相比,差異無統(tǒng)計學意義,說明PTTG的表達不受卵巢性激素的影響。⑤近年來研究表明,MMP家族是一類蛋白水解酶,在EMs中血管形成和轉(zhuǎn)移種植中不可缺少的一類細胞外基質(zhì)重塑的因子。MMP和TIMP在EMs中的異常表達和EMs的發(fā)生發(fā)展有關,在裸鼠中注射了高度表達的PTTG的HEK293細胞,產(chǎn)生的腫瘤中MMP-2的表達、分泌及其功能比正常組織升高了,進一步加入MMP-2抗體后該作用顯著下降了,由此推斷PTTG可通過下調(diào)TIMP-1和TIMP-2的分泌來增強MMP-2的表達。
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The Expression and Significance of PTTG and VEGF in EMT
FAN Hong,SHAO Xuezhai,ZHANG Yujuan
(The Affiliated Hospital to Chengde Medical College,Hebei Chengde 067000,China)
Objective:To discuss the expression and correlation of PTTG and VEGF between ectopic EMT,EMT for patients with endometriosis and normal EMT for those without endometriosis.Method:Tobuild up one control group: 52 cases of ectopic EMT for patientswith endometriosis, 44 cases of EMT and 27 cases of normal EMT.Detecting the expression of PTTG and VEGF in 3 groups respectively,by way of RTPCR and SP.Result:The PTTGmRNA of ectopic EMT for patientswith endometriosiswas obviously higher than EMT and normal EMT group(P<0.01),EMT was higher than normal EMT(P<0.01).Positive rate of PTTG protein expression for ectopic EMT,EMT and normal EMT group are 90%,79%and 22%respectively(P<0.01).Positive rate of VEGF protein expression for ectopic EMT,EMT and normal EMT group were 90%,84%and 59%respectively.A positive correlation was found between the expression of PTTG and VEGF.Conclusion:Both ectopic EMT and EMT group for patientswith endometriosis have the PTTGmRNA and PTTG protein expression;besides,expression of ectopic EMT for patients with endometriosis is higher than those in the EMT and normal EMT group;VEGF expression in the ectopic EMT group is higher than that in the EMT group;while the VEGF expression in the EMT group is higher than that in normal EMT group;PTTG high expression can raise VEGF high expression,PTTG and VEGF are positively correlated,which can promote the tumor angiogenesis and development of disease.
Endometriosis(EMT);Pituitary tumor transforming gene(PTTG);Vascular endothelial generated factor(VEGF);Reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR);Immunohistochemical(SP)
A
10.3969/j.issn.1006-6233.2015.06.006
1006-6233(2015)06-0897-05
*通訊作者,Email:zhangyj007@sin.cn