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编号:10208470
肝细胞癌及癌旁肝组织中bcl-2和p53蛋白表达与端粒酶活性的相关性研究
http://www.100md.com 《临床与实验病理学杂志》 1999年第4期
     作者:冯德云 郑晖 程瑞雪 傅春燕

    单位:冯德云 郑晖 程瑞雪 傅春燕(湖南医科大学病理学教研室,长沙 410078)

    关键词:肝肿瘤;癌;肝细胞;端粒酶;癌基因

    临床与实验病理学杂志990402摘要 目的:探讨bcl-2和p53蛋白的表达与端粒酶活性的相关性及其与HCC发生的关系。方法:利用端粒酶原位标记法显示端粒酶活性,采用S-P法免疫组化技术检测bcl-2和p53蛋白。结果:端粒酶在HCC中的阳性率(91.7%)显著高于癌旁肝组织(58.3%)(P<0.05),端粒酶活性强度与HCC分化程度无关(P>0.05);癌组织中bcl-2和p53蛋白的阳性率均高于癌旁组织(P<0.01);HCC和癌旁组织中端粒酶活性程度随bcl-2蛋白表达增强而升高,并呈明显正相关,但与p53蛋白表达强度无明显相关性。结论:bcl-2蛋白的过度表达可能是端粒酶激活的重要途径之一,bcl-2蛋白过度表达可能通过激活端粒酶使肝细胞恶性转化导致HCC发生,而p53基因突变可能对端粒酶的激活无直接影响。
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    分类 R735.7 文献标识码 A

    文章编号 1001-7399(1999)04-0287-03

    Relationship among bcl-2 and p53 protein expressions and telomerase activity in hepatocellular carcinomas and their surrounding liver tissue

    Feng Deyun, Zheng Hui, Cheng Ruixue et al

    (Dept of Pathol, Hunan Medical University, Changsha 410078)

    ABSTRACT Purpose To investigate relationship among bcl-2 and p53 protein expressions and telomerase activity in hepatocellular carcinomas and their surrounding liver tissues, and to study hepatocarcinogenesis. Methods In situ telomerase activity labeling was used to detect telomerase activity, and S-P immunochemistry to detect bcl-2 and p53 proteins. Results The positivity rate of telomerase in HCC was higher than that in pericarcinomatous liver tissues (P<0.05); positivity intensity of telomerase was not related to differentiated degree of cancer cells (P>0.05). The positive rates of bcl-2 and p53 proteins in HCC were higher than that in pericarcinomatous liver tissues (P<0.05). Telomerase activity was increased with strong expression of bcl-2 protein and there was positive relation between them. Telomerase activity was not associated with expressive intensity of p53 protein in HCC and their surrounding liver tissues. Conclusions The results further support the view that overexpression of bcl-2 protein may be one of important pathways by which telomerase is activated, and speculate upon that the telomerase activation by bcl-2 overexpression may result in hepatocytes malignant transformation, and p53 mutation may unaffect telomerase activity during hepatocarcinogenesis.
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    KEY WORDS liver neoplasms, carcinoma; hepatocellular; telomerase; oncogenes

    bcl-2和p53通过调节细胞的增殖和凋亡在肿瘤的发生发展中起重要作用〔1~3〕。近期端粒酶的激活与肿瘤发生的关系日益受到人们的重视。但在肝细胞癌(HCC)发生中bcl-2蛋白过度表达和p53基因突变与肝细胞端粒酶激活之间是否存在必然联系,至今尚未见文献报道。作者采用原位标记技术和S-P法免疫组化技术分别检测HCC和癌旁肝组织中端粒酶活性及bcl-2、p53蛋白的表达,以探讨bcl-2和p53蛋白表达与端粒酶激活之间的关系及其在HCC发生中的作用。

    1 材料与方法

    1.1 材料

    1.1.1 标本 收集本校附属医院肝胆外科手术切除肝癌标本24例,男21例,女3例,平均年龄58.2(52~68)岁。所有标本均分为两部分,一部分用10%福尔马林固定,常规石蜡切片,用于病理诊断;另一部分立即置液氮中速冻,于-76℃超低温冰箱保存备用。24例标本经病理诊断均为HCC,按Edmondson〔4〕标准分级,Ⅰ级3例,Ⅱ级12例,Ⅲ级5例,Ⅳ级4例;癌旁有不同程度的肝硬化和肝纤维化。
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    1.1.2 试剂 端粒酶原位检测试剂盒购自北京医科大学病理系;抗bcl-2和p53蛋白抗体及S-P试剂盒系福州迈新生物技术开发公司产品。

