胡 毅,丁 玲,周 鋼,鄒勝智
重慶市江津區(qū)中心醫(yī)院消化內(nèi)科,重慶 402260
大腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤(laterally spreading tumor,LST)首先由日本學(xué)者工藤進(jìn)英博士提出。此種腫瘤因其極少向腸壁深層垂直侵犯,而主要沿黏膜表面呈側(cè)向淺表擴(kuò)散,故稱之為側(cè)向發(fā)育型腫瘤[1]。LST的病變形態(tài)及發(fā)生、發(fā)展規(guī)律不同于一般的腺瘤,有其特殊性。國內(nèi)外研究均表明,LST存在較高程度的惡變風(fēng)險,因此應(yīng)及早診斷并行內(nèi)鏡下治療[2]。而有關(guān)LST的生物學(xué)特殊性及其與大腸癌關(guān)系的具體分子機(jī)制目前仍不清楚,需要進(jìn)一步的研究。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor β1,TGF-β1)是 TGF-β超家族的主要成員,大量研究表明,它與腫瘤關(guān)系密切,在腫瘤產(chǎn)生初始階段,發(fā)揮抑制細(xì)胞增殖及促凋亡作用,而在腫瘤進(jìn)展期,則有促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、浸潤和轉(zhuǎn)移的作用[3]。目前尚未見TGF-β1在LST表達(dá)情況的報道,本研究將觀察LST中TGF-β1基因及蛋白表達(dá)水平,并與腺瘤性息肉及大腸癌進(jìn)行比較,初步探討LST發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制。
1.1 病例及標(biāo)本 12例大腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤、12例腺瘤性息肉組織及正常大腸黏膜組織均來自重慶市江津區(qū)中心醫(yī)院2010年5月-2012年3月的內(nèi)鏡下手術(shù)標(biāo)本。16例大腸癌組織來自重慶市江津區(qū)中心醫(yī)院2011年5月-2011年11月的外科手術(shù)標(biāo)本。所有標(biāo)本均于-80℃冰箱保存。
1.2 儀器與試劑 PCR儀為美國Thermo公司產(chǎn)品。TRIzol、逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自QIAGEN公司,PCR引物由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司代為合成,凝膠成像系統(tǒng)為BIO-RAD公司產(chǎn)品。TGF-β1兔抗人單克隆一抗購自SantaCruz生物技術(shù)公司,β-actin兔抗人單克隆一抗及相應(yīng)辣根過氧化物酶標(biāo)記二抗購自武漢博士德公司,蛋白裂解液和ECL發(fā)光試劑盒購自Sigma公司。
1.3 qRT-PCR法檢測TGF-β1 mRNA表達(dá)情況參照試劑盒說明提取組織中的總RNA并進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄及PCR擴(kuò)增反應(yīng)。TGF-β1引物:Sense 5'-TGCAGCTACCCCGTTAGCT-3',antisense 5'-AGCAGTGCAAATTACTGG-3'。β-actin 引物:Sense 5'-GTCAATGACTCGAGGCCA-3',antisense 5'-TACTTCGTCGAAGCACAA-3'。循環(huán)擴(kuò)增條件為:在93℃ 2 min進(jìn)行預(yù)變性;循環(huán)40個周期,順次包括93℃ 60 s,55℃ 60 s以及72℃ 20 s;最后在72℃條件下延伸7 min。TGF-β1擴(kuò)增產(chǎn)物長度為169 bp。每個樣品均重復(fù)檢測3次。采用2ΔCt法計(jì)算TGF-β1 相對表達(dá)量(ΔCt=TGF-β1 Ct-β-actin Ct)[4]。
1.4 Western blotting法檢測 TGF-β1蛋白表達(dá)水平將組織勻漿后提取總蛋白,BCA法測定總蛋白含量,取各組總蛋白,每管中加入×5上樣緩沖液6 μl,再加去離子水調(diào)整待測樣本體積為30 μl,分別在80 V及120 V電壓條件下行蛋白濃縮及分離。SDS-PAGE 80 min,恒流200 mA,冰上轉(zhuǎn)膜3 h,5%脫脂奶粉封閉1 h,分別加入單抗(稀釋度1∶750)和β-actin單抗(稀釋度1∶3000),混懸轉(zhuǎn)動2~3 h,4℃孵育過夜,TBST漂洗3次,每次20 min,加入二抗(稀釋度1∶1000),混懸轉(zhuǎn)動2 h,TBST漂洗3次,每次20 min。ECL顯影,暗室膠片曝光、洗片。凝膠定量軟件Quantity One分析各條帶灰度值,β-actin作為內(nèi)參照計(jì)算各組蛋白相對表達(dá)量。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析,組間比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 TGF-β1 mRNA 在腺瘤性息肉、LST 及大腸癌組織中的表達(dá) 在腺瘤性息肉、LST及大腸癌組織中TGF-β1 mRNA平均相對表達(dá)量分別為0.01519±0.000421、0.01723 ± 0.000385 和 0.01882 ±0.000450。結(jié)果顯示,LST中TGF-β1 mRNA表達(dá)水平顯著高于腺瘤性息肉,而明顯低于大腸癌,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P 均 <0.01,見圖1)。
