謝 旭
南陽市第一人民醫(yī)院婦科,河南 南陽 473000
宮頸癌是最常見的癌癥之一,是女性癌癥死亡的第三大原因。越來越多的研究[1]表明,長期感染高危人類乳頭瘤病毒(HPV)、HPV16、HPV18 等是宮頸癌患者的主要組成部分。事實(shí)上,并不是所有的轉(zhuǎn)移性宮頸癌患者都被診斷為HPV感染,這表明許多不確定因素可能導(dǎo)致宮頸癌的開始和發(fā)展。盡管手術(shù)結(jié)合放療和/或化療已經(jīng)取得進(jìn)展,但部分宮頸癌患者出現(xiàn)原發(fā)腫瘤侵襲和早期轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致預(yù)后不良,治療效果不佳[2]。因此,闡明宮頸癌轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制非常重要。
通過篩選與Wnt 信號中樞的散亂蛋白相互作用的蛋白,研究者分離出了β-環(huán)連蛋白抑制基因(DACT)支架蛋白家族,包括DACT1、DACT2 和DACT3。DACT 又名Dapper/Frodo,DACT 家族最初是在非洲爪蟾中發(fā)現(xiàn)的,其能夠結(jié)合Dsh 并且穩(wěn)定β-catenin 降解復(fù)合物。DACT 編碼可以調(diào)節(jié)細(xì)胞間信號通路的脊椎動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)蛋白,根據(jù)以往的報(bào)道,DACT 蛋白在不同的腫瘤類型中都具有抑制腫瘤的作用[3]。此外,在肝癌、乳腺癌、肺癌、結(jié)直腸癌等部分原發(fā)腫瘤和腫瘤細(xì)胞系中發(fā)現(xiàn)DACT1 和DACT2 表達(dá)下降和啟動(dòng)子高甲基化,但在宮頸癌組織中DACT2的基因啟動(dòng)子甲基化作用機(jī)制尚不清楚[4]。在本研究中,研究者試圖檢測DACT2 在宮頸癌組織中的作用和甲基化狀態(tài),并闡明其與宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)聯(lián)性,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。
選擇2020 年1 月—2022 年3 月在南陽市第一人民醫(yī)院就診的60 例宮頸癌患者作為觀察組,再選擇同期60 例健康體檢者作為對照組。納入標(biāo)準(zhǔn):經(jīng)組織病理學(xué)檢查均確診為宮頸癌且均首次確診,此前未通過任何方式進(jìn)行治療,患者臨床資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):處于妊娠期或者哺乳期,除宮頸癌之外患有其他各種惡性腫瘤,患有宮頸婦科炎癥,由于各種原因無法配合完成本次研究。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會的批準(zhǔn),并提供了參與研究的知情同意書。術(shù)后采集其宮頸癌組織及配對正常相鄰宮頸癌組織,立即用液氮保存,宮頸癌及癌旁正常組織切片均于醫(yī)院病理科取得。
1.2.1 半定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)和實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR 檢測mRNA 表達(dá) 根據(jù)試劑盒的使用說明書,使用Trizol 試劑從組織中分離總RNA,通過瓊脂糖凝膠電泳和分光光度法評價(jià)RNA 的質(zhì)量和數(shù)量,其中引物按照RT-PCR 試劑盒說明書中推薦完成選擇,以甘油醛—3—磷酸脫氫酶(GAPDH)基因作為內(nèi)對照。對于PCR 產(chǎn)物在2%瓊脂糖凝膠中電泳分離,溴化乙錠染色顯示,并使用圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行定量。采用Stepone Plus 熱循環(huán)儀和SYBR 綠色PCR Master Mix 進(jìn)行實(shí)時(shí)PCR 反應(yīng),目的基因表達(dá)量采用2-△△CT 法,用GAPDH 歸一化,每個(gè)樣品重復(fù)進(jìn)行3 次上述反應(yīng)[5]。
