人前列腺癌组织中DNMT1、GSTP1和APC的表达*

张伟杰,别良玉,陆士新,王瑞林,赵培荣,王留兴1,#

1)郑州大学第一附属医院肿瘤科郑州 450052 2)中国医学科学院肿瘤医院肿瘤研究所北京 100021 3)郑州大学肿瘤中心郑州 450052

#通讯作者,男,1952年2月生,本科,教授、主任医师,研究方向:恶性肿瘤的内科治疗,E-mail:wlx2246@yahoo.com.cn

前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤之一。在西方国家,其在 40岁以上男性恶性肿瘤死亡原因中居第 2位,仅次于肺癌[1];在我国该病的发病率也有逐年上升的趋势。前列腺癌发病原因复杂,已有研究[2]证实在前列腺癌中,有许多基因存在异常高甲基化。作者观察了前列腺癌与前列腺增生组织中DNA甲基转移酶(DNA methyltransferase 1,DNMT1)、谷胱甘肽S转移酶P1(glutathione S transferase P1,GSTP1)与结肠腺瘤性息肉病基因(adenomatous polyposis coli,APC)的表达情况,并进一步探讨了它们之间的关系。

1 对象与方法

1.1 对象 收集郑州大学第一附属医院泌尿外科2008年1月至2010年 1月收治的 56例前列腺癌确诊患者的临床和病理资料。其中前列腺癌切除标本4例,经尿道电切标本 19例,穿刺活检组织标本 33例。年龄 50～93岁,中位年龄 77岁。病理分级:根据Gleason评分标准分为高分化腺癌9例,中分化腺癌17例,低分化腺癌 30例;临床分期:采用美国Jewett-Whitmore-Prout体系进行分期,A期4例,B期7例,C期 11例,D期 34例。10例同期行开放手术切除的前列腺增生患者标本作为对照,年龄 55～80岁,中位年龄 68岁。所有患者术前均未行放、化疗或其他针对肿瘤的治疗。

1.2 前列腺癌和前列腺增生组织中 DNMT 1、GSTP1和APC蛋白的检测

鼠抗人DNMT1单抗(ab54759)购自Abcam公司、鼠抗人GSTP1单抗(sc-66000)和兔抗人APC多抗(sc-896)购自美国Santa Cruz公司。SP-9000免疫组织化学检测试剂盒和DAB显色试剂盒均购自北京中杉金桥生物技术有限公司。

标本经体积分数为10%的甲醛溶液固定,石蜡包埋,4μm厚连续切片。所有操作步骤均按免疫组织化学SP检测试剂盒说明书进行。一抗稀释比例为1∶200。同时用PBS代替一抗作阴性对照,已知前列腺癌阳性切片作阳性对照。结果判定采用双盲法,每张切片由 2名病理科医师分别判断,二者结果不一致时重新判断。

每张切片选取 5个具有代表性的高倍视野,计数 500个细胞中的阳性细胞数,按阳性细胞所占比例:＜10%计0分,10%～计1分,51%～计2分,≥75%计 3分。按着色程度:染色与背景相似者为 0分,着色浅、略高于背景者为 1分,中度着色、明显高于背景者为 2分,强染、着深棕色者为 3分。取两项评分的乘积为总分,0分为阴性,≥1分为阳性。1.3 统计学处理 应用SPSS 17.0进行分析。采用确切概率法比较前列腺癌与前列腺增生组织中DNMT1、GSTP1及APC蛋白的阳性表达率;采用列联系数分析前列腺癌组织中 DNMT1的表达与GSTP1、APC表达的关联性。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 前列腺癌和前列腺增生组织中 DNMT1、GSTP1和APC蛋白的表达 见图1。不同组织中DNMT1、GSTP1和APC蛋白的表达见表1。

2.2 前列腺癌组织中DNMT1蛋白与GSTP1、APC蛋白表达的关联性分析 结果见表2。

图1 前列腺癌(A)和前列腺增生(B)组织中DNMT 1、GSTP1和APC蛋白的表达(SP,×400) 1:DNMT1;2:GSTP1;3:APC。

表1 不同组织中DNMT1、GSTP1和APC蛋白的表达例(%)

