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编号:10240301
食管癌Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂的表达研究
http://www.100md.com 《军医进修学院学报》 2000年第4期
     作者:赵亚力 谷志远 谈代明 郝好杰 宋海静 李琦

    单位:解放军总医院基础所分子生物学研究室,北京 100853

    关键词:1型纤溶酶原激活物抑制剂;食管癌;逆转录聚合酶链反应

    军医进修学院学报000404 [摘要] 目的:探讨食管癌组织中Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂(PAⅠ-1)的表达特征。方法:采用定量的逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)方法检测基因的表达。结果:食管癌组织中PAⅠ-1的 mRNA 的表达水平显著高于正常粘膜组织(P<0.01),组织原位杂交显示PAⅠ-1的 mRNA主要分布于肿瘤细胞的胞浆中。结论:PAⅠ-1的 mRNA在食管癌中的表达上调,RT-PCR的定量分析可用于肿瘤诊断的辅助方法。

    中图号:R735.1 文献标识码:A

    文章编号:1005-1139(2000)04-0251-03
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    Expression of PAI-1 plasminogen activator inhibitor-1 in esophageal carcinoma

    ZHAO Yali, GU Zhiyuan, TAN Daiming, HAO Haojie, SONG Haijing, LI Qi

    (Laboratory of Molecular Biology, PLA General Hospital, Beijing 100853, China)

    [Abstract] Objective:To detect the plasminogen activator inhibitor 1 (PAⅠ-1) gene expression in tissue of esophageal carcinoma.Methods:Quantitative reverse transcription polymophoase chain reaction (PT-PCR) has been used to detect PAⅠ-1 gene expression.Results:.The mRNA level of PAⅠ-1 in esophageal carcinoma is higher than those in nucosa tissue surrounding carcinoma.Conclusion:The level of PAⅠ-1 mRNA expression increases significantly in esophageal carcinoma tissues, the detection of PAⅠ-1 gene by RT-PCR in esophageal carcinoma tissues may provid the new diagnosis methods for esophageal carcinoma.
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    Key words:PAⅠ-1; esophageal carcinoma; RT-PCR

    纤溶酶原激活物(plasminogen activator, PA)包括组织型(tissue-type plasminogen activator, tPA)尿激酶型(urokinase-type pasminogen activator, uPA)两种。tPA主要参与血管内生理性的溶栓,而uPA则与多种病理过程有关,如炎症、肿瘤等[1]。Ⅰ型纤溶酶原激活物抑制剂(type-1 plasminogen activator inhibitor, PAⅠ-1)则是这两者主要的生理抑制剂,它能抑制 PA 介导的纤溶活性,因而肿瘤组织中PAⅠ-1的表达特性备受关注[2]。已检测过胃癌、结肠癌、乳腺癌、子宫癌等多种肿瘤组织中的PAⅠ-1的表达特性[3,4],但迄今尚未见食管癌组织中PAⅠ-1的研究报道,我们利用PAⅠ-1的特异cDNA引物,采用定量的逆转录聚合酶链反应和组织原位杂交方法,对食管癌组织中PAⅠ-1基因的表达特征及肿瘤细胞中的分布,进行了检测和分析。
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    1 材料和方法

    1.1 标本 24 份取自本院胸外科新鲜手术病例,分别为肿瘤组织和相应的癌旁粘膜组织,HE染色鉴定,肿瘤组织全部为鳞癌并具侵润性(Ⅰ-Ⅲ期),癌旁粘膜组织均未检到肿瘤细胞,作为正常对照。置于液氮中冷冻保存。

    1.2 RNA提取 采用Promaga公司的RNA提取试剂盒,以异硫氰酸胍一步法提取总RNA。提取结束后,稀释一定倍数,由紫外分光光度计测定光吸收值,计算RNA的含量和浓度。

    1.3 逆转录反应 采用Promage公司逆转录反应试剂盒进行逆转录反应,反应体系包括:5mol/L Mgcl2,1×反应缓冲液。1mol/L4×dNTP,1 U/mL rRNasin, Oligo(dT)15Primer 0.5μg,模板RNA1μg,AMV反转录酶15U。反应 42℃ 15min, 90℃灭活 5 min,冷冻备用。
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    1.4 PCR扩增反应 PAⅠ-1引物:①GAGGTGCCTCTCTCTGCCCTCACCAACATT;②AGCCTGAAACTGCTCGAACATGTCC(184bp)。β2m引物:①ACC CCCACTGAAAAAGATGA;③AT-CTTCAAACCTCCATGATG(112bp)。反应体系:50 μl中加逆转录产物 10 μl,二对引物终浓度为 1 μmol/L,4×dNTP各 200μmol/L,1×反应缓冲液,Taq酶 2U。扩增参数 94℃ 1min, 58℃ 1 min,72℃ 30s,30 周期循环,最后 72℃ 延伸 5min。取PCR产物 6 μl,10% 聚丙烯酰胺凝胶电泳,银染显带。