1.2.2 DACT2免疫組化觀察 采用親和素—生物素復(fù)合物免疫過氧化物酶免疫染色法檢測組織中DACT2、DACT 表達(dá)。阻斷內(nèi)源性過氧化酶和非特異性反應(yīng)后,用兔抗人多克隆抗體DACT2(1∶100稀釋)孵育載片,然后用生物素化二抗和ABC 試劑孵育,以3,3’—二氨基聯(lián)苯胺為顯色劑,蘇木精反染,陰性對照用非免疫血清代替一抗作為陰性對照,以DACT2染色陽性的載玻片為陽性對照。DACT2表達(dá)按照評分方法進(jìn)行評估,評分與陽性細(xì)胞的強(qiáng)度和百分比有關(guān)[6]。
1.2.3 甲基化特異性聚合酶鏈反應(yīng)(MSP)和亞硫酸氫鹽基因組測序(BGS)分析DACT 甲基化 用DNAzol 組織中分離總DNA,用蛋白酶K 消化法從組織中制備基因組DNA?;蚪MDNA 用Epitect Fast 亞硫酸氫鹽轉(zhuǎn)換試劑盒完成相關(guān)處理,未甲基化的胞嘧啶經(jīng)亞硫酸氫鈉處理后可轉(zhuǎn)化為尿嘧啶,而甲基化的胞嘧啶不能轉(zhuǎn)化,仍然是胞嘧啶。基于亞硫酸氫鈉處理后甲基化和非甲基化等位基因的DNA 序列電位差,研究者設(shè)計(jì)了MSP 引物來分析DACT2的區(qū)域。DACT2的甲基化狀態(tài)在包含轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)位區(qū)域內(nèi)測定,用2%瓊脂糖凝膠和溴化乙錠對MSP產(chǎn)品進(jìn)行分析,并在紫外照明下進(jìn)行可視化?;蚪MDNA 使用CpG 甲基轉(zhuǎn)移酶處理,作為陽性對照,以水空白為陰性對照。為保證質(zhì)量控制,對每個(gè)樣品進(jìn)行重復(fù)甲基化分析。針對BGS,設(shè)計(jì)了用于識別亞硫酸氫鈉轉(zhuǎn)化DNA 的引物,純化BGS PCR產(chǎn)物的目的片段,克隆到pGEM-T載體上,每個(gè)標(biāo)本的10個(gè)克隆進(jìn)行熒光自動(dòng)測序[7]。
統(tǒng)計(jì)宮頸癌患者的病理特征,包括年齡、腫瘤大小、FIGO 分期、有無細(xì)胞轉(zhuǎn)移以及宮頸浸潤深度;根據(jù)1.2 方法檢測宮頸癌組織、癌旁組織和正常組織的DACT2去甲基化發(fā)生率、DACT2 mRNA 和蛋白表達(dá)水平;采用Pearson檢驗(yàn)法,分析DACT2啟動(dòng)子甲基化與宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的關(guān)聯(lián)性,其中檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05。
采用SPSS 20.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
宮頸癌患者的病理特征中分期、有無細(xì)胞轉(zhuǎn)移以及宮頸浸潤深度所占百分比比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而年齡和腫瘤大小比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
表1 宮頸癌患者的病理特征(n=60)
宮頸癌組織、癌旁組織和正常組織中DACT2去甲基化發(fā)生率分別為45.00%、6.67%和5.00%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表2。
表2 DACT2去甲基化發(fā)生情況
宮頸癌甲基化組DACT2 mRNA 和DACT2 蛋白表達(dá)水平低于宮頸癌非甲基化組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 DACT2 mRNA和蛋白表達(dá)水平(±s)
表3 DACT2 mRNA和蛋白表達(dá)水平(±s)
組別宮頸癌甲基化組宮頸癌非甲基化組t值P值DACT2 mRNA 0.78±0.14 1.54±0.19 11.332 0.001 DACT2蛋白1.13±0.19 2.38±0.26 8.543 0.001
相關(guān)性分析結(jié)果表明,DACT2啟動(dòng)子甲基化是引發(fā)宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的因素,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表4 DACT2啟動(dòng)子甲基化與宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移相關(guān)性分析結(jié)果
