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编号:10228860
膀胱移行上皮癌组织端粒酶活性的检测及意义
http://www.100md.com 《癌症》 2000年第1期
     作者:邓春华 丘少鹏 陈小君 陈巧伦 曾金云 秦自科 胡红星

    单位:邓春华 陈小君 陈巧伦(中山医科大学肿瘤防治中心研究所,广东广州510060);丘少鹏 曾金云 秦自科 胡红星(中山医科大学附属第一医院泌尿外科,广东广州510080)

    关键词:膀胱肿瘤;端粒酶;诊断

    癌症000122

    摘 要:目的:为了探讨端粒酶与膀胱移行上皮癌(TCC)及其生物学行为的关系。方法:应用端粒酶重复序列扩增法(TRAP法)检测42例TCC组织及12例正常膀胱粘膜组织的端粒酶活性,并分析端粒酶活性与TCC病理分化程度、浸润深度、肿瘤发生的多中心性及肿瘤复发等生物学行为的关系。结果:TCC组织中端粒酶活性阳性率为85.7%(36/42),而正常膀胱粘膜组织端粒酶活性阳性率为0.0%(0/12),两者比较有显著的统计学差异(P<0.01);不同病理分化程度、浸润深度及单发或多发TCC组织中的端粒酶活性阳性率无显著的统计学差别(P均>0.05);术后肿瘤复发者的端粒酶活性阳性率为100%(8/8),而未复发者的端粒酶活性阳性率为82.3%(28/34),两者比较有显著的统计学差异(P<0.05)。结论:本实验结果表明TCC组织中端粒酶活性阳性率明显高于正常膀胱粘膜组织,术后肿瘤复发者的端粒酶活性阳性率明显高于未复发者。而TCC病理分化程度、浸润深度及肿瘤发生的多中心性等生物学行为与端粒酶活性未见有相关性。因此,端粒酶活性有可能作为TCC早期诊断、鉴别诊断及预测肿瘤复发的标志物。
, 百拇医药
    分类号:R737.14 文献标识码:A

    文章编号:1000-467X(2000)01-0075-03

    Study of telomerase activity in transitional cell carcinoma of the bladder

    DENG Chun hua, QIU Shao peng,(Department of Urology, the First Affiliated Hospital, Sun Yat sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510080, P.R. China)

    CHEN Xiao jun, et al.

    (Cancer Institute,Cancer Center,Sun Yat-sen University of Medical Sciences,Guangzhou 510060, P.R.China)
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    Abstract:Objective:To investigate telomerase activity in transitional cell carcinoma of the bladder (TCC) and its relationship to the biological malignant potentials of TCC. Methods:Using polymerase chain reaction-based telomeric repeat amplification protocol assay, we examined telomerase activity in 42 TCC tissues and 12 normal bladder tissues. Results:Telomerase activity was detected in 36 of 42 (85.7% ) TCC tissues, and none of 12 normal bladder tissues (0.0% ), the positive rate of telomerase activity in TCC was significantly higher than that in normal bladder tissues (P<0.01).There was a correlation between the positive rate of telomerase activity and the status of tumor recurrence (P< 0.05), but unexpectedly, no significant correlation was observed between the positive rate of telomerase activity and the clinicopathologic features of TCC, including pathologic grade, clinical stage and tumor mutiplicity (0.05).Conclusions:This study suggests that telomerase activition may be a critical step in the pathogenesis of TCC and that telomerase activity might be a useful tool for detecting TCC and predicting recurrence of TCC; but there was no significant correlation between telomerase activity and the clinicopathologic features of TCC, although further studies are required to clarify this point.
, 百拇医药
    Key words:Bladder neoplasms; Telomerase; Diagnosis ▲

    端粒酶(Telomerase)是近年来医学生物界的研究热点之一,最近的研究表明端粒酶活性与肿瘤的发生发展密切相关[1,2]。1994年Kim等[3]建立了高灵敏度的结合PCR技术的端粒酶活性检测方法—端粒重复序列扩增(telomeric repeatamplific ationprotocol,TRAP)法,使得端粒酶活性与肿瘤关系的研究得以广泛开展。本研究应用该技术检测42例膀胱移行上皮癌(transitional cell carcinoma of the bladder,TCC)组织及12例正常膀胱粘膜组织的端粒酶活性,旨在探讨端粒酶在TCC及其生物学行为的关系。

    1材料与方法

    1.1研究对象
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    42例TCC患者,男29例,女13例;32~78岁,平均52.2岁;于开放手术及经尿道膀胱肿瘤电切术时获取TCC组织;病理检查证实为TCC,按WHO方法进行病理分级,G1、G2和G3级分别为16、14和12例;并结合B超、CT或MR进行临床分期,Ta、T1、T2和T3期分别为2、22、13和5例(Ta、T1期为表浅性膀胱癌,T2、T3期为浸润性膀胱癌)。其中单发肿瘤31例,膀胱内多发肿瘤11例。上述患者术后随访6~29个月发现8例复发。正常膀胱粘膜12例,男11例,女1例;取自意外死亡志愿者尸体及经耻骨上前列腺摘除手术时切取的少许膀胱标本,经病理学证实为正常膀胱组织。上述标本获取后,立即于液氮中速冻,然后置于-80℃冰箱中保存。