表2 前列腺癌组织中DNMT 1蛋白的表达与GSTP1、APC蛋白表达的关联性 例

3 讨论

近年来的研究[2]证实,肿瘤细胞中许多基因启动子CpG岛表现的异常高甲基化是肿瘤抑制基因除突变、缺失和失活的第 3种机制,在某些情况下甚至是惟一机制。与甲基化有关的DNA甲基转移酶(DNMT)有3种:DNMT1、DNMT3a和DNMT3b,其中DNMT1是 DNA复制后维持甲基化的关键酶[3]。赵先兰等[4]报道在宫颈上皮内瘤变和宫颈癌组织 DNMT1 mRNA的阳性率高于正常组织。该研究结果示在前列腺增生及高、中、低分化前列腺癌组织中DNMT1蛋白的阳性表达率逐渐升高,表明DNMT1的活性越高,前列腺癌的恶性程度亦越高。

GSTP1通过参与细胞的新陈代谢、解毒及清除可能损害基因的外源性化合物,从而保护细胞免受DNA损伤和癌变。扈清云等[5]报道正常前列腺、前列腺增生、高级别的上皮内瘤变及前列腺癌组织中GSTP1的表达呈逐渐降低的趋势。杜稳斌等[6]报道,超过90%的前列腺癌组织中GSTP1的CpG岛存在高甲基化现象,而正常人和前列腺增生症患者的前列腺组织中未发现。Woodson等[7]报道此现象可以作为前列腺癌的早期诊断标志。该研究结果亦证实在前列腺增生及高、中、低分化前列腺癌组织中GSTP1蛋白的阳性表达率逐渐降低,提示可进一步通过使用去甲基化剂抑制DNMT1的活性,使部分因高甲基化而失活的基因(如GSTP1)恢复表达,为前列腺癌的治疗开辟一条新的途径。

APC蛋白是Wnt信号通路的重要组成部分,参与了β-catenin蛋白胞质内降解。APC失活后βcatenin积聚于胞质内并易位入细胞核,激活下游靶基因转录,如c-myc、CyclinD1和c-jun,最终导致细胞恶性转化,形成恶性肿瘤[8]。目前有关APC在前列腺癌组织中表达的研究甚少,该研究结果显示在前列腺增生及高、中、低分化的前列腺癌组织中APC蛋白的阳性表达率逐渐降低,说明APC表达的缺失与前列腺癌恶性程度的增加有关。

此外,该研究还显示前列腺癌组织中DNMT1的表达和GSTP1、APC的表达均呈负关联,提示抑癌基因失活的机制也许与启动子高甲基化有关,且在前列腺癌的发生发展中起重要作用。

[1]Jemal A,Siegel R,Xu J,etal.Cancer statistics,2010[J]. CA Cancer JClin,2010,60(5):277

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[3]王志刚,吴建新.DNA甲基转移酶分类、功能及其研究进展[J].遗传,2009,31(9):903

[4]赵先兰,饶燕玲,孟志英,等.宫颈癌组织中 DNA甲基转移酶1mRNA的表达[J].郑州大学学报:医学版, 2009,44(1):120

[5]扈清云,朱金玲,张东东,等.GSTP1在前列腺癌组织中的表达及其甲基化检测[J].解剖学研究,2009,31 (1):31

[6]杜稳斌,侯建国,武旗,等.前列腺癌组织中谷胱甘肽S-转移酶P1基因启动子区域甲基化序列分析[J].第二军医大学学报,2008,29(7):762

[7]Woodson K,O'Reilly KJ,Hanson JC,etal.The usefu lness of the detection of GSTP1methylation in urine as abiomarker in the diagnosis of prostate cancer[J].J Urol, 2008,179(2):508

[8]陆以霞,祝喜萍,卢艳红,等.胃癌及胃癌前病变中APC、bcl-2和c-met基因的表达及意义[J].吉林大学学报:医学版,2007,33(2):314