    1.5 扫描及计算 利用扫描仪(Uniscan 4C紫光)将扩增和银染后的凝胶直接扫描(精度 1 000dpi),用柯达科学影像系统 1D 图象分析软件分析,得到扩增条带的平均密度、面积、和密度强度总和来反映样本扩增前该基因 mRNA含量,以肿瘤组织与正常粘膜比较,数据资料用北京万道公司 SDAS软件进行统计处理。
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    2 结 果

    以所取的 24 例肿瘤和正常粘膜组织总 RNA,全部进行了PAⅠ-1和β2m的RT-PCR扩增,二者扩增长度分别为 184bp和112bp,在聚丙烯酰胺凝胶电泳中能够明显区分二者(附图),经扫描和计算机对密度强度扫描后,各个标本的密度强度值(减去本底密度强度值后的值),肿瘤/β2m(平行扩增)和正常粘膜/β2m(平行扩增)比值分别为表 1 所示,每一个体的肿瘤组织与粘膜组织扫描和计算后的比值,显示了两者之间的明显差异。

    附图 食管癌组织、粘膜组织PAⅠ-1基因和内参照β2m扩增产物聚丙烯凝胶电泳后银染检测照片

    M为分子量标准(pBR322/TNI),C1~C5为肿瘤组织,N1~N5为粘膜组织表1 肿瘤和正常组织中PAⅠ-1和β2m扩增后的扫描结果 标本序号
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    肿瘤/β2m

    正常粘膜/β2m

    标本序号

    肿瘤/β2m

    正常粘膜/β2m

    1

    1.1807

    0.9707

    13

    1.9876

    1.1037

    2
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    1.2639

    1.0363

    14

    1.2344

    0.9830

    3

    1.3358

    0.7053

    15

    1.6131

    0.6743

    4

    1.6131
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    0.6308

    16

    1.2322

    0.8973

    5

    1.7465

    0.5279

    17

    1.1398

    1.0877

    6

    1.2181

    0.9149
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    18

    1.2763

    0.9879

    7

    3.5845

    1.3499

    19

    1.2304

    0.6783

    8

    1.1425

    0.7186

    20
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    1.9863

    0.5783

    9

    1.9588

    0.8902

    21

    1.3649

    0.7657

    10

    1.3649

    1.3865

    22

    1.1432
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    0.7856

    11

    2.0455

    0.5914

    23

    1.2723

    0.5429

    12

    1.3223

    0.8780

    24

    2.6754

    0.7896
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    以上述比值分析其结果得t值为3.910,P值0.003,两者差异有显著性意义,食道癌组的比值明显高于正常粘膜组织,P>0.01

    3 讨 论

    笔者采用定量RT-PCR方法分析了食管癌组织中的PAⅠ-1的 mRNA表达。为避免扩增反应中基因组DNA的污染,PCR 引物设计选在PAⅠ-1基因第 5 和 6 外显子之间,中间间隔了-1.5Kb 的内含子,使之不能与污染的基因组 DNA退火,仅对PAⅠ-1的 cDNA 特异退火,保证了所扩增的产物为特异的 PAⅠ-1 的 cDNA 序列。为避开扩增反应的平台期,经过预实验,确定在 35 个周期之前未进入平台期,超过 35 个循环后扩增效率不再增加,而选择 30 个循环为循环次数。利用β2微球蛋白(β2m)这一管家基因为内参照物,检查肿瘤组织的PAⅠ-1mRNA与β2m水平的比值,避免了各个反应中的系统误差。通过以上的设计和条件的保证,使这一方法具科学性,所得到的数据结果可靠。
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    PAⅠ-1作为 PA 的抑制剂,通过抑制 uPA 的活性,抑制纤溶酶的激活,从而可以调节纤溶活性。我们的实验结果及已有的有关乳腺、子宫肿瘤PAⅠ-1表达研究,均显示癌组织中 PAⅠ-1 表达高于正常组织,因而这种表达的上调,提示在肿瘤细胞的发生,恶变过程中存在着一种 PAⅠ-1 的激活机制[2,4]。近来的研究显示,uPA 和 PAⅠ-1 的水平与原发乳腺癌的肿瘤大小、激素受体类型、阳性小结的数目密切相关,高水平的 uPA和 PAⅠ-1明显增加复发和死亡的风险,提示肿瘤组织中的 PAⅠ-1 有独立于 uPA 之外的功能,如报道 PAⅠ-1 参与血管的生成调节等,这也可能是 PAⅠ-1 升高与恶性肿瘤具有紧密相关性的原因之一[5,6]