    1.2检测方法
, 百拇医药
    1.2.1组织提取液的制备:按文献[4]方法进行。

    1.2.2端粒酶活性测定:用TRAP-eze(TM)kit端粒酶活性试剂盒(Gene公司)方法进行检测。每例标本检测体积为50μl反应液,其中包含2μl提取液、和2uTaqDNA多聚酶(Promega公司);反应液于30℃下延长30分钟,然后按94℃30秒,50℃30秒,72℃1分30秒进行32个PCR循环,所得PCR反应产物在15%的非变性聚丙烯酰胺凝胶中进行电泳、分离。

    1.2.3银染:按文献[5]方法进行。

    2结果

    2.1端粒酶活性阳性率

    42例TCC组织中有36例检出端粒酶活性,其端粒酶活性阳性率为85.7%;而12例正常膀胱粘膜组织(NB)中均未测得端粒酶活性,其端粒酶活性阳性率为0;两者有显著的统计学差异(P<0.01)(图1,表1)
, 百拇医药
    图1 膀胱移行上皮癌(TCC)组织端粒酶活性表达

    M.Marker

    H.Hela细胞株为阳性对照

    L.TCC组织端粒酶活性灭活为阴性对照

    1.3.5TCC组织端粒酶活性均呈阳性

    2.4正常膀胱粘膜组织的端粒酶活性呈阴性

    表1TCC及NB组织端粒酶活性比较 组织

    n

    阳性

    阴性

    阳性率(%)
, 百拇医药
    TCC

    42

    36

    6

    85.7

    NB

    12

    0

    12

    0

    2.2端粒酶活性与TCC病理分级及浸润深度的关系

    42例TCC组织中,根据其病理分化程度分为低分化(G1级)、中分化(G2级)、高分化(G3级)三组分别为16、14及12例;各组间的端粒酶活性阳性率无显著的统计学差异(P>0.05)(表2)。根据TCC浸润深度将其分为表浅性膀胱癌(Ta、T1期)24例,其端粒酶活性阳性率为83.3%(20/24);浸润性膀胱癌(T2、T3期)18例,其端粒酶活性阳性率为88.9%(16/18);虽然后者高于前者,但无显著的统计学差异(P>0.05)(表3)。表2不同病理分级TCC组织的端粒酶活性比较 病理分级
, 百拇医药
    n

    阳性

    阴性

    阳性率(%)

    G1

    16

    14

    2

    87.5

    G2

    14

    12

    2
, http://www.100md.com
    85.7

    G3

    12

    10

    2

    83.3

    表3表浅性与浸润性TCC组织端粒酶活性比较 浸润深度

    n

    阳性

    阴性

    阳性率(%)

    表浅性膀胱癌

, 百拇医药     24

    20

    4

    83.3

    浸润性膀胱癌

    18

    16

    2

    88.9

    2.3端粒酶活性与肿瘤复发的关系

    42例TCC患者的端粒酶活性阳性率为85.7%。术后经随访6~29个月,发现其中8例有术后复发,其端粒酶活性阳性率为100%(8/8);另外34例未见复发者的端粒酶活性阳性率为82.3%(28/34),两者比较有显著的统计学差异(P<0.05)(表4)。表4 复发与未复发的TCC组织端粒酶活性比较 复发情况
, 百拇医药
    n

    阳性

    阴性

    阳性率(%)

    有

    8

    8

    0

    100

    无

    34

    28

    6

    82.3
, 百拇医药
    2.4端粒酶活性与肿瘤单发或多发的关系

    42例TCC中,31例为单发性膀胱肿瘤,其端粒酶活性阳性率为87.1%(27/31);另11例为多发性膀胱肿瘤,其端粒酶活性阳性率为81.8%(9/11);它们之间无显著的统计学差异(P>0.05)(表5)。表5 单发与多发TCC组织端粒酶活性比较 癌种

    n

    阳性

    阴性

    阳性率(%)

