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编号:10233432
胃癌微卫星不稳定性和抑癌基因杂合缺失*
http://www.100md.com 《世界华人消化杂志》 1999年第6期
     作者:房殿春 周晓东 罗元辉 王东旭 鲁 荣 杨仕明 刘为纹

    单位:第三军医大学西南医院消化内科 重庆市 400038

    关键词:胃肿瘤;微卫星不稳;杂合缺失;聚合酶链反应

    摘 要 目的 研究微卫星不稳和抑癌基因缺失在胃癌发生中的作用摘 要

    目的 研究微卫星不稳和抑癌基因缺失在胃癌发生中的作用.

    方法 采用PCR为基础的方法,检测了53例胃癌中6个微卫星标记突变及APC/MCC和DCC基因杂合缺失(LOH).

    结果 胃癌微卫星不稳的检出率为32.1%(17/53). 7例(13.2%)为微卫 星高频率不稳(3个以上微卫星标志),10例(18.9%)为微卫星低频率不稳(1或2个微卫星标记 ). 肠型胃癌微卫星高频率不稳的发生率(25.0%)显著高于弥漫型胃癌(3.4%)(P<0.0 5). 高频率不稳组未发现有APC,MCC和DCC基因LOH,微卫星高频率不稳与APC/MC C和DCC基因LOH呈负相关.
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    结论 微卫星不稳在部分胃癌,特别是肠型胃癌早期发生中起重要作用, 高频率不稳胃癌与遗传性非息肉大肠癌有共同的特点. 与此相反,低频率不稳和无不稳胃癌可能通过LOH病理途径发生.

    中国图书馆分类号 R735.2

    Microsatellite instability and loss of heterozygosity of suppressor gene in gastric cancer*

    FANG Dian-Chun, ZHOU Xiao-Dong, LUO Yuan-Hui, WANG Dong-Xu, LU Rong, YANG Shi-Ming and LIU Wei-Wen

    Department of Gastroenterology, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China
, 百拇医药
    Subject headings stomach neoplasms; microsatellite instability ; loss of heterozygosity; polymerase chain reaction

    Abstract

    AIM To evaluate the relationship between microsatellite inst ability (MSI) and loss of heterozygosity (LOH) of tumor suppressor genes in gast ric carcinomas.

    METHODS Six microsatellite loci and LOHs at APC, MCC and DCC were analyzed by polymerase chain reaction (PCR)-based methods.
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    RESULTS MSI was observed in 32.1%(17/53) of gastric carcinom as. Seven (13.2%) gastric carcinomas were MSI-high (three loci or more) and 10(18.9%) were MSI-low (one or two loci). The frequency of MSI-high proved to be significantly higher in intestinal (25.0%) than indiffuse type of carcino mas (3.4%, P<0.05), None of the MSI-high tumors demonstrated LOH at A PC, MCC or DCC loci. There was a trend towards a negative association bet ween MSI-high status and LOH at APC, MCC and DCC locus.
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    CONCLUSION MSI plays an important and early role in gastric carci nogenesis of a subset of gastric cancers, particularly in the intestinal type. T he MSI-high subset has features in common with hereditary non-polyposis colore ctal cancer. By contrast, MSI-low and MSI-negative cancers appear to develop through the LOH pathway.

    0 引言

    胃癌的发生是由多因素参与并经历了多阶段的演变过程,涉及到多种遗传学的改变. 我们过 去的研究表明,胃癌发生过程中至少涉及ras和p53基因突变、APC/MCC和DCC 基因杂合缺失(loss of heterozygosity, LOH)和微卫星不稳定性(microsatellite insta bility, MSI)[1-3]. 最近对大肠癌的研究表明,MSI和抑癌基因LOH可能为二条不 同的基因途径[4,5]. 为探讨胃癌MSI和抑癌基因LOH的关系,我们对胃癌组织MSI ,APC,MCC和DCC基因LOH进行分析.
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    1 材料和方法

    1.1 材料 胃癌53例均为我院1995-01/1997-01手术切除标本,手术切下肿瘤后立即收集癌及切缘 处正常组织,剔除出血坏死组织后,立即置-80℃冰箱保存备用. 患者术前均未接受放 疗和化疗. 冰冻切片证实肿瘤组织肿瘤细胞数占50%以上,正常组织无肿瘤细胞和癌前病变. 常规方法提取基因组DNA.

