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编号:10229019
肝癌患者外周血AFPmRNA的定性及定量检测与转移的关系
http://www.100md.com 《癌症》 2000年第6期
     作者:刘迎娣 梁敏 孙晓华 程留芳 汪鸿志

    单位:刘迎娣 梁敏 孙晓华 程留芳 汪鸿志(解放军总医院消化科,北京100853)

    关键词:肝肿瘤;转移;甲胎蛋白;mRNA;竞争PCR

    癌症000618

    【摘要】目的:探讨肝癌患者外周血AFPmRNA的表达与肝癌转移的关系。方法:采用RT-NestedPCR技术,检测了96例患者外周血中的AFPmRNA,并采用竞争PCR技术对其47例阳性患者AFPmRNA的含量进行了检测。结果:AFPmRNA阳性率分别为:对照组0,肝硬化组13.3%,肝癌未发生转移组42.9%,局部转移组(肝内、门脉及胆管癌栓)61.5%,远处转移组90.9%。肿瘤直径≥5cm组AFPmRNA阳性率高于肿瘤<5cm组(P<0.01);血清AFP≥400ng/ml组AFPmRNA阳性率高于<400ng/ml组(P<0.01);AFPmRNA阳性率与Child分级无关(P>0.05)。阳性患者外周血中AFPmRNA含量分别为:肝硬化组(5.5×104±4.5×104)copies/ml,肝癌未发生转移(1.90×106±1.02×106)copies/ml,局部转移组(2.58×106±2.31×106)copies/ml,远处转移组(2.98×107±2.08×106)copies/ml。其中非肝癌组与肝癌组之间、肝癌无远处转移与远处转移组之间具有显著性差异(P<0.001)。结论:人外周血中AFPmRNA的检测是判断肝癌发生转移与否的可靠实验方法,对于预测肝癌远处转移的危险性有重要临床意义。
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    中图分类号:R735.7 文献标识码:A

    文章编号:1000-467X(2000)06-0569-03

    The relationship between AFP mRNA concentration in peripheral blood

    and tumor metastasis in patients with hepatocellular carcinoma

    LIU Ying-di, LIANG Min, SUN Xiao-hua, et al.

    Department of Gastroenterology,General Hospital of PLA,Beijing 100853, P.R. China
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    【 Abstrat】 Objective: To investigate the relationship between AFP mRNA concentration in peripheral blood in patients with hepatocellular carcinoma (HCC) and tumor metastasis. Methord: 96 cases were included.The AFP mRNA concentration in peripheral blood were determined using RT- Nested PCR, and compitative RT- PCR technique were used in quatitative analysis for 47 positive cases. Results:The positive ratio was: control group 0, liver cirrhosis 13.3% , HCC without metastasis group 42.9% , HCC with local metastasis group 61.5% , HCC with distant metastasis 90.9% .The results showed that significant differences between non-malignant and malignant group; HCC without distant metastasis and with distant metastasis group (P< 0.01). The presence of AFP mRNA seemed to be correlated with diameter of tumor and serum AFP value. The AFP mRNA concentrations in the positive were:liver cirrhosis group (5.5× 104± 4.5× 104)copies/ml,HCC without metastasis group (1.90× 106± 1.02× 106) copies/ml,HCC with local metastasis group (2.58×106± 2.31× 106) copies/ml, HCC with distant metastasis (2.98× 107± 2.08× 106) copies/ml. Significant differences were also found between non-malignant and malignant group; HCC without distant metastasis and with distant metastasis group (P< 0.01). Conclusions: The detection of human AFP mRNA is very important in clinical prediction of HCC metastasis.
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    Key words:Liver neoplasms;Metastasis;α - fetoprotein; mRNA; Competative PCR

    肝癌发生肝外转移是影响预后的重要因素之一。过去凭借影像学来发现转移灶,往往已失去有利的治疗时机。部分生化指标如AFP的变化也只能大致预测手术及其它常规治疗后复发的可能,而对是否发生转移则没有意义。血行转移是肝癌发生转移的主要途径,近年来对外周血中AFPmRNA的检测,反映了血中肝癌细胞的存在,为预测肝癌的转移提供了新的方法。本实验采用PCR法定性、定量检测了人外周血AFPmRNA的表达,并探讨其与肝癌转移的关系。

    1 资料和方法

    1.1病例及细胞系的选择

    本研究病例选自1996年10月至1999年6月我科住院患者96例,按疾病种类分为3组:无肝病对照组12例,肝硬化组15例及肝癌组69例,肝癌组又按有无转移分为无转移的肝癌1组、有局部转移的肝癌2组以及伴有远处转移的肝癌3组。肝癌组均经血清学检查、B型超声、CT、病理等检查确诊。采用人类肝癌细胞系HepG2作为检测结果阳性对照,人类胃癌细胞系BGS-180作为阴性对照。
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    1.2试验方法

    标本采集、总RNA提取、反转录cDNA均参照文献[1]

