過華蕾 王文慧 邵 暢
宮頸組織HPV感染與Dicer基因表達(dá)相關(guān)性分析
過華蕾1王文慧1邵 暢2
宮頸癌;HPV感染;Dicer
在世界范圍內(nèi)宮頸癌發(fā)病率位于女性腫瘤的第二位,每年有近50萬女性被確診為宮頸癌[1]。大量臨床證據(jù)與研究結(jié)果都證實(shí)人乳頭狀瘤病毒(Human Papillomavirus,HPV)的感染是宮頸癌發(fā)生的必要條件和主要危險(xiǎn)因素,然而HPV感染在育齡期婦女中相當(dāng)常見[1]。由于微小核糖核酸(microRNA,miRNA)已被報(bào)道是潛在的癌基因或抑癌基因,作為其加工酶,Dicer也備受關(guān)注。Dicer基因在果蠅中首次發(fā)現(xiàn),最初被認(rèn)為是為了抵抗病毒入侵進(jìn)化而來[2]。真菌、線蟲、植物、哺乳動物以及人中均存在其同源序列,在人體中發(fā)揮作用只有Dicer1基因[3]。已有研究[4-6]表明,Dicer基因在不同種類的惡性腫瘤中表達(dá)異常。然而在宮頸正常及癌前病變的組織中,Dicer基因的表達(dá)情況尚不明確,而其表達(dá)與HPV感染的關(guān)系也未見報(bào)道。本研究收集正常宮頸標(biāo)本25份,宮頸上皮內(nèi)瘤變(Cervical Intraepithelial Neoplasia,CIN)組織75份,對收集的標(biāo)本進(jìn)行HPVL1及Dicer1免疫組化染色,由此對HPV感染與Dicer基因表達(dá)相關(guān)性進(jìn)行分析。
1.1 材料選取2013年8月—2015年8月于杭州市第一人民醫(yī)院行宮頸環(huán)切術(shù)患者共100例,年齡28~62歲,平均46.8歲,無其它基礎(chǔ)疾病。100例患者取宮頸組織標(biāo)本100份,包括HE染色確診正常宮頸組織25份、CINⅠ25份、CINⅡ25份、CINⅢ25份。
1.2 免疫組織化學(xué)法檢測HPV L1與Dicer1蛋白表達(dá)將標(biāo)本進(jìn)行常規(guī)脫蠟和復(fù)水。放入EDTA緩沖液中進(jìn)行微波抗原修復(fù),滴加過氧化酶阻斷溶液以阻斷內(nèi)源性過氧化物酶的活性,正常羊血清封閉,分別滴加一抗配置濃度均為1∶100,4℃過夜。次日依次加生物素標(biāo)記的二抗和鏈霉親和素-辣根過氧化物酶結(jié)合的復(fù)合物一起孵育。3,3-二氨基聯(lián)苯胺染色,蘇木精-伊紅復(fù)染,脫水、透明、封固。免疫組化結(jié)果由兩位高年資病理科醫(yī)師判讀。陽性染色為棕黃色顆粒,特異性位于細(xì)胞漿內(nèi),隨機(jī)選擇5個(gè)高倍視野(400倍)計(jì)數(shù)陽性細(xì)胞數(shù),至少計(jì)數(shù)1000個(gè)細(xì)胞。參照文獻(xiàn)[3]綜合計(jì)分法(綜合陽性細(xì)胞所占比例和染色強(qiáng)度),在高倍鏡下對細(xì)胞內(nèi)反應(yīng)如下評分:(1)無著色為0分,淡黃色為1分,棕黃色為2分,棕褐色為3分。(2)陽性范圍:<5%為0分,5%~25%為1分,25%~50%為2分,50%~75%為3分,>75%為4分。將兩種評分結(jié)果相加,分?jǐn)?shù)分為4個(gè)等級:0~1分為陰性(-),2分為弱陽性(1+),3~4分為中度陽性(2+),5~7分為強(qiáng)陽性(3+)。弱陽性、中度陽性和強(qiáng)陽性例數(shù)之和作為陽性總數(shù)。按綜合評分的等級來評價(jià)蛋白變化情況。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS16.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,各組陽性表達(dá)率比較用卡方檢驗(yàn)或Fisher's精確概率法,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 正常組織HPV感染與Dicer基因表達(dá)情況的關(guān)系25份正常宮頸組織中HPV L1陰性8份(32.0%),其中Dicer1陰性表達(dá)7份(87.5%),Dicer1陽性表達(dá)1份(12.5%);HPV L1陽性17份(68.0%),其中Dicer1陰性表達(dá)2份(11.76%),Dicer1陽性表達(dá)15份(88.24%)。對HPV L1與Dicer1表達(dá)相關(guān)性進(jìn)行卡方檢驗(yàn),證明HPV L1與Dicer1的表達(dá)呈明顯的正相關(guān)(χ2=10.445,P<0.001)。正常宮頸組織HPV感染伴隨Dicer的表達(dá),Dicer在HPV陰性的組織低表達(dá)(見封三圖1)。
2.2 宮頸上皮內(nèi)瘤變組織HPV感染與Dicer基因表達(dá)的關(guān)系75例宮頸上皮內(nèi)瘤變組織(其中CINⅠ25例、CINⅡ25例、CINⅢ25例)中HPV L1陽性75例(100%)。25例CINⅠ組織中,Dicer1陽性表達(dá)19例(76%);25例CINⅡ組織中,Dicer1陽性表達(dá)20例(80%);25例CINⅢ組織中,Dicer1陽性表達(dá)25例(100%)。宮頸上皮內(nèi)瘤變組織HPV感染伴隨Dicer表達(dá),隨著病變程度增加Dicer表達(dá)的范圍和量亦增加(見封三圖2)。
