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编号:10246177
SV40大T抗原在人脑肿瘤中的表达
http://www.100md.com 《肿瘤》 1999年第5期
     作者:甄海宁 章 翔 步星耀 张志文 黄文晋 张 萍 梁景文 王西玲

    单位:中国人民解放军第四军医大学(西安710032);甄海宁 章翔 张志文 梁景文 王西玲 西京医院神经外科;黄文晋 张萍 神经科学研究所;步星耀 河南省人民医院神经外科

    关键词:SV40病毒;抗原,多瘤病毒转化;脑肿瘤

    肿瘤990505 摘要:目的 检测SV40早期区域基因编码产物大T抗原(Tag)在人脑肿瘤中的表达,探讨SV40与人脑肿瘤发生的病因学关系。方法 采用免疫共沉淀、银染色及Western印迹检测65例人脑肿瘤组织、8例正常人脑组织及2株人脑胶质瘤细胞系中Tag的表达。结果 Tag在8例室管膜瘤、2例脉络丛乳头状瘤及2株人脑胶质瘤细胞系中全部表达;垂体腺瘤Tag阳性率为90%(9/10),星形胶质细胞瘤73%(11/15),脑膜瘤70%(7/10),多形性胶质母细胞瘤50%(4/8),髓母细胞瘤33%(2/6);5例少枝胶质细胞瘤、1例松果体瘤及8例正常人脑组织无Tag表达。结论 SV40感染与人脑肿瘤的发生有一定关系。
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    EXPRESSION OF SV40 LARGE T ANTIGEN IN HUMAN BRAIN TUMORS

    ZHEN Hai-ning, ZHANG Xiang, BU Xing-yao, et al.

    Department of Neurosurgery, Xijing Hospital, The Fourth Military Medical University, Xi'an ,China 710032

    Abstract:Objective To investigate the expression of SV40 early region gene coding the large T antigen (Tag) in human brain tumors, and to study its relation to etiopathogenesis of human brain tumors.Methods Tag was determined by immunoprecipitation, silver staining and Western blot in 65 cases of human brain tumors, 2 human glioma cell lines and 8 cases of normal brain tissues. Results Tag was found in all of 8 ependymomas, 2 choroid plexus papillomas, 2 human glioma cell lines, 90% of pituitary adenomas (9/10), 73% of astrocytomas (11/15), 70% of meningiomas (7/10), 50% of glioblastomas multiforme (4/8), and 33% of medulloblastomas (2/6). None of the 8 normal brain tissues were positive for Tag, nor were 5 oligodendrogliomas and 1 pineocytoma. Conclusions SV40 is associated closely with the etiopathogenesis of human brain tumors.
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    Key words: SV40 virus;Antigens,polymaviurs transforming;Brain neoplasms

    近年国外有学者采用PCR结合Southern印迹杂交发现在人脑肿瘤[1~3]、胸膜间皮瘤[4]、骨肉瘤[5]等瘤组织中存在猴病毒40(Simian virus 40, SV40)基因组结构,免疫组化检测到SV40早期区域基因编码产物大T抗原(Tag)的表达,提示SV40可能与人类某些类型肿瘤发生有关。但也存在一些相反的报道[6,7],并成为当前肿瘤病毒病因学研究的一个新的热点[8,9]。作者采用免疫共沉淀、银染色及Western印迹,检测Tag在人脑肿瘤及正常人脑组织中的表达,以探讨SV40与人脑肿瘤发生的病因学关系。现将本实验方法学及结果报道如下。

    材料与方法
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    一、材料 65例人脑肿瘤新鲜手术标本,8例正常人脑组织为脑外伤内减压术所得,2株人脑胶质瘤细胞系为国内所建,包括星形胶质细胞瘤细胞系SHG44及多形性胶质母细胞瘤细胞系BT325。65例人脑肿瘤组织按1990年WHO脑肿瘤分类标准,经病理组织学检查确诊,包括星形胶质细胞瘤15例,脑膜瘤、垂体腺瘤各10例,多形性胶质母细胞瘤、室管膜瘤各8例,髓母细胞瘤6例,少枝胶质细胞瘤5例,脉络丛乳头状瘤2例,松果体瘤1例。脑组织离体后迅速置液氮中冷冻,储存于-70℃备用。2株人脑胶质瘤细胞系于含10%胎牛血清的RPMI 1640培养基中在37℃、饱和湿度、5%CO2条件下培养。