    1.2 方法

    1.2.1 端粒酶原位检测 超低温保存的标本在Leica冰冻切片机上切取6~8 μm的切片,粘贴于多聚赖氨酸处理的载玻片,立即进行端粒酶原位检测,具体步骤如下:根据切片大小滴加适量端粒酶反应液[上游引物TS(5′-AATCCGTCGAGCAGAGTT-3′)0.5 μl,下游引物CX(5′-(CCCTTA)3CCCTAA-3′) 0.5 μl,2mmol.L-1 Bio-dNTP 2 μl, 2×缓冲液A 5 μl,10×缓冲液B 1 μl,H2O 11 μl],30℃孵育1 h→PBS清洗2×3 min→4%多聚甲醛固定15 min→PBS清洗2×3 min后,80%乙醇浸泡2 min→2%H2O2阻断内源性过氧化物酶20 min→PBS清洗2×3 min后,正常羊血清封闭1 h→过氧化物酶标记的streptavidin 37℃孵育1 h→PBS洗2×5 min→DAB显色,苏木素衬染。为保证结果的可靠性,本实验重复2次,并获相同结果。
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    1.2.2 bcl-2和p53蛋白免疫组化检测 冷冻切片用2%H2O2阻断内源性过氧化物酶20 min,然后按S-P法进行。

    1.2.3 端粒酶活性检测对照 ①反应液中不加引物TS、CX,或用缓冲液代替反应液作空白对照;②切片预先用RNase在37℃消化1 h再作阴性对照;③以随试剂盒所附阳性片作阳性对照。

    1.2.4 结果评估 端粒酶阳性强度、bcl-2和p53蛋白表达强度评估采用Fromowitz等〔5〕的方法进行,并作半定量分析。

    1.2.5 统计学处理 采用χ2检验和线性相关分析。

    2 结果

    2.1 端粒酶在HCC和癌旁肝组织中的检出率及信号形态 端粒酶在HCC和癌旁肝组织中的检出率分别为91.7%(22/24)和58.3%(14/24),前者显著高于后者(P<0.01)。癌组织中阳性信号以核阳性为主(图1),极少部分呈全浆型或核浆型;阳性细胞呈片状或簇状区域分布;癌旁肝细胞阳性信号则以全浆型或(和)核浆型多见(图2),近癌肝细胞多为核型,阳性细胞呈簇状或小片分布。
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    图1 HCC 组织中端粒酶阳性信号呈核型.原位标记法×400

    图2 癌旁肝细胞端粒酶阳性信号呈全浆和(或)核浆型.原位标记法×400

    2.2 HCC组织中端粒酶活性强度与癌组织分化程度的关系(表1) 22例端粒酶阳性的HCC中其阳性信号强度与HCC分化之间未见明显相关(P>0.05)。

    表1 端粒酶活性强度与HCC分化程度的关系 组织

    n

    阳性强度

    -

    +
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    癌旁肝组织

    24

    10

    8

    4

    2

    HCC分级

    Ⅰ级

    3

    0

    1

    2

    0

    Ⅱ级
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    12

    1

    5

    4

    2

    Ⅲ级

    5

    1

    1

    2

    1

    Ⅳ级

    4

    0
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    0

    3

    1

    χ2=14.7 P>0.05

    2.3 bcl-2和p53蛋白在HCC和癌旁肝组织中的定位及表达 bcl-2蛋白在HCC和癌旁肝组织中的阳性率分别为79.2%(19/24)和45.8%(11/24),前者显著高于后者(P<0.025);其阳性信号呈全浆型和(或)浆膜型;阳性细胞在HCC中呈簇状或(和)片状分布(图3),癌旁组织中呈簇状分布;特别是阳性细胞的分布区域与端粒酶阳性细胞的基本一致。

    图3 HCC中bcl-2蛋白阳性反应物位于细胞浆.S-P×400
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    p53蛋白在HCC和癌旁肝组织中的阳性率分别为75%(18/24)和37.5%(9/24),以HCC中为高(P<0.001);其阳性信号均位于细胞核,阳性细胞在HCC中呈簇状和大片状分布(图4),而癌旁中为散在分布。未发现p53阳性细胞与端粒酶阳性细胞分布区域基本一致的现象。

    图4 HCC中p53蛋白阳性信号均呈核型.S-P×400

    2.4 HCC及癌旁组织中bcl-2和p53蛋白表达强度与端粒酶活性的关系(表2) HCC和癌旁肝组织中端粒酶活性程度随bcl-2蛋白表达增强而升高,并呈明显正相关(P<0.01),但与p53蛋白表达强度无明显相关性(P>0.05)。

    表2 bcl-2和p53蛋白表达强度与端粒酶活性的关系 端粒酶活
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    性程度

