吴成举 谢 鑫 柴纪严 陈 靖
辽宁中医药大学,辽宁 沈阳 110032
端粒酶具有逆转录酶活性,能够以自身的RNA为模板合成端粒DNA。人端粒酶结构上主要包括三部分:①端粒酶RNA(human telomerase RNA,hTR);②端粒相关蛋白质1(telomerase associated—protein 1,TP1/TLP1);③端粒酶催化亚单位 (human telomerase catalytic subunit,hTERT/hTRT)另外,还有热休克蛋白、p23和dyskerin。
脊椎动物hTR二级结构包括模板区、假结体区、CR4-5区、BoxH-ACA区和CR7区。Yeo等[1]研究发现模板区是端粒酶结合端粒DNA和发挥活性作用的必需结构。Feng等[2]把MKN-45细胞hTR eDNA反式亚克隆至真核表达载体,发现MKN-45细胞的端粒酶活性受到显著抑制,细胞凋亡增多。TP1并不是端粒酶发挥活性作用所必需的[3]。hTERT是包含氨基酸残基的多态链,作为端粒酶的催化亚基具有逆转录酶的共同结构。7个蛋白质域以及端粒酶催化亚基独特的T框架保守区域hTERT mRNA水平和端粒酶的活性呈正相关使hTERT基因突变,则细胞不表现端粒酶活性;将载有hTERT基因的质粒转染端粒酶阴性的成纤维细胞,可重建端粒酶活性[4]。目前认为,hTERT是人类端粒酶活性的主要调控亚单位,hTERT一旦表达就和其它亚单位一起组装成具有高活性的端粒酶全酶[5]。所以hTR和hTERT表达可以代表端粒酶的表达量。
1.1 标本是从辽宁中医药大学附属第一医院肿瘤科2006~2011年收集的,年龄 (50±7)岁,40例胃癌患者通过活检分为:乳头状腺癌12例,管状腺癌13例,低分化腺癌4例,印戒细胞癌6例,未分化癌5例;8例良性病变胃病患者通过活检分为:胃炎2例、胃溃疡4例、胃息肉2例。
1.2 检测方法
取材:胃镜检查及活检新鲜组织,每例均在胃镜下钳取病变部位组织的胃粘膜5块,3块送病检,另2块立即放人EP管中放在液氮罐中保存,取液氮活检组织置于EP管中,迅速37℃融化后将组织块减碎,加入2ml Trizon放置12h 4℃冰箱,加入氯仿放置20分钟,取上清放入EP管中,分别加入异丙醇和乙醇放置20分钟,离心4℃ 15000 r/min离心20 min弃上清,取lμl样本沉淀加入79μlDEPC水,到A260/A280微量紫外分光光度计进行测定RNA的吸光度值。测定后,进行配置同浓度同体积的样本,准备RT-PCR和PCR。
端粒酶扩增:50μl反映体系包含 ddH2O 35μl,10倍TRAP缓冲液 5μl,dNTP混合物 0.4μl,Tag DNA 聚合酶2μl,端粒酶 hTERT引物 5'-CATCCACATCGCGGCCACCACGT -3',5'- TGGTCTCCACGAGCCTCCGAGCG -3'5μl,内参为β-actin引物 3μl,后按以下条件扩增:94℃ 30 S、50℃ 30 s、72℃ 90 s、循环 25次。最后 72℃延伸 10 min。PCR产物在2% 琼脂糖电泳进行分析,用EB方法显色,出现梯形条带者为阳性。
40例原发性胃癌组织中端粒酶hTERT,呈阳性表达39例,阳性率为97.5%(39/40),8例良性胃部病变,端粒酶阳性表达者为1例,阳性率为12.5%(1/8)。胃癌的端粒酶阳性率明显高于良性胃部病变的阳性率,差异有统计学意义 (P<0.01)(见图)。
胃癌是多种致癌基因、抑癌基因相互作用以及多个遗传基因失去平衡的结果,这其中端粒酶的活化则是引起细胞永生,从而导致胃癌发生的重要和关键的步骤之一。有研究表明,端粒与细胞的寿命密切相关,端粒长度被认为是细胞有丝分裂的计数器,端粒缩短很可能是正常细胞分裂与老化的分子信号。端粒酶是由RNA和蛋白质构成的一种特殊的逆转录酶,其RNA是端粒合成的内模板,端粒酶的功能即为添加端粒重复序列末端,阻止端粒随细胞分裂而逐渐缩短,而如果端粒的长度得以维持,超过复制极限面无限制下去,细胞就会成为永生化或恶性转化细胞。端粒酶的活化在在细胞癌变过程中起了关键性的作用。通过40例胃粘膜活检组织标本端粒酶表达情况进行分析,发现胃癌活检标本端粒酶阳性率为97.5% ,明显高于非胃癌组,提示大多数胃癌组织端粒酶处于活化状态,同时可见胃部病变8例病人,其中有1例是阳性,端粒酶可以作为病情进展和恶化的重要参考指标之一。
[1]Yeo M,Rha SY,Jeung HC,et al.FEBSLett,2005,579(1):127-132.
[2]Feng RH,Zhu ZG,Li JF,et al.World J Gastroenterol,2002,8(3):436-440.
[3]Liu Y,Snow BE,Hande MP,et al.Mol CellBiol,2000,20(21):8178-8184.
[4]Yudoh K,Matsuno H,Nakazawa F,et al.J Bone Miner Res,2001,16(8):1453-1464.
[5]Chang JT,Chen YL,Yang HT,et al.Eur J Biochem,2002,269(14):3442-3450.