    1.2.1引物设计:参考文献[2]及Oligo引物设计软件设计引物顺序见表1;其中突变引物中引入了G-A,C-T的突变位点,从而使竞争模板中引入了AAGCTT的HindⅢ酶切位点。

    1.2.2定性检测:分别采用外引物A和B、内引物C和D进行巢式PCR反应,全部标本检测均在β2微球蛋白阳性、HepG2细胞系AFPmRNA阳性、BGS-180细胞系阴性基础上进行。反应终产物长度为184bp。琼脂糖电泳后在紫外透射仪下观察结果。

    1.2.3模板制备:取AFPmRNA定性呈阳性的肝癌组织提取总RNA,反转录成cDNA,利用以下引物进行PCR反应:①A和B;②A和F,B和E。分别将②产物提纯,加入引物A、B再次进行PCR,即制备出模板,分光光度计测量其OD值,并计算其浓度。模板AFPmRNA含量公式为:(OD值×50×50×6.02×1023)/(649×357×1000×1000×1000)opies/μl。此模板已引入HindⅢ酶切位点,其竞争PCR产物经酶切后与标本产物进行对比。
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    1.2.4巢式PCR:模板作10倍倍比稀释,与待测标本于一个反应体系里进行PCR。分别用外引物A和B与内引物C和D行PCR反应,第一次PCR反应体系容积50μl,其中含50mmol/LTris-HCl(pH8.3),44mmol/LKCl,1.1mmol/LMgCl2,0.013%明胶,各12.5pmol外引物、TaqDNA酶2.5u。95℃预变性5min,93℃变性60s,50℃复性60s,72℃延伸120s,共进行32循环,后延伸10min,扩增片断长度为357bp。第二次PCR:取第一次扩增产物2μl,加入第二次反应体系中,除引物为内引物外,其余与第一次相同。扩增片断长度为184bp。

    1.2.5酶切反应:取第二次PCR产物10μl,10×酶切缓冲液2μl,HindⅢ酶15U,混匀,37℃4h,75℃10min,酶切产物长度分别为90bp和94bp。

    1.2.6电泳及结果观察:2.0%琼脂糖凝胶电泳,溴化乙锭染色,以pBR322/Hinf1作为分子量标准,在紫外透射下观察结果,以条带亮度最接近的模板浓度的2倍作为待测标本浓度。
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    1.3 统计学方法及显著性界值

    采用χ2检验及t检验,以P<0.05为显著性差异界值,以P<0.01为非常显著性差异界值。

    2 结果

    AFPmRNA定性检测结果如表2。实验结果显示,AFPmRNA的阳性率随对照组、肝硬化组、肝癌未转移组、局部转移组和远处转移组顺序递增。经统计学处理非肝癌组(2/27)与肝癌组(45/69)之间、有远处转移组(20/22)与无远处转移组(25/47)之间差异均有显著性意义(P<0.01);按肿瘤大小及AFP≥400ng/ml与否及Child分级,则肿瘤直径≥5cm组,其AFPmRNA的阳性率(36/45)与<5cm组(9/23)之间具有显著性差异(P<0.01);按肝功能的Child分级分组,AFP≥400ng/ml组其阳性率(35/45)与AFP<400ng/ml组(8/24)之间具有显著性差异(P<0.01);不同组之间阳性率无显著性差异(P>0.05)。同一肿瘤分组中,肿瘤直径≥5cm组,其AFPmRNA的阳性率与<5cm组之间除肝癌无转移组外均具有显著性差异(P<0.05);AFP≥400ng/ml组其阳性率与AFP<400ng/ml组之间具有显著性差异(P<0.01);按肝功能的Child分级分组,不同组之间阳性率无显著性差异(P>0.05)。
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    表1 AEPmRNA引物序列 引物名称

    引物顺序

    AFPmRNA引物

    上游外引物(A)

    5'-GCTGACATTATTATCGGACAC-3'

    下游外引物(B)

    5'-CTCTTCAGCAAAGCAGACTTC-3'

    上游内引物(C)

    5'-GCCATGCTTCAGCAGCTT-3'

    上游内引物(D)

, 百拇医药     5'-AGCCTCAAGTTGTTCCTCTGT-3'

    上游突变引物(E)

    5'-TGTGCCAAGCTTAGGGTGTAG-3'

    下游突变引物(F)

    5'-CTACACCCTAAGCTTGGCACA-3'

    β2微球蛋白引物

    上游外引物

    5'-ACCCAGAGGTTCTTTGAGTC-3'

    上游外引物

    5'-TCTGATAGGCAGCCTGCACT-2'
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    表2 病例分组及临床特点(n) 项目