    二、主要试剂 小鼠抗SV40 Tag单克隆抗体(Pab101)为Santa Cruz公司产品,山羊抗小鼠二抗及ABC复合物均为Sigma公司产品,A蛋白-sepharose珠为Pharmacia Biotech公司产品,复合蛋白酶抑制剂为宝灵曼公司产品,10 kD梯度蛋白Marker为Life Technologies公司产品,无关肝癌小鼠腹水由第四军医大学全军消化病研究所提供。
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    三、免疫共沉淀 取0.5g组织标本或1×107培养细胞移至10 ml离心管,加入2 ml用冰预冷的裂解缓冲液(50 mmol/L Tris. Cl, pH 8.0,150 mmol/L NaCl, 0.1% SDS, 0.5% 去氧胆酸钠,1% Nonidet P-40,0.02%叠氮钠,20μl/ml复合蛋白酶抑制剂),匀浆后(组织标本)置4℃ 30 min,15000 r/min 4℃离心15 min,取上清1 ml加入10 μl无关肝癌小鼠腹水及20 μl 50%蛋白A-sepharose珠,4℃轻摇过夜,3 000 r/min 4℃离心5 min,转移上清,加入5 μl(0.5 μg)小鼠抗SV40 Tag单抗及10 μl 50%蛋白A-sepharose株,阴性对照用无关肝癌小鼠腹水代替Tag单抗,4℃轻摇过夜,3 000 rpm4℃离心5 min,弃净上清,沉淀加入1 ml RIPA缓冲液(50 mmol/L Tris. HCl,pH 7.5, 150 mmol/L NaCl,0.1% SDS,0.5%去氧胆酸钠,1% Nonidet P-40) 4 ℃振洗,10 min×2次,10 mmol/L Tris. HCl(pH 7.5),0.1% Nonidet P-40洗涤1次,3 000 r/min 4℃离心5 min,弃净上清,沉淀加入30 μl×SDS凝胶加样缓冲液(50 mmol/L Tris. HCl,pH 6.8,100 mmol/L DTT,2% SDS,0.1%溴酚蓝,10%甘油),混匀后100℃加热5 min,3000 r/min室温离心5 min,蛋白上清储于-20℃备用。
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    四、银染色 蛋白样品(5~20μl)经10%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳后,将凝胶浸入固定液中(50%甲醇,12%醋酸)室温固定3 h(后续步骤均于室温下进行),10%乙醇振洗5 min×2次,三蒸水振洗3 min×3次,加入新鲜配制的0.1%硝酸银溶液温育30 min,三蒸水冲洗30 s,加入显色液(3%碳酸钠,0.02%甲醛)显色5~10 min,1%醋酸温育10 min终止反应,三蒸水振洗3 min×3次,凝胶干燥保存。

    五、Western印迹 蛋白样品经10%SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳后,电转移至硝酸纤维素膜,用1% BSA室温温育1h,以封闭非特异性结合位点,加入Tag单抗(1∶5000),阴性对照用无关肝癌小鼠腹水代替Tag单抗,4℃过夜,山羊抗小鼠二抗(1∶2000)及ABC复合物(1∶10000)均于室温下温育1h,硫酸镍铵加强法DAB显色5~10min。

    结果

    SV40 Tag在人脑肿瘤及人脑胶质瘤细胞系中普遍表达,银染色及Western印迹结果一致,其中Tag在8例室管膜瘤、2例脉络丛乳头状瘤及2株人脑胶质瘤细胞系中全部表达,垂体腺瘤Tag阳性率为90%(9/10),星形胶质细胞瘤73%(11/15),脑膜瘤70%(7/10),多形性胶质母细胞瘤50%(4/8),髓母细胞瘤33%(2/6),5例少枝胶质细胞瘤、1例松果体瘤及8例正常脑组织无Tag表达(图1、2)。
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    图1 免疫共沉淀及银染色检测Tag的表达(A)1、星形胶质细胞瘤,2、多形性胶质母细胞瘤,3、室管膜瘤,4、脉络丛乳头状瘤,5、脑膜瘤。(B)1、垂体腺瘤,2、髓母细胞瘤,3、星形胶质细胞瘤,4、SHG44细胞系,5、BT325细胞系。

    图2 免疫共沉淀及Western印迹检测Tag的表达(A)1、脉络丛乳头状瘤,2、室管膜瘤,3、星形胶质细胞瘤,4、多形性胶质母细胞瘤,5、BT325细胞系,6、星形胶质细胞瘤(与3同,阴性对照)。(B)1、脑膜瘤(与4同,阴性对照),2、垂体腺瘤,3、髓母细胞瘤,4、脑膜瘤,5、星开胶质细胞瘤,6、SHG44细胞系。