    1.2 MSI分析 包括6个微卫星位点:D5S409,D5S82,D17 S269,TCF-2和D18S34,引物序列见前文[3]. PCR反应容积为15μL[含1 0mmol/L Tris-HCl(pH 8.3),50mmol/L KCl, 1.5mmol/L MgC l2, 200μmol/L dNTP,18.5GBq(α-32P)dATP, 0.5μmol/ L各种引物,Taq DNA多聚酶(Perkin-Elmer Cetus, Norwalk)0.75U,DNA 100ng]. PCR反应条件为:94℃ 1min,55℃~62℃ 45s,72℃ 1min,共35个循环, 最后72℃继续延伸10min. PCR产物于5%聚丙烯酰胺DNA变性胶(含7mol尿素)进行电 泳分离,并行放射自显影观察. 与正常组织相比,若肿瘤组织DNA出现电泳带的移位或出现 了额外新的电泳带即确定为该位点MSI(不包括杂合缺失病例). 根据MSI突变位点的数目我们 将胃癌分为微卫星高频MSI(≥3个位点)、低频率MSI(1或2位点)和MSI阴性3组.
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    1.3 APC,MCC和DCC基因LOH分析 扩增APC 基因第11外显子,MCC第10外显子和DCC 基因(M2,M3和VNTR三个位点)的引物序列 见前文[2]. PCR反应总体积20μL,其中模板DNA约0.5μg,Tris-H Cl 10mmol/L,KCl 50mmol/L,MgCl2 1.5mmol/L;dATP, dTT P,dCTP和dGTP各0.2mmol/L上游及下游引物各20pmol, Taq DNA多聚酶 1.5U(华美生物工程公司). 在PCR扩增仪上(Perkin Elmer Cetus 2400型)操作,95℃变性5min后,94℃ 40s,52℃或56℃ 40s,72℃延伸60s,循环35次,最后在72℃继续 延伸10min.

    1.3.1 APC基因LOH分析 APC第11外显子扩增产 物用内切酶RsaⅠ 16U消化12h,溴乙锭染色,紫外光下观察电泳分离带 并照象. 正常组织DNA进行PCR扩增,APC第11 外显子酶切和电泳分离后仅出现133bp条带者为纯合子(非信息个体),若出现133 bp,85bp和48bp条带者为杂合子(信息个体).
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    1.3.2 MCC基因LOH分析 MCC第10外显子直接电 泳分离后只出现93bp条带者为纯合子,出现93bp和79bp 2条带者为杂合子.

    1.3.3 DCC基因LOH分析 M2和M3扩增产物用MspI 18U酶切12h,VNTR无需酶切M2扩增产物经酶切后,只出 现396bp一条带或257bp和139bp二条带者为纯合子,若出现396bp ,257bp和139bp三条带者为杂合子. M3扩增产物经MspⅠ酶切后,出现2 40bp一条带或137bp和103bp二条带者为纯合子,若出现240bp,137bp和103bp三条带者为杂合子. VNTR直接电泳分离后只出现200bp条 带者为纯合子,若出现200bp和160bp 2条带者为杂合子. 对信息个体癌组织DN A以同样的引物进行PCR-RFLP分析,比较同一患者癌组织及正常组织DNA条带及量的差异,就可推算出是否存在LOH.

    统计学处理 以χ2或四表格确切概率法对相关数据进行统计学处理. P <0.05为相差显著,P<0.01为相差非常显著.
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    2 结果

    2.1 MSI与临床病理参数的关系 6个微卫星位点经PCR扩增,MSI电 泳变化图型见图1. 53例胃癌中至少有一个位点检出MSI者17例,检出率为32.1%. 其中 属高频率MSI者7例(13.2%),低频率MSI者10例(18.9%),MSI阴性33例(64.2%). 5例低MSI 病例中,6例为1个微卫星位点改变,另4例为2个微卫星位点改变(表1). 6例高频率MSI发生 于肠型胃癌,弥漫型胃癌仅发现1例有高频率MSI(P<0.05),其他各组间MSI阳性率均 无显著差别(P>0.05).481-1.gif (3648 字节)

    图1 胃癌组织微卫星不稳定性电泳变化图型(6个标记).

, 百拇医药     表1 胃癌MSI与临床病理参数关系

    临床参数

    n

    MSI阴性

    (n=36)

    低频率MSI

    (n=10)

    高频率MSI

    (n=7)

    年龄

    <40岁

    11

    6
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    3

    2

    >40岁

    42

    30

    7

    5

    部位

    窦

    32

    22

    6

    4

    体
, 百拇医药
    15

    10

    3

    1

    底

    6

    4

    1

    1

    分型

    肠型

    24

    13

    5
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    6

    弥漫型

    29

    23

    5

    1

    大小

    <5cm

    21

    14

    4

    3

    >5cm
, 百拇医药
    32

    22

    6

    4

    深度

    未侵浆膜

    23

    16

    3

    4

    侵及浆膜

    30

    20

    7
, 百拇医药
    3

    转移

    无转移

    22

    16

    4

    2

    有转移

    31

    20

    6

    5

    aP<0.05
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    2.2 胃癌MSI与LOH的关系 胃癌APC,MCC和 DCC基因LOH电泳变化图型,在53例胃癌中,APC基因属信息个体36例,发现LOH 10例 ,占信息个体的27.8%(图2);MCC基因属信息个体29例,发现LOH 9例,占31.0%;将3 个位点综合分析,DCC基因属信息个体51例,发现LOH 19例,占37.3%. LOH与MSI状况 可见所有APC,MCC和DCC 基因LOH病例均发生于MSI阴性和低频率MSI组,而高 频率MSI组未见有APC,MCC和DCC基因LOH(表2).