宮頸癌發(fā)生、發(fā)展一般經(jīng)過鱗狀上皮增生-不典型增生-原位癌-浸潤癌的緩慢過程[7]。大量的研究已經(jīng)表明,高危型HPV感染是宮頸癌的主要病因。本研究結(jié)果亦顯示,在宮頸癌前病變患者中,HPV陽性率明顯高于正常組。近年來得益于宮頸涂片篩查與HPV疫苗的應(yīng)用,宮頸癌的發(fā)病率有所下降。在我國,由于篩查尚未普及,疫苗的應(yīng)用也有待于臨床試驗(yàn)的完成,宮頸癌仍是嚴(yán)重威脅女性健康的疾病之
一[8]。
近幾年,miRNA與多系統(tǒng)腫瘤的相關(guān)研究成為熱點(diǎn),Dicer和Drosha均屬于核糖核酸內(nèi)切酶-Ⅲ(RNase-Ⅲ)家族成員,在miRNA的合成與成熟過程中起到重要作用,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中扮演重要角色。Dicer同時(shí)負(fù)責(zé)miRNA和干擾核糖核酸(Small Interfering RNA,siRNA)的產(chǎn)生[9]。其中miRNA參與調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化與凋亡,參與個(gè)體發(fā)育、機(jī)體代謝以及腫瘤發(fā)生、發(fā)展等過程[10]。Dicer基因在不同種類的惡性腫瘤中均有異常表達(dá),其中有報(bào)道表明,Dicer基因在前列腺癌、肺腺癌、結(jié)直腸癌中高表達(dá)[11-13],但卻在卵巢癌、乳腺癌、肝細(xì)胞癌中低表達(dá)[14-16]。上述資料可以看出Dicer基因在不同腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著不同的角色,這也可能直接參與了不同類型腫瘤中不同的miRNA表達(dá)譜情況。本研究結(jié)果顯示,宮頸上皮內(nèi)瘤變組織Dicer表達(dá)增強(qiáng),隨著病變程度增加Dicer表達(dá)的量亦增加。已有研究[17]結(jié)果顯示,在宮頸癌患者組織標(biāo)本中,Dicer基因在蛋白及基因水平均呈高表達(dá),且Dicer基因表達(dá)水平較低的患者往往具有更短的生存期,更差的預(yù)后。Dicer基因可能具備對抗宮頸癌進(jìn)展的作用,其機(jī)制可能是通過其相應(yīng)miRNA的作用,引起靶mRNA的降解或抑制其翻譯從而使癌基因表達(dá)上調(diào)或者下降。
而作為Dicer的另一種產(chǎn)物-siRNA,它的作用是參與生物體抵抗病毒的防御系統(tǒng),如抵抗人缺陷免疫病毒(human immunodeficiency virus,HIV),甲型流感病毒(influenza A virus,IAV)等[18-19]。在哺乳動物的研究過程中,siRNA介導(dǎo)的RNA干擾技術(shù)成為了功能基因研究的一個(gè)有利工具,為我們認(rèn)識人類基因功能、抵抗病毒感染提供了理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。而HPV感染是宮頸癌發(fā)生的必要條件和主要危險(xiǎn)因素,Dicer基因?qū)箤m頸癌進(jìn)展的作用機(jī)制可能與其病毒防御功能相關(guān)。
本研究顯示,在人類宮頸組織HPV感染伴隨Dicer基因的表達(dá),Dicer在HPV陰性的組織中低表達(dá)。在宮頸上皮內(nèi)瘤變組織中,隨著病變程度的增加,Dicer表達(dá)的范圍和量亦增加。這是首次在哺乳動物中發(fā)現(xiàn)Dicer基因和HPV病毒感染相關(guān)。本研究提示,Dicer基因在宮頸癌發(fā)生發(fā)展的過程中起重要作用,為探討宮頸癌發(fā)病機(jī)制和靶向治療提供了新的思路。近年來已認(rèn)識到miRNA在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及演進(jìn)中發(fā)揮重要作用,因而以RNA干擾為基礎(chǔ)的基因沉默技術(shù)是治療癌癥的另一種方法。Dicer基因在此過程中可能成為關(guān)鍵性的靶點(diǎn)。在不同的腫瘤細(xì)胞中,Dicer基因的異常表達(dá)情況是十分復(fù)雜的。腫瘤的形成是多個(gè)細(xì)胞信號調(diào)節(jié)通路及其網(wǎng)絡(luò)異常的結(jié)果,雖然Dicer基因在腫瘤發(fā)生、發(fā)展過程中的作用和機(jī)制尚未完全明確,但它可能作為腫瘤治療的靶分子。隨著相關(guān)研究的進(jìn)展,Dicer基因可能使腫瘤的治療邁出新的一步。
[1]Thomison J 3rd,Thomas LK,Shroyer KR.Human papillomavirus:molecular and cytologic/histologic aspects related to cervical intraepithelial neoplasia and carcinoma[J].Hum Pathol,2008,39(2):154-166.
