当前位置: 首页 > 期刊 > 《世界华人消化杂志》 > 2002年第9期
编号:10693480
食管反流大鼠肿瘤诱发过程中抑癌基因mRNA表达的变化
http://www.100md.com 2002年9月15日 《世界华人消化杂志》 2002年第9期
     王 雯,南京军区福州总医院消化内科 福建省福州市 350025

    李兆申,许国铭,中国人民解放军第二军医大学长海医院消化内科 上海市 200433

    项目负责人 王雯,350025,福建省福州市西二环北路156号,南京军区福州总医院消化内科. wangw68@yahoo.com

    电话:0591-7033845

    收稿日期 2002-06-17 接受日期 2002-07-06

    摘要

    目的
:研究胃及十二指肠内容物反流对食管组织内抑癌基因mRNA表达的影响,探讨反流导致食管肿瘤发生的机制.
, http://www.100md.com
    方法:通过不同手术方式制作单纯胃食管反流(G组)、单纯十二指肠食管反流(D组)、十二指肠胃混合食管反流(DG组)及对照组(C组)动物模型.术后均注射致癌剂甲基戊基亚硝胺(MANA),于20、26wk取出食管,用原位杂交法检测组织中p53、p16、p21等基因的mRNA表达.

    结果:各反流组大鼠食管上皮细胞中p53的mRNA表达均较C组显著增强,其中D组、DG组的表达较G组更强,D组与DG组结果相似;D、DG组的p16、p21基因mRNA表达较C组减弱,而G组与C组相比无显著差异.

    结论: 胃液及十二指肠内容物反流可改变抑癌基因在转录水平的表达,增强致癌剂诱发大鼠食管肿瘤的作用,其中十二指肠内容物的作用较强.
, 百拇医药
    王雯,李兆申,许国铭.食管反流大鼠肿瘤诱发过程中抑癌基因mRNA表达的变化.世界华人消化杂志 2002;10(9):1048-1049

    0 引言研究发现胃液和(或)十二指肠内容物反流入食管可引起反流性食管炎(RE),并可促使Barrett食管(BE)、食管癌(EA)的发生[1,2],其机制尚未完全明确,可能与反流导致相关基因的表达改变有关.本实验通过诱发不同类型反流动物模型的食管肿瘤,研究了各种反流状态下食管上皮组织中抑癌基因p53、p16、p21的mRNA表达状况,在转录水平探讨反流对食管肿瘤发生过程的影响及其机制.

    1 材料和方法

    1.1
材料 健康♂SD大鼠110只,体重220-280g(上海必凯实验动物公司),随机分组:单纯胃食管反流组(G组)35只,单纯十二指肠食管反流组(D组)30只,胃十二指肠混合食管反流组(DG组)30只及无反流对照组(C组)15只.甲基戊基亚硝胺(MANA)用液体石蜡配制成1%溶液(华西医科大学肿瘤研究所提供).p53、p16、p21原位杂交检测试剂盒均购自BOSTER生物工程有限公司.DAB显色剂购自上海华舜公司.
, 百拇医药
    1.2 方法 (1) 动物模型制作 运用不同手术方式制作三种食管反流大鼠模型及对照组[3].术后满4wk开始,1次/wk腹腔内注射MANA 5mg/Kg,共15wk.于术后20、26wk处死大鼠,取出食管.取部分组织进行常规病理检查.(2) 原位杂交检测 取食管组织OCT包埋后液氮冻存,进行冰冻切片.原位杂交检测步骤按说明书稍加改进进行.阳性对照用Boster公司随配的阳性对照片,阴性对照以不含探针的杂交液替代探针混合液.切片中细胞质染为棕黄色或细胞内出现浅黄色到深棕黄色细颗粒为mRNA原位杂交阳性,结果判断:每张切片按顺序观察10个视野,每视野观察100个细胞,计数1 000个细胞中阳性染色的细胞数,取各组的平均值作为最后结果.

    统计学处理 t 检验对结果进行分析.

    2 结果
, 百拇医药
    2.1 大体形态及
HE染色结果 各反流组均出现不同程度黏膜糜烂溃疡、上皮增生、柱状上皮化生(Barrett食管,BE)、肿瘤形成等病变,对照组的病变主要为上皮增生及肿瘤,总病变发生率D组>DG组>G组>C组.26wk时乳头状瘤发生率为D组40.9%、DG组21.7%、G组5.6%、C组0(各反流组间相比P<0.05,G组与C组相比P>0.05),DG、D组共发现7例柱状上皮化生,6例异型增生,1例食管腺癌,G、C组未发现(详见参考文献[1]).