    无肝病

    对照组

    肝硬化组

    肝癌1组

    肝癌2组

    肝癌3组

    阳性

    阴性

    阳性

    阴性

    阳性

    阴性
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    阳性

    阴性

    肝癌直径

    ≥5cm

    -

    -

    -

    6

    3

    15

    3

    17

    2

    <5cm
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    -

    -

    -

    3

    9

    3

    5*

    3

    0*

    血清AFP

    ≥400ng/ml

    0

    0
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    0

    7

    4

    14

    4

    14

    0

    <400ng/ml

    12

    2

    13

    2

    8*
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    2

    6*

    4

    2*

    Child分级

    A级

    12

    0

    2

    6

    5

    6

    3
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    8

    1

    B级

    0

    1

    5

    2

    3

    8

    5

    8

    0

    C级

    0
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    1

    6

    1

    4

    2

    2

    5

    1

    总数

    12

    15

    21

    26

    22
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    注:肝癌1组:肝癌未发生转移组;肝癌2组:肝癌发生肝内及局部转移组;肝癌3组:肝癌发生远处转移组;*P<0.05分组表3各组AFPmRNA检测结果(copies/ml)

    n

    阳性

    阴性

    无肝病对照组

    12

    0

    12

    肝硬化组

    15

    2(5.50×104±4.50×104)
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    13

    肝癌1组

    21

    9(1.90×106±1.02×106)*

    12

    肝癌2组

    26

    16(2.58×106±2.31×106)*

    10

    肝癌3组

    22

    20(2.98×107±2.08×106)*
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    2

    注:表中含量均为阳性患者平均含量;*P<0.001

    AFPmRNA定量检测结果如表3。肝癌与非肝癌之间、发生远处转移与未发生远处转移组AFPmRNA含量之间具有非常显著性差异(P<0.01);肝癌1组与肝癌2组之间无显著性差异(P>0.05)。

    3 讨论

    本实验结果显示,AFPmRNA的阳性率随对照组、肝硬化组、肝癌未转移组、局部转移组、远处转移组顺序递增。经统计学处理非肝癌组与肝癌组之间、有远处转移组与无远处转移组之间有显著性差异,说明AFPmRNA作为一种敏感的指标,对肝癌远处转移的诊断具有非常重要的临床意义。分析AFPmRNA与肿瘤大小、血清AFP水平之间,以及与肝细胞功能状态关系的结果,本文认为随着肿瘤细胞数量增多、体积增大,分泌AFP入血增多,肝癌细胞脱落入血的机会增加,血中AFPmRNA含量发生变化,发生转移的机会也随之明显增多,因此AFPmRNA可能是预示转移机会增加的一个标志。提示临床对于检测到外周血AFPmRNA表达、肿瘤直径≥5cm、血清AFP≥400ng/ml的患者,要密切注意有无远处转移的发生。
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    本研究在定性检测呈阳性后采用竞争PCR技术检测了外周血AFPmRNA的含量。其中模板的设计不但引进了HindⅢ酶切位点,还将此位点设计于内引物中点附近,目的是使酶切后产物电泳位于同一条带,易于与未酶切之标本进行比较,结果更加可靠,这在以往文献中未见报道。

    在定性检测的基础上,我们运用竞争PCR技术对47例阳性患者外周血AFPmRNA进行定量检测,以期从含量上判断肝癌发生转移的危险性。从实验结果可以看出,无肝病对照组均为阴性;肝硬化组15例只有2例为阳性,且含量低;AFPmRNA的阳性率及含量随未转移、局部转移及远处转移顺序而提高。非肝癌组与肝癌组AFPmRNA含量之间、发生远处转移与未发生远处转移含量之间也具有非常显著性差异(P<0.01)。说明肝癌患者发生远处转移的危险性随外周血AFPmRNA的含量增加而增加。我们认为其最重要的临床意义在于:在外周血中检测到AFPmRNA、特别是含量较高或进行性增高时,①要进行进一步检查,早日发现或排除、防止和/或减缓转移的发生;②要特别注意有无远处转移,这对于肝移植、以及肝癌切除术方案的制定及预后的估计都具有重要意义。总之,本研究肝癌患者外周血AFPmRNA的定性及定量检测证实了外周血AFPmRNA与肝癌转移的关系,对临床预测转移及治疗具有重要的指导意义。肝癌患者各种治疗前后外周血中AFPmRNA含量的变化及其与预后的关系正在进一步研究中。
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    基金项目:本课题受军队“九五”科研基金(编号96Q105)资助

    [参考文献]

    1,Simms D, Cizdzidl PE, Chomczynski P. TRIzolTM: a new regent for optimal single- step isolation of RNA [J]. Focus , 1993,15:99~ 102.

    2,Niwa Y, Matsumura M, Shiratori Y, et al. Quantitation of alpha- fetoprotein and albumin messenger RNA in human hepatocellular carcinoma [J]. Hepatology, 1996, 23 (6):1384~ 1392.

    3,Yamamoto H, Itoh F, Sakamoto H, et al. Association of reduced cell adhesion regulator messenger RNA expression with tumor progression in human hepatocellular carcinoma [J] . Int J Cancer, 1997,74(3): 251~ 254.

    4,Yamanaka N, Okamoto E, Fujihara S , et al. Do the tumor cells of hepatocellular carcinomas dislodge into the portal venous stream during hepatic resection? [J]. Cancer, 1992,70(9):2263~ 2267.

    收稿日期:1999-11-12;修回日期:1999-12-23, 百拇医药