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背景:恶性肿瘤一直以来是严重危害人类健康的一类疾病,其中胃癌是世界第四大常见恶性肿瘤,其病死率高居第二位。肝癌预后非常差,每年约有63万新发病例,并造成约59万患者死亡,在所有恶性肿瘤导致的死亡中排第三位。在我国消化道肿瘤一直居于各种恶性肿瘤的首位,近年来尽管随着诊疗技术的不断进步,消化道肿瘤如胃癌、肝癌及结肠癌的诊断和治疗有了长足进步,但是多数患者发现肿瘤时,已经到了中晚期,预后往往不佳。因此,深入探讨一些消化道恶性肿瘤的发病机制,对于早期肿瘤的筛查和诊断,及时选择合适的治疗方案,以充分提高癌症患者生存率都起着决定性的作用。RNA编辑的定义是:DNA转录成RNA后,除了RNA剪切外的其他加工过程,它通过删除、添加以及修饰核苷酸等方式改变遗传信息。RNA编辑是国际上近年来一个活跃的前沿研究领域,对RNA起编辑作用的酶称为RNA编辑酶。现已发现的RNA编辑酶包括ADAR1、ADAR2和ADAR3,其中研究最多的是ADAR1。越来越多的研究认为RNA编辑与肿瘤、炎症的关系密切,可能部分参与了疾病发生机制。ADAR1在胃癌、结肠癌和肝癌等消化道恶性肿瘤及消化系统常见病如慢性肝炎、肝硬化发生发展中的作用国内外鲜有报道,尤其系统的研究与消化道肿瘤的关系方面还未见有报道。为了进一步研究ADAR1在胃癌、肝癌及结肠癌等恶性消化道肿瘤中的作用及内在机制,我们设计了该实验。目的:1.制备和纯化ADAR1多克隆抗体,为后续研究提供基础。2.探讨RNA编辑酶ADAR1在胃癌、肝癌、结肠癌及相应癌旁、正常组织中的表达及定位情况,分析ADAR1与上述肿瘤临床病理特征的关系。3.了解RNA编辑酶ADAR1在HBV+、HBV-慢性肝炎、肝硬化组织中的表达情况及定位。4.构建和鉴定ADAR1过表达慢病毒载体并包装、纯化慢病毒颗粒。稳定转染胃癌细胞系,为后续功能学的研究提供有力工具。方法:1.制备ADAR1抗原肽,免疫正常兔并收集、层析纯化抗体。2.应用免疫组织化学二步改良法(SP法)检测胃癌、肝癌、结肠癌和相应癌旁或正常组织以及在HBV+、HBV-慢性肝炎、肝硬化组织中的表达情况。3.分析以上肿瘤组织中ADAR1的表达与临床病理资料的相关性。4.设计并构建ADAR1的慢病毒过表达载体,用293T细胞系包装慢病毒颗粒,感染胃癌细胞系SGC-7901、MKN28,筛选获得稳定转染株。PCR和Western-Blot鉴定载体的有效性。结果:1.制备出高效价的多克隆抗体anti-ADAR1(N-端)和anti-ADAR1(C-端)。经ELISA检测抗体效价,兔血清(识别N端多肽)的抗体效价超过1:2000,效价很高。兔血清(识别C端多肽)的抗体效价超过1:64000,效价极高。这两个抗体针对不同的抗原表位(分别位于ARDR1的N端和C端),都具有很好的效价。2.胃癌和正常胃粘膜组织中ADAR1的定位与表达免疫组化检测ADAR1在246例胃癌组织中的表达情况,结果显示ADAR1主要定位于胃癌组织的胞浆,部分低分化弥漫型胃癌、未分化胃癌有胞核表达。ADAR1蛋白在胃癌与正常胃粘膜组织中阳性表达率分别为96.7%(238/246)和100%(134/134),其中分别有48.3%(119/246)和89.6%(120/134)表达呈强阳性。比较ADAR1在胃癌和正常胃粘膜组织中的表达,差异具有统计学意义(P<0.001)。进一步分析ADAR1与胃癌临床病理参数间的关系,我们发现其表达阳性率与组织分化、TNM病理分期有关(P<0.05)。分化程度上以高分化组阳性率为最高,明显高于中、低及未分化组(P<0.001),且表达强度随组织分化的降低而降低。