    bcl-2蛋白表达强度

    p53蛋白表达强度

    -

    +

    -

    +

    -
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    8

    3

    1

    0

    7

    1

    2

    2

    +

    6

    5

    3

    1

    4
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    4

    5

    2

    4

    1

    8

    2

    8

    3

    3

    1

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    3

    0

    3

    2

    2

    2

    0

    χ2=25.87 P<0.01 χ2=8.13 P>0.05

    3 讨论

    端粒酶是一种特殊的逆转录酶,由RNA和蛋白组成,并以本身RNA为模板催化线性DNA末端端粒的合成和延伸〔6〕。在绝大多数正常体细胞中该酶呈失活状态,而在肿瘤发生中重新被激活。端粒酶在HCC中的激活已有文献报道〔6~10〕,但HCC发生过程中端粒酶被激活的机制目前尚不清楚。
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    bcl-2和p53是细胞凋亡调节的重要基因,它们通过调节细胞凋亡和增殖在HCC发生中起重要作用,但它们是否亦可通过激活端粒酶促进HCC的发生,尚缺乏直接证据。Mandal等〔11〕用含人bcl-2 cDNA的质粒转染HeLa细胞和人直肠癌DiFi细胞系,发现转染阳性HeLa细胞和DiFi细胞的端粒酶活性分别升高5~10和8~12倍。本文结果显示,虽然HCC组织的端粒酶活性度与癌细胞的分化程度无关,但其阳性率(91.7%)明显高于癌旁组织(58.3%),且HCC和癌旁组织中端粒酶阳性强度与bcl-2蛋白表达强度呈明显正相关(P<0.01),特别是端粒酶阳性细胞和bcl-2阳性细胞的分布区域甚至一致。本文结果进一步支持bcl-2蛋白的过度表达可能是端粒酶激活的重要途径之一的观点。

    p53是一种抑癌基因,但其突变后表达的蛋白质具有促癌作用,野生型p53蛋白由于半衰期短,免疫组化技术难以检测,而突变型p53蛋白半衰期长,易通过免疫组化显示。本文检测的p53蛋白几乎均为突变型。有文献〔12〕报道p53基因突变可导致端粒酶激活,但Maxwell等〔13〕认为p53对永生细胞端粒酶活性无调节作用;Ueda等〔14〕亦发现在皮肤癌的发生过程中,端粒酶激活早于p53基因突变。本文结果显示HCC和癌旁肝组织中p53蛋白的表达强度与端粒酶活性程度之间无明显相关性,我们的结果支持Maxwell等的观点。bcl-2蛋白过度表达可能通过激活端粒酶使肝细胞恶性转化导致HCC发生,而p53基因突变可能通过其它途径促进HCC发生。
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    基金项目:卫生部基金资助项目(No 98110)

    作者简介:冯德云,男,34岁,硕士,助理研究员。研究方向:肝脏病理

    参考文献

    1,Basolo F, Pollina L, Fontenini G et al. Apoptosis and proliferation in thyroid carcinoma: correlation with bcl-2 and p53 protein expression. Br J Cancer, 1997;75(4):537~541

    2,皋岚湘,丁华野,邓永江等.乳腺癌组织中bcl-2、p53和c-erbB-2蛋白表达的相互关系及意义.中华病理学杂志,1997;25(3):165~168

    3,丁士柱,浦佩玉,江德华等.良恶性脑肿瘤中p53蛋白表达与细胞增殖和凋亡的研究.中华病理学杂志,1997;26(5):293~296
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    4,Enmondson HA, Sterner PE. Primary Carcinoma of liver-a study of 100 cases among 48 900 necropsies. Cancer, 1954;7:462~503

    5,Fromowitz FB, Viola MV, Chao S et al. ras p21 expression in the progression of breast cancer. Hum Pathol, 1987;18(12):1268~1275

    6,Nakayama J, Tahara H, Tahara E et al. Telomerase activation by hTRT in human normal fibroblast and hepatocellular carcinomas. Nat Genet, 1998;18:65~68
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    7,Tahara H, Nakanishi T, Kitamoto M et al. Telomerase activity in human liver tissues: comparison between chronic liver disease and hepatocellular carcinomas. Cancer Res, 1995;55:2734~2736

    8,Nouso K, Urabe Y, Higashi T et al. Telomerase as a tool for the differential diagnosis of human hepatocellular carcinoma. Cancer, 1996;78(2):232~236

    9,Miura N, Horikawa I, Nishimoto A et al. Progressive telomere shortening and telomerase reactivity during hepatocellular carcinogenesis. Cancer Genet Cytogenet, 1997;93:56~62
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    10,吴 珊,刘宗石,李晓明等.原发性肝癌及慢性肝脏病变端粒酶活性的研究.中华病理学杂志,1998;27(2):91~93

    11,Mandal M, Kumar R. Bcl-2 modulates telomerase activity. J Biol Chem, 1997;272(22):14183~14187

    12,Yokoyama Y, Takahashi Y, Morishita S et al. Introduction of p21 (Wafl/Cipl) gene into a carcinoma cell line of the uterine cervix with inactivated p53. Cancer Lett, 1997;116:233~239

    13,Maxwell SA, Capp D, Acosta SA. Telomerase activity in immortalized endothelial cells undergoing p53-mediated apoptosis. Biochem Biophys Res Com, 1997;241:642~645

    14,Ueda M, Ouhtit A, Bito T, Nakazawa K et al. Evidence for UV-associated activation of telomerase in human skin. Cancer Res, 1997;57:370~374

    收稿日期:1999-03-24, 百拇医药