    表2 MSI与抑癌基因改变的关系

    基因

    MSI阴性

    (n=36)

    低频率MSI

, 百拇医药     (n=10)

    高频率MSI

    (n=7)

    基因缺失

    APC

    8/24

    2/7

    0/5

    MCC

    7/20

    2/5

    0/4

    DCC
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    15/35

    4/10

    0/6481-2.gif (3211 字节)481-3.gif (2253 字节)

    图2 胃癌组织APC,MCC和DCC基因杂合缺失电泳变化图型.

    3 讨论

    胃癌MSI的检出率为4%~64%. 一般东方国家检出率较高,西方国家检出率较低. 我们对53例 胃癌进行检测,发现胃癌至少一个位点有MSI者为32.1%. 胃癌MSI检出率相差如此悬殊,可 能与以下因素有关:①东方和西方人群种族、地理环境及致癌原可能不同;②选择微卫星的 数目和位点不同;③各家采用MSI的定义不同;④多数研究样本数太少,容易出现偏误 [6]. 我们根据突变MSI位点数量将胃癌分为高频率MSI、低频率MSI和MSI阴性3组,发现 虽然MSI的检出率为32.1%,而高频率MSI检出率只有13.2%,与散发性结直肠癌MSI的检测 结果相仿.
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    胃癌多发生50岁以上患者,少见于40岁以下患者,发生40岁以下者不足10%. 有研究提示, 青年人胃癌比老年人胃癌更可能有其分子生物学背景[7]. 本研究将胃癌患者分为 年龄>40和≤40两组,发现两组MSI的检出率并无显著差异. 此结果与大肠癌MSI检测结果不一致. 在大肠癌研究中,35岁以下并无家族史的患者有58%患者显示MSI的证据[8].

    组织学上胃癌可分为肠型和弥漫型,前者常常伴有广泛的肠上皮化生. 一般认为肠型胃癌经 历多阶段演变过程,包括慢性胃炎和肠上皮化生. 某些常见于结直肠癌基因改变,包括p 53突变和17p 13.3,5q 21和18q 21~22等位基因缺失等,在肠型胃癌比 弥漫型胃癌更常见. 已有研究表明,肠型胃癌MSI的检出率高于弥漫型胃癌[9]. 我 们的研究也发现,高MSI检出率在肠型胃癌的检出率显著高于弥漫型胃癌. 以上结果提示,M SI表型是肠型胃癌发生中重要的早期改变,我们过去研究发现MSI可以发生肠上皮化生阶段 也支持这一结论[3].
, 百拇医药
    基因不稳是肿瘤发生的基础. 在遗传性非息肉性结肠癌和少部分散发结肠癌由于错配修复使 得突变积累,由此产生MSI表型. 而大部分结肠癌和其他类型癌,染色体不稳导致了染色体 易位、重排、缺失和异倍体[10]. 本研究发现胃癌高MSI组未发现有APC,MCC和 DCC基因LOH,提示高MSI胃癌与低MSI及MSI阴性胃癌的发生模式可能不同.

    我们的研究提示,基因不稳在胃癌的发生中起重要作用. 这种基因不稳涉及两条不同的病理 途径:其一为经典的LOH途径,另一为MSI途径. 前者包括MSI阴性和低MSI组的多数胃癌, APC/MCC,DCC和P53基因的突变和LOH可能在其发生发展中起重要作用;而后者 包括少数高MSI胃癌,由于错配修复异常导致了广泛的MSI,与遗传性非息肉性大肠癌发生的 基因途径相似. 本文通过对胃癌MSI和抑癌基因LOH分析进一步揭示了胃癌发生的两条不同的 基因途径.

    作者简介:房殿春,男,1951-07-22生,吉林省长春市人,汉族. 1979年第三军医大学 临床医学系毕业,1989年第三军医大学博士,现为第三军医大学西南医院消化科教授,主任 医师,博士生导师,兼任中华医学会消化内镜学会常委,中华医学会重庆分会常务理事,重 庆消化专业委员会主任委员,全军消化专业委员会副主任委员,第三军医大学科学技术委员 会常委. 发表论文160篇,获国家科技进步二等奖1项,军队科技进步二等奖5项,重庆市科 技进步二等奖1项,1993年开始享受政府特殊津贴,1996年荣获吴阶平-保罗.杨森二等奖 ,1998年被授予总后“科技银星”称号.
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    *国家自然科学基金资助课题,No.39670347.

    通讯作者 房殿春,400038,重庆市高滩岩正街30号,第三军医大学 西南医院消化内科.

    *Supported by the National Natural Science Fundation of China, No.39670347.

    Correspondence to: Fang Dian-Chun, Department of Gastroenterolo gy, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing 400038, China

    Tel. +86.23.68754625, Fax. +86.23.65306499
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    Email.Fang Dianchun @ hotmail.com

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    收稿日期 1998-12-21 修回日期 1999-03-12, 百拇医药