TNM分期中I、II期阳性表达率为100%(129/129),III、IV期的阳性表达率为93.2%(109/117),I、II期阳性表达率明显高于III、IV期,差异比较具有统计学意义(P<0.001)。另外检测ADAR1在40例胃癌组织中的表达阳性率为95%(38/40),在与其对应的淋巴结转移灶中阳性率为92.5%(37/40),经统计分析,ADAR1在胃癌与其对应淋巴结转移灶中的表达无显著统计学差异(P>0.05)。3.在肝癌、癌旁组织,慢性肝炎以及肝硬化组织中ADAR1的定位和表达在98例肝癌及其相匹配的癌旁组织中,ADAR1均分布于肝癌组织的胞浆。其蛋白表达率分别为87.8%(86/98)和98%(96/98),阳性率有统计学差异(P<0.001)。另检测140例肝癌组织,结果表明ADAR1蛋白表达阳性率与组织分化、TNM病理分期有关(P<0.05),而与性别、年龄无关(P>0.05)。ADAR1的表达强度随组织分化的降低而降低(P<0.01),TNM分期中以I、II期阳性表达率为高,与III、IV期比较有统计学意义(P<0.05)。该蛋白在慢性肝炎、肝硬化组织中的表达定位于细胞浆,其中29例HBV+慢性肝炎及35例HBV-肝炎中表达率分别为93.1%(27/29)和97.1%(34/35),阳性率无统计学差异(P>0.05)。在59例HBV+肝硬化及33例HBV-肝硬化中表达率分别为86.4%(51/59)和75.8%(25/33),阳性率也无统计学差异(P>0.05)。按是否考虑HBV阳性、阴性因素,比较肝炎、肝硬化两者之间表达情况也均无统计学意义。4. ADAR1在结肠癌及其配对癌旁组织中的定位与表达ADAR1蛋白在100例结肠癌及其相匹配的癌旁组织中的表达结果表明,ADAR1主要定位于细胞质。结肠癌及其相匹配的癌旁组织阳性表达率分别为88%(88/100)和98%(98/100),两者有统计学差异(P<0.001)。在结肠癌组织中ADAR1蛋白表达阳性率与性别、年龄、TNM病理分期无关(P>0.05),而与组织分化有关(P<0.05),其表达强度随组织分化的降低而降低。5.建立了ADAR1慢病毒表达系统我们分别构建并鉴定了ADAR1的过表达载体pGC-LV/ADAR1P110、pGC-LV/ADAR1P150,包装病毒颗粒使用293T细胞系,并瞬时感染293T细胞,采用Q-PCR进行病毒滴度测定及mRNA水平的初步验证。在证实以上表达系统成功建立的基础上,利用该系统进一步建立稳定表达ADAR1-P110和ADAR1-P150两个亚型和空载体对照的SGC-7901、MKN28胃癌细胞株。结论:在本实验中,我们成功制备出效价高,敏感性强的ADAR1抗体,并首次将其用于消化道肿瘤的表达研究,本实验所检测病例均使用组织芯片,数量充足,保证了试验在同等条件下进行,结果相对可靠。我们的研究表明,ADAR1在消化道恶性肿瘤胃癌、肝癌、结肠癌中的表达阳性率低于相对应的正常组织及癌旁组织,且肿瘤的表达与年龄、性别无关,而与TNM分期和组织学类型密切相关。这一研究结果提示我们ADAR1在胃癌、肝癌、结肠癌的发生发展中可能发挥抑癌基因的作用,RNA编辑酶ADAR1可能参与了胃癌、肝癌、结肠癌的发生发展过程。进一步研究以上三个肿瘤RNA的异常编辑以及与癌基因和抑癌基因表达的相互关系,并寻找RNA异常编辑的下游作用底物和上游调控分子,将有助于我们提高对部分消化道肿瘤发生发展过程的认识。为此我们成功设计并构建ADAR1的慢病毒过表达载体,该表达系统经测序及Western blot验证后,包装成慢病毒颗粒并稳定转染胃癌细胞系。