[2]Bernst ein E,Caudy AA,Hammond SM,et al.Role f or a bidentate ribonuclease in the initiation step of RNA interference[J].Nature,2001,409(6818):363.
[3]Lee YS,Nakahara K,Pham JW,et al.Distinct roles for Drosophila Dicer-1 and Dicer-2 in the siRNA/miRNA silencing pathways[J].Cell,2004,117(1):69-81.
[4]魏柳瓊,曾曙光,黃澤明,等.Dicer蛋白在口腔癌中的表達(dá)及其臨床意義[J].廣東牙病防治,2012,20(6):307-312.
[5]Sugito N,Ishiguro H,Kuwabara Y,et al.RNASEN regulates cell proliferation and affects survival in esophageal cancer patients[J].Clin Cancer Res,2006,12(24):7322-7328.
[6]韓磊,張安玲,岳曉,等.RNA干擾敲低Dicer對人膠質(zhì)瘤惡性表型的影響[J].中華神經(jīng)外科雜志,2011,27(2):132-135.
[7]Pientong C,Wongwarissara P,Ekalaksananan T,et al.Association of human papillomavirus type 16 long control region mutation and cervical cancer[J].Virol J,2013,10(1):1-9.
[8]Lu Q,Ma D,Zhao S.DNA methylation changes in cervival cancers[J].Methods Mol Biol,2012,863(863):155-176.
[9]彭杰軍,燕飛,陳海如,等.Dicer結(jié)構(gòu)和功能研究進(jìn)展[J].遺傳,2008,30(12):1550-1556.
[10]Gregory RI,Shiekhattar R.MicroRNA biogenesis and cancer[J].Cancer Res,2005,65(9):3509-3512.
[11]Chiosea S,Jelezcova E,Chandran U,et al.Up-regulation of dicer,a component of the MicroRNA machinery,in prostate adenocarcinoma[J].Am J Pathol,2006,169(5):1812-1820.
[12]Karube Y,Tanaka H,Osada H,et al.Reduced expression of Dicer associated with poor prognosis in lung cancer patients[J].Cancer Sci,2005,96(2):111-115.
[13]Faber C,Horst D,Hlubek F,et al.Overexpression of Dicer predicts poor survival in colorectal cancer[J].Eur J Cancer,2011,47(9):1414-1419.
[14]He L,Wang HY,Zhang L,et al.Prognostic significance of low DICER expression regulated by miR130a in cervical cancer[J].Cell Death Dis,2014,5(5):e1205.
[15]Yan M,Huang HY,Wang T,et al.Dysregulated expression of dicer and drosha in breast cancer[J].Pathol Oncol Res,2012,18(2):343-348.
[16]Pampalakis G,Diamandis EP,Katsaros D,et al.Diamandis downregulation of dicer expression in ovarian cancer tissues[J].Clin Biochem,2010,43(3):324-327.
[17]Wu JF,Shen W,Liu NZ,et al.Down-regulation o f Dicer in hepatocellular carcinoma[J].Med Oncol,2011,28(3):804-809.
[18]Klase Z,Kale P,Winograd R,et al.HIV-1 TAR element is processed by Dicer to yield a viral micro-RNA involved in chromatin remodeling of the viral LTR[J].BMC Mol Biol,2007,8(4):63.
[19]Matskevich AA,Moelling K.Dicer is involved in protection against influenza A virus infection[J].J Gen Virol,2007,88(Pt10):2627-2635.
(收稿:2016-03-12修回:2017-02-09)
1杭州市婦產(chǎn)科醫(yī)院病理科(杭州310008);2杭州市第一人民醫(yī)院病理科(杭州310006)
過華蕾,E-mail:jane__123@163.com