    讨论

    SV40是一种多瘤病毒,其在体外可使人及动物多种组织类型正常细胞发生恶性转化,在仓鼠及转基因小鼠体内可诱发多种肿瘤形成,但与人肿瘤发生的病因学关系迄今未能明确。由于以往未见有在人肿瘤组织中单纯用Western印迹检测到Tag的成功报道,推测Tag即使存在,表达量也很低。故本实验结合使用了免疫共沉淀法,意在首先对可能存在的Tag进行“浓缩”,继而用比Western印迹灵敏10倍的银染法进行蛋白显色。结果发现在90~100 kD之间存在一条显见的蛋白带,提示Tag(94 kD)的存在。进一步用Western印迹检测,证实Western印迹与银染色结果一致,SV40 Tag在人脑肿瘤及人脑胶质瘤细胞系中普遍表达,其中室管膜瘤及脉络丛乳头状瘤表达最高,垂体腺瘤、星形胶质细胞瘤及脑膜瘤次之,多形性胶质母细胞瘤及髓母细胞瘤也有较低表达,而正常脑组织无一表达。结果提示SV40与人脑肿瘤发生有关。Tag的表达不仅间接证明了人脑肿瘤组织中SV40基因组的存在,而且其早期区域基因具有转录和翻译的功能。已知Tag是一种公认的癌蛋白,其促细胞恶性转化作用及动物体内致瘤作用已为大量实验所证实,其分子机理包括与抑癌蛋白p53、pRb形成特异性复合物而使后者抑癌活性丧失,反式激活细胞基因异常表达,破坏细胞基因组结构与稳定性等,并且在小T抗原(tag)协同下致癌活性增强[10]。银染色发现除存在Tag蛋白带外,尚有其它蛋白共同沉淀,这可能是Tag与之结合的宿主细胞蛋白,提示在人脑肿瘤组织中表达的Tag有可能仍具有其在体外培养细胞及动物体内所表现的致癌活性,从而在人脑肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。多形性胶质母细胞瘤和髓母细胞瘤是恶性程度最高(Ⅳ级)的脑胶质瘤,但Tag表达阳性率却相对较低;而室管膜瘤、脉络丛乳头状瘤、垂体腺瘤及脑膜瘤多为良性肿瘤,Tag却存在较高的表达阳性率,提示Tag表达与脑肿瘤恶性程度无明显关系,而与脑肿瘤的组织类型关系密切,SV40可能在室管膜瘤、脉络丛乳头状瘤、垂体腺瘤及脑膜瘤的发生中作用更为重要。Martini等[3]采用PCR结合Southern印迹杂交检测83例人脑肿瘤组织及26株脑肿瘤细胞系,发现SV40早期区域基因阳性率在脉络从乳头状瘤及室管膜瘤分别为83%和73%,星形胶质细胞瘤及细胞系阳性率为47%和33%,多形性胶质母细胞瘤及细胞系阳性率为33%和50%,脑膜瘤为14%,免疫组化证实7株多形性胶质母细胞瘤细胞系有3株Tag表达阳性。本实验Tag表达阳性率高于Martini等用PCR及Southern印迹杂交检测的SV40早期区域基因阳性率,这可能与采用的方法不同有关,也可能缘于我国人群中SV40感染水平较高。由于Pab101单抗与SV40 Tag反应的良好特异性,与多瘤病毒BK病毒及JC病毒表达的Tag无交叉反应,故可排除因后两种病毒在正常人群中的普遍存在及Tag的表达所造成的假阳性结果[11]
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    为探讨SV40可能存在的感染途径,Martini等[3]用PCR法检测了正常人外周血,B、T淋巴细胞以及精液标本。发现正常人外周血SV40早期区域基因阳性率为23%,B淋巴细胞33%,T淋巴细胞20%,精液45%。提示SV40可能通过母婴垂直传播及输血、性行为等水平传播方式感染正常人群,从而具有在人群中广泛传播的危险性。

    第一作者简介 甄海宁,男,硕士,住院医师。

    参考文献

    1 Bergsagel DJ, Finegold MJ, Butel JS, et al. DNA sequences similar to those of simian virus 40 in ependymomas and choroid plexus tumors of childhood. New Engl J Med, 1992,326:988
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    2 Lednicky JA, Garcea RL, Bergsagel DJ, et al. National simian virus 40 strains are present in human choroid plexus and ependymomas tumors. Virol, 1995,212:710

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    11.Monini P, Delellis L, Barbanti-Brodano G. Association of BK and JC human polyomaviruses and SV40 with human tumors. In:Barbanti-Brodano M, Bendinelli M, Friedman H. DNA Tumor Viruses. Oncogenic mechanisms. NY:Plenum Press, Inc. 1995:27

    (收稿日期:1998-90-01 修回日期:1998-12-14), 百拇医药