    我们所检测的 24 例肿瘤标本全部为浸润型,已有资料表明,肿瘤的浸润转移与 PAⅠ-1 的作用密切相关。在肿瘤细胞侵袭及转移这个复杂过程中,纤溶酶原激活系统起着重要作用。纤溶酶原激活系统中的尿激酶(uPA)参与细胞分化、迁移、组织重建、细胞周围基质降解等[7],uPA 的活性同时受到其生理抑制剂 PAⅠ-1 的抑制[7]。多篇文献报道,在一些肿瘤中 PAⅠ-1 的浓度与同期测定的 uPA的浓度呈直线正相关,显示出一种矛盾现象,尚不能很好的加以解释。目前鉴于肿瘤组织中 PAⅠ-1 分布的差异,对其作用机制提出了一些假设:①PAⅠ-1 在肿瘤内的内皮细胞中表达或许起到防止血管生成过程中胞外基质(ECM)过分降解,参与血管生成的调节。②PAⅠ-1 在肿瘤细胞中的表达,可以防止瘤组织自身的降解。继发癌灶局部 PAⅠ-1 含量高,uPA活性低,可能是促使转移瘤细胞定位的因素之一。③PAⅠ-1 在局部基质中表达,起到保护瘤组织中的基质,防止组织破坏降解的作用。
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    总之,目前关于 uPA 在肿瘤转移中的重要作用已取得多数人的共识,而 PAⅠ-1 在肿瘤组织中的异常升高,则提示肿瘤组织局部纤溶系统尚存在复杂的调节关系。PAⅠ-1 究竟在肿瘤的发生发展中起到什么作用,PAⅠ-1 能否作为肿瘤转移的抑制剂或选择性杀伤的靶向载体从而应用于临床,仍是具有广泛研究前景的领域。

    作者简介:赵亚力(1954-),男,河北安平县人,1994 年华西医科大学博士毕业,解放军总医院基础所分子生物室副研究员,发表论文 20 篇。电话:(010)66937516

    [参考文献]

    [1]Nobuya Tanaka. Plasminogen activator inhibitor 1 in human carcinoma tissues[J]. Int J Cancer, 1991,48(4):481-484.
, 百拇医药
    [2]Daneri NA, Macias LG, Oceguera VA, et al. Urokinasetype plasminogen activator and plasminogen activator inhibitors (PAⅠ1 and PAⅠ2) in extracts of invasive cervical carcinoma and precursor lesions[J]. Eur J Cancer, 1998,34(4):566-569.

    [3]Cho JY, Chung HC, Noh SH, et al. High level of urokinasetype plasminogen activator is a new prognostic marker in patients with gastric carcinoma[J]. Cancer, 1997,79(5):878-883.

    [4]Knoop A, Andreasen PA, Andersen JA, et al. Prognostic significance of urokinasetype plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor1 in primary breast cancer[J]. Br J Cancer, 1998,77(6):932940.
, 百拇医药
    [5]Sumiyoshi K, Baba S, Sakaguchi S, et al. Increase in levels of Plasminogen activator inhibitor and type1 Plasminogen activator inhibitor in human breast cancer: possible roles in tumor progression and metastasis[J]. Thrombosis Res, 1991,63(1):5971.

    [6]Pyke C, Kristensen P, Ralfkiaer,et al. The Plasminogen activator system in human cancer: messenger RNA for the inhibitor PAⅠ-1 is located in endothelial cells in the tumor stroma[J]. Cancer Res, 1991,51(15):4067-4071.
, 百拇医药
    [7]GrondahiHansen J, Christensen IJ, Rosenquiet C, et al. High levels of urokinasetype plasminogen activator and its inhibitor PAⅠ-1 in cytosolic extracts of breast carcinomas are associated with poor prognosis[J]. Cancer Res, 1993,53(11):25132517.

    [8]Kwaan HC, Keer HN. Fibrinolysis and cancer [J]. Semin Thromb Hemost,1990,16(3):230-235

    收稿日期:2000-05-14; 修回日期:2000-06-16, 百拇医药