2.2 TGF-β1蛋白在正常大腸黏膜、腺瘤性息肉、LST及大腸癌組織中的表達(dá) TGF-β1在正常腸黏膜及腺瘤性息肉組織中幾乎不表達(dá),而在大腸癌組織表達(dá)量顯著升高。LST組織中的TGF-β1蛋白表達(dá)量比正常腸黏膜及腺瘤性息肉升高(P均<0.05),但明顯低于大腸癌組織(P <0.01,見圖2、3)。
LST作為一種形態(tài)特殊的大腸腫瘤,與傳統(tǒng)意義上的大腸腺瘤明顯不同,得到了全球?qū)W者的廣泛關(guān)注。但目前對于LST的研究仍主要集中在內(nèi)鏡下的診斷及治療方面[5-6],而對其可能具有的較為獨(dú)特的發(fā)生、發(fā)展分子機(jī)制研究仍十分缺乏。國內(nèi)學(xué)者姜泊等[5]研究發(fā)現(xiàn),Wnt/β-catenin信號途徑在LST發(fā)生發(fā)展過程中有明顯活化現(xiàn)象,且可能與部分關(guān)鍵分子的磷酸化失活有關(guān),揭示了LST比大腸腺瘤更具有惡變傾向的可能分子機(jī)制。
TGF-β1的生物學(xué)功能極其復(fù)雜,在多種組織細(xì)胞的增殖、分化、凋亡、血管生成、細(xì)胞間相互作用、免疫反應(yīng)、間質(zhì)形成以及組織損傷修復(fù)等過程中起著關(guān)鍵性作用。近年來的大量研究表明,TGF-β1與腫瘤關(guān)系密切,可能在其發(fā)生和發(fā)展過程中起著雙重調(diào)節(jié)作用,即在癌變早期TGF-β1作為抑癌因子出現(xiàn),而在腫瘤的進(jìn)展過程中可通過自分泌和(或)旁分泌途徑刺激腫瘤浸潤轉(zhuǎn)移[7]
本實(shí)驗(yàn)通過qRT-PCR及Western bloting法分別從基因及蛋白水平對LST組織中TGF-β1表達(dá)情況進(jìn)行檢測,同時與腺瘤性息肉、大腸癌進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn):TGF-β1 mRNA表達(dá)水平顯著高于腺瘤性息肉,而明顯低于大腸癌。TGF-β1蛋白在正常腸黏膜及腺瘤性息肉組織中幾乎不表達(dá),而在大腸癌組織表達(dá)量顯著提高。LST中的TGF-β1蛋白表達(dá)量比正常腸黏膜及腺瘤性息肉升高,但明顯低于大腸癌組織。上述結(jié)果從分子水平進(jìn)一步解釋了LST的特殊性,亦提示LST可能比普通腺瘤性息肉更具有惡變傾向。因此,TGF-β1有望成為預(yù)判LST惡變傾向的重要指標(biāo)。
TGF-β1需要與其相應(yīng)受體結(jié)合并通過Smads蛋白發(fā)揮具體生物學(xué)效應(yīng),因此有關(guān)TGF-β1在LST發(fā)生、發(fā)展過程中的具體作用機(jī)制仍需更進(jìn)一步的研究。另外本課題樣本數(shù)量有限,在一定程度上影響了結(jié)果的可靠性,今后仍需在擴(kuò)大樣本量基礎(chǔ)上作更為深入的研究。
[1]Hurlstone DP,Korulla C,Lobo AJ.Colorectal laterally spreading tumors:clinical evaluation and endoscopic strategies updated[J].J Gastroen Hepatol,2002,17(12):1344-1345.
[2]Kaku E,Oda Y,Murakami Y,et al.Proportion of flat and depressed-type and laterally spreading tumor among advanced colorectal neoplasia[J].Clin Gastroenterol Hepatol,2011,9(6):503-508.
[3]Blobe GC,Schiemann WP,Lodish HF.Role of transforming growth factor beta in human disease[J].N Engl J Med,2000,342(18):1350-1358.
[4]Livak KJ,Schmittgen TD.Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T))Method[J].Methods,2001,25(4):402-408.
[5]Jiang B,Liu SD,Zhi FC,et al.The diagnosis and treatment of 25 cases of laterally spreading tumor of the large intestin[J].J First Mil Med Univ,2002,22(2):189-191.姜泊,劉思德,智發(fā)朝,等.大腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤25例診治報告[J].第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2002,22(2):189-191.
[6]Liu SD,Li MS,Chen XQ,et al.Diagnosis and treatment of laterally spreading tumor(LST)through endoscopy[J].Med J Chin PLA,2004,29(11):928-931.劉思德,李明松,陳學(xué)清,等.大腸側(cè)向發(fā)育型腫瘤(LST)的內(nèi)鏡診治[J].解放軍醫(yī)學(xué)雜志,2004,29(11):928-931.
[7]Siegel PM,Massagué J.Cytostatic and apoptotic actions of TGF-beta in homeostasis and cancer[J].Nat Rev Cancer,2003,3(11):807-821.