    2.2 p53、p16、p21的mRNA表达状况(表1) p53、p21、p16的原位杂交阳性染色主要位于细胞质,部分细胞核亦见染色.正常食管黏膜少见p53 mRNA表达,应用MANA后各组的p53基因转录表达均随时间的延长而增强,同一时间点p53 mRNA表达反流组较对照组、D和DG组较G组明显更强.反流组大鼠食管下段的表达较中、上段为强,而对照组食管全段表达相似.
, 百拇医药
    表1 各组食管上皮中p53、p16、p21的mRNA表达(c±s)
组别20wk26wk
p53p16p21p53p16p21
C4.5±1.366.7±12.657.8±13.48.8±2.759.4±14.749.6±10.5
G20.4±4.8a60.4±11.953.3±11.232.5±15.6b50.3±16.744.5±18.3
D33.1±8.9ac54.2±21.540.5±10.6a52.3±20.7bc35.5±15.6ac31.3±12.2ac
DG35.8±12.3bc48.8±17.6a36.8±16.7a55.5±18.0bc41.1±14.1a36.9±17.4ac

, 百拇医药
    aP <0.05,bP <0.01 vs 对照组;cP <0.05, dP <0.01 vs G 组.

    p16 mRNA原位杂交结果显示加用致癌剂后各组p16 mRNA表达明显减弱,反流组较对照组的减弱更为显著,其中以D组、DG组尤甚.各组p21 mRNA表达改变情况与p16表达一致,但各组染色阳性率均较相应组的p16染色阳性率为低.

    3 讨论近年食管腺癌发病率明显升高,其增加幅度位居所有肿瘤的第一位[4],许多研究以及我们以前的临床和实验研究均发现其发生可能与胃食管反流病(GERD)有关,十二指肠内容物食管反流与之关系尤为密切[5].GERD是消化系常见病,中国患病率高达5.77% [6],但国内外对其可造成食管癌等严重并发症的机制研究较少.我们通过制作三种反流状态(单纯胃食管反流、单纯十二指肠食管反流及胃十二指肠混合食管反流)并用致癌剂诱发食管肿瘤的动物模型,研究了不同反流物食管肿瘤发生的影响,发现各种反流均可加重致癌剂对食管的作用,食管黏膜损害、癌前病变(BE和异型增生等)及食管良恶性肿瘤在反流组中比对照组中明显多见[1].在此形态学研究基础上,本实验进一步在转录水平探讨了p53、p16、p21基因在反流增加食管肿瘤发生中的作用.
, http://www.100md.com
    抑癌基因在肿瘤发生中的作用已得到公认,其中p53、p16、p21基因均为近年研究较多的与食管癌发生关系较密切的肿瘤抑制基因.p53基因位于17p,其杂合性缺失、突变及表达异常可导致许多肿瘤的发生,他也是最先被发现与BE引起的食管腺癌有关的肿瘤抑制基因[7,8].本研究中各反流组均见p53基因mRNA表达明显增加,并随反流时间的延长而更强,考虑早期增强可能为食管黏膜受损修复过程中野生型p53基因表达增加,后期可能为反流物及致癌剂导致p53基因发生突变,致突变型p53基因表达增加.说明p53基因的改变参与了反流致食管黏膜损伤及癌变的过程.其中D组和DG组比G组的p53表达阳性率更高,提示十二指肠内容物具有更强的致p53基因表达增加的作用.化生的腺上皮细胞、异型增生及肿瘤细胞中表达均特别显著,说明p53表达增加可能发生于GERD致BE癌变的早期.

    p16基因(MTS1、CDKN2、INK4) 又称为多瘤抑制基因,是1993年发现的一个比p53更直接与正常细胞癌变有关的肿瘤抑制基因,其缺失和突变与多种肿瘤的发生有关[9].文献报道人食管癌中p16不表达或低水平表达,还发现人食管腺癌p16基因纯合性缺失、突变及杂合性缺失发生率很高[10,11]. p21(CIP1,WAF1)基因可被p53诱导并介导p53的抑癌功能[12,13],可参与p53介导的DNA损伤后细胞周期抑制及损伤修复,还可不依赖p53而抑制DNA复制,以量的方式调节细胞周期和细胞分化[14].有学者用免疫组化法研究人食管癌中p21蛋白表达,发现44%的病例表达下降,同时发现所有p53突变的病例p21表达均阴性,而无p53突变的病例中p21表达率高,说明人食管癌中p21的表达受p53诱导,影响癌细胞的凋亡和分化[15].本研究发现,各反流组有不同程度的p16、p21表达减少,且食管下段的表达较中、上段明显减弱,其中D组、DG组的表达较G组更弱,说明3种反流类型均可造成这两种抑癌基因表达的减少,且表达改变发生在转录以上水平,十二指肠内容物反流作用更为明显.
, http://www.100md.com
    三种基因改变与大鼠食管的形态学表现非常一致,提示胃液、十二指肠内容物反流可引起食管黏膜细胞中多种抑癌基因的mRNA表达改变,这些基因的表达异常在不同阶段发生、可能相互影响,促进食管黏膜的损伤及致癌剂诱发食管肿瘤的过程,与反流导致BE、食管肿瘤等并发症有密切关系,十二指肠内容物的作用比胃液更强.