DACT 家族蛋白最初在爪蟾中被發(fā)現(xiàn)。人類DACT 家族有3個(gè)成員,DACT1、DACT2和DACT3的編碼基因分別位于人類14q22.3、6q27 和19q13.32 染色體上。此前的研究[8-9]表明,人類DACT 在人類癌癥中經(jīng)常是沉默的,例如DACT2 基因所在的6q 染色體的缺失是人類腫瘤中最常見的染色體畸變之一,除了缺失外,DACT 的表觀遺傳修飾也被報(bào)道。例如有報(bào)道稱[10]DACT1 和DACT2 在肝細(xì)胞癌、口腔鱗狀癌、胃癌、鼻咽癌、甲狀腺癌、結(jié)腸癌和肺癌中被甲基化,此外,DACT3在甲狀腺乳頭狀癌中被發(fā)現(xiàn)有組蛋白修飾[11]。DACT2 在宮頸癌中的功能和表達(dá)調(diào)控在很大程度上是未知的。
采用RT-qPCR 和Western blot 方法檢測DACT2 啟動(dòng)子甲基化在宮頸癌組織中的表達(dá)情況。結(jié)果表明,宮頸癌組織、癌旁組織和正常組織中DACT2去甲基化發(fā)生率分別為45.00%、6.67% 和5.00%。同 樣 的,有 研 究[12]發(fā) 現(xiàn),DACT2在乳腺癌組織和細(xì)胞系中經(jīng)常處于沉默狀態(tài),對這些DACT2 沉默的乳腺癌組織和細(xì)胞系的MSP 分析表明,DACT2 啟動(dòng)子高甲基化,且乳腺癌細(xì)胞中DACT2 的丟失主要是由于DACT2 啟動(dòng)子區(qū)域的甲基化。DACT2 基因編碼的Dapper2 蛋白對Wnt 通路具有較強(qiáng)的抑制作用,可通過對Wnt 通路中的Dishevelled 因子相互作用并促進(jìn)其降解,來減弱由GSK3β、Axin 等組成的降解復(fù)合物對通路中心因子β-catenin 的降解,以抑制該信號通路的活化,從而抑制腫瘤的發(fā)生發(fā)展。
此外,本研究結(jié)果還發(fā)現(xiàn),宮頸癌甲基化組DACT2 mRNA 和蛋白表達(dá)水平低于宮頸癌非甲基化組。相關(guān)性分析結(jié)果表明,DACT2啟動(dòng)子甲基化是引發(fā)宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的因素。同樣有研究[13]用細(xì)胞生長曲線法評價(jià)DACT2 對乳腺癌細(xì)胞增殖的影響,用Transwell 法評價(jià)DACT2 對癌細(xì)胞侵襲能力的影響,發(fā)現(xiàn)DACT2 過表達(dá)可抑制乳腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲,而DACT2 啟動(dòng)子甲基化可促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的增殖和侵襲。目前的數(shù)據(jù)表明,DACT2 在乳腺癌中發(fā)揮腫瘤抑制因子的作用。DNA 甲基化是一種主要的表觀遺傳機(jī)制,涉及甲基轉(zhuǎn)移到C5 碳?xì)埢陌奏ぃ?mC),由一個(gè)DNA 甲基轉(zhuǎn)移酶家族介導(dǎo)DNA 甲基化在多種生物學(xué)過程中發(fā)揮重要作用,包括基因表達(dá)調(diào)控、基因組印記、細(xì)胞分化、發(fā)育和炎癥異常甲基化,大多數(shù)DACT2 均是未甲基化的,這些DACT2 的高甲基化是腫瘤細(xì)胞中常見的改變之一,可能導(dǎo)致腫瘤抑制基因的沉默[14]。而DACT2 基因在肺癌細(xì)胞中被高甲基化,一些研究已經(jīng)報(bào)道甲基化標(biāo)記比蛋白質(zhì)標(biāo)記更敏感,因此,癌癥特異性甲基化標(biāo)記在臨床上用于準(zhǔn)確診斷癌癥有很大的潛力[15-16]。
綜上所述,宮頸癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移主要影響因素就是DACT2 啟動(dòng)子甲基化,且DACT2 啟動(dòng)子甲基化率越高,細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移程度就越高。因此,臨床應(yīng)密切監(jiān)測患者DACT2啟動(dòng)子甲基化情況,有助于優(yōu)化宮頸癌患者的治療方案。此外,本研究提示DACT2啟動(dòng)子甲基化可能促進(jìn)了乳腺癌的進(jìn)展,這也為乳腺癌的治療提供了一個(gè)有希望的治療靶點(diǎn)。