    单发肿瘤

    31

    27

    4
, 百拇医药
    87.1

    多发肿瘤

    11

    9

    2

    81.8

    3讨论

    端粒(Telomere)是位于染色体末端的一段DNA-蛋白质特殊结构[1,2,6]。人类端粒DNA由众多重复的TTAGGG核苷酸序列构成。体细胞每复制一次就有50~200个端粒核苷酸序列被丢失。这种端粒的不断缩短起到"有丝分裂钟"的作用,控制体细胞的分裂。当端粒缩短至一个特定长度时,就引起细胞衰老或程序性死亡[6]。端粒酶与一般蛋白酶不同,是一种含RNA模板的核糖核蛋白,需在RNA和蛋白质同时存在时才具活性[2,6]。在激活状态下,端粒酶能发挥逆转录酶活性,特异地延长染色体末端DNA的重复序列,从而抵消或延缓端粒在正常情况下随细胞分裂的不断缩短。因此,端粒酶被认为很可能在癌肿的发生发展过程中扮演一个极为重要的角色[1,2,6]。关于端粒酶的研究,多年来集中在单细胞真核生物上,近年来才发现其与人类肿瘤的发生、发展及预后有关[1,2]
, 百拇医药
    TCC是泌尿系统最常见的恶性肿瘤,其生物学行为复杂,临床预后变化较大。TCC的发生与发展与基因的不稳定(癌基因及抑癌基因突变)有密切关系[2];TCC细胞能无限制地生长、分化,属于永生细胞;这些特征都可能与端粒酶被激活有关。Hoshi等于1996年首先报道TCC组织中具有端粒酶活性,后来,Lin及彭钧铮等进一步发现TCC组织中的端粒酶活性水平与其病理分化程度、浸润深度及肿瘤大小相关,认为端粒酶活性是浸润性肿瘤发展及肿瘤转移所必需,端粒酶活性高表达的TCC具有更大的恶性潜能,即TCC组织中的端粒酶活性与其生物学行为有关[7]。但Kamata等[8]的研究则认为端粒酶活性与TCC的病理分级、临床分期无关。本研究发现85.7%的TCC组织存在端粒酶活性,明显高于正常膀胱粘膜组织(0.0%);术后随访发现8例有肿瘤复发者的端粒酶活性阳性率明显高于34例无复发者;与文献报告吻合。表明TCC发病及复发可能与端粒酶被激活有关。在分析TE活性与TCC生物学行为时,我们发现不同病理分化程度及浸润深度的TCC组织中端粒酶活性阳性率无明显差别;与Lin及彭钧铮等的报告不尽相同,而与Kamata等的报告相类似。提示TCC组织中的端粒酶活性水平与其病理分化程度及浸润深度无关。此外,我们还比较了单发性膀胱肿瘤及多发性膀胱肿瘤组织中的端粒酶活性阳性率,发现两者之间无明显差别,表明端粒酶活性与膀胱肿瘤发生的多中心性也无相关性。本研究结果支持Kamata及Yoshida[9]等的观点,即认为端粒酶活性在膀胱肿瘤发生的早期即被激活(本组2例Ta期膀胱乳头状瘤也有端粒酶活性表达),该酶活性可能是膀胱肿瘤早期诊断和预测肿瘤复发的有用标志物;但它与TCC病理分化程度、浸润深度及肿瘤发生的多中心性等生物学行为未见有相关性。然而,本研究收集的病例数有限,术后随访的时间也不够长,因此,仍需增加研究病例、延长随访的时间以进一步阐明上述问题。
, 百拇医药
    基金项目:本课题受广东省医药卫生科学基金(编号:1998155)资助

    *通讯作者:Tel:86-20-87755766-8323

    Fax:86-20-87755766-8209

    Email:dengchumbua@163.net

    参考文献:

    [1]Sarkar G, Bolander ME. Telomeres, telomerase, and cancer [J]. Science,1995,26, 268(5214): 1115~ 1117.

    [2]De Lange T. Activation of telomerase in a human tumor [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 1994, 91(8): 2882~ 2885 .
, 百拇医药
    [3]Kim NW, Piatyszek MA, Prowse KR, et al. Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer [J]. Science, 1994, 266(5193): 2011~ 2014.

    [4]陈小君,陈巧伦,王奕俊,等.鼻咽癌组织端粒酶的研究[J].癌症,1998,17(5):328~330.

    [5]Budowle B,Chakraborty R, Giusti AM,et al. Analysis of the VNTR locus DIS80 by the PCR followed by high-resolution PAGE [J]. Am J Hum Genet, 1991, 48(1): 137~ 141.

    [6]Blackburn EH. Structure and function of telomeres [J]. Nature,1991,350(6319): 569~ 573.
, 百拇医药
    [7]刘佃成,陈宝琦.端粒、端粒酶与膀胱癌的研究进展[J].国外医学泌尿系统分册,1999,19(1):35~37.

    [8]Kamata S, Kageyama Y,Yonese J,et al. Significant telomere reduction in human superficial transitional cell carcinoma [J]. Br J Urol,1996,78(3): 704~ 708.

    [9]Yoshida K, Sugin T, Tahara H, et al. Telomerase activity in bladder carcinoma and its implication for noninvasive diagnosis by detection of exfoliated cells in urine [J]. Cancer, 1997,79(2): 362~ 369.

    收稿日期:1999-04-21

    修回日期:1999-07-22, 百拇医药