    4 参考文献1 王雯,李兆申,许国铭,宛新建,段义民,邹多武. 胃十二指肠反流物对实验鼠食管的致癌性研究. 中华内科杂志

    2000;39:821-824

    2 Marshall RE, Anggiansah A, Owen WA, Owen WJ.The relation between acid and bile reflux and symptoms

, 百拇医药     in gastrooesophageal refux diseases.Gut 1997;40:182-187

    3 王雯,李兆申,许国铭,王烈,邹多武.不同方式建成3种反流性食管炎模型.解放军医学杂志 2000;25:171-173

    4 Locke GR,Talley NJ,Fett SL,Zinsmeister AR, Melton LJ 3rd. Prevalence and clinical spectrum of gatroesophageal

    reflux: a population based study in Olmested County, Minnesota. Gastroenterology 1997;112:1448-1456

    5 Vaezi MF,Richter JE. Role of acid and duodenogastroeso-phageal reflux in gastroesophageal reflux
, http://www.100md.com
    diseases. Gastroenterology 1996;111:1192-1199

    6 潘国宗,许国铭,郭慧平,柯美云,韩少梅,李兆申,方秀才,邹多武,鲁素彩,刘婧. 北京上海胃食管反流症状的

    流行病学调查.中华消化杂志 1999;19:223-226

    7 Blount PL, Ramels, Raskind WH, Haggitt RC, Sanchez CA, Dean PJ, Rabinovitch PS, Reid BJ. 17p allelic deletions

    and p53 protein overexpression in Barrett's adenocarcinoma. Cancer Res 1991;51:5482-5486
, 百拇医药
    8 Hamelin R, Flejou JF, Muzeau F, Potet F, Laurent-Puig P, Fekete F, Thomas G. TP53 gene mutations and p53

    protein immunoreactivity in malignant and premalignant Barrett's esophagus. Gastroenterology 1994;107:1012-1018

    9 Bruce JL, Hurford RK Jr, Classon M, Koh J, Dyson N. Requirements for cell cycle arrest by p16INK4a. Mol Cell

    2000;6:737-742

    10 Igaki H, Sasaki H, Kishi T, Sakamoto H, Tachimori Y, Kato H, Watanabe H, Sugimura T, Terada M. Highly frequent
, 百拇医药
    homozygous deletion of the p16 gene in esophageal cancer cell lines. Biochem Biophys Res Commun

    1994; 203: 1090-1095

    11 Gonzalez MV, Artimez ML, Rodrigo L, Rodrigo L, Lopez-Larrea C, Menendez MJ, Alvarez V, Perez R, Fresno MF, Perez

    MJ, Sampedro A, Coto E. Mutation analysis of the p53,APC, and p16 genes in the Barrett's oesophagus, dysplasia, and

    adenocarcinoma .J Clin pathol 1997;50: 212-217
, 百拇医药
    12 Deiry WS. p21/p53, cellular growth control and genomic integrity. Curr Top Microbiol Immunol 1998;227:121-137

    13 Ball KL. p21: structure and functions associated withcyclin-CDK binding. Prog Cell Cycle Res 1997;3:125-134

    14 Ohashi K, Nemoto T, Eishi Y, Matsuno A, Nakamura K, Hirokawa K. Expression of the cyclin dependent kinase inhibitor

    p21WAF1/CIP1 in oesophageal squamous cell carcinomas. Virchows Arc 1997;430:389-395

    15 Khare L, Sabourin CL, DeYoung BR, Wagner BA, Stoner GD. Alterations in the expression of alpha6beta4 integrin and

    p21/Waf1/Cip1 in N-nitrosomethyl- benzylamine-induced rat esophageal tumorigenesis. Mol Carcinog 1998;21:185-193, 百拇医药(王 雯,李兆申,许国铭)
  • 查看PDF全文