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【背景与目的】生物芯片技术已经广泛应用于生物学领域。根据其芯片上检测物质的不同,主要分为基因芯片(gene chip)、蛋白质芯片(protein chip)、细胞芯片(cell chip)和组织芯片(tissue chip, TMA)。组织芯片又称组织微阵列,是将多个不同的组织标本以一定规则阵列的方式排布于同一载玻片上,行同一指标的原位组织学研究,其具有快速、体积小、平行、高通量、快速省时等特点[1],目前组织芯片技术已应用于人类疾病相关验证、人类后基因组学及新药开发、治疗过程追踪等新领域。在肿瘤病理学方面,组织芯片技术主要应用于检测肿瘤相关基因及其表达产物在同一肿瘤不同类型、同种类型不同发展阶段以及不同肿瘤中的表达水平,进而探讨研究某些与肿瘤的分化、转移、预后及复发等相关的因素,从而为临床决策提供了新的理论支持。乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一。乳腺癌的发生、发展与表观遗传学修饰密切相关[2]。表观遗传学(epigenetics)是研究基于非基因序列改变所致基因表达水平变化的一门学科,发生在DNA转录或mRNA的翻译过程中,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰及非编码RNA等[3]。其不仅对基因表达、调控、遗传有重要作用,而且在肿瘤、免疫等疾病的发生和防治中具有十分重要的作用[4],是生命科学领域又一个十分重要的新的研究方向。NSD2是一种含有SET结构域的组蛋白赖氨酸甲基转移酶,属于NS(Dnuclearreceptor binding SET domain containing)蛋白家族成员,研究表明其蛋白的SET结构域与经典的H3K36甲基化酶SET2同源,由此可以推测NSD2可能是通过催化H3K36甲基化起作用的。人们关注的焦点是NSD蛋白与疾病之间的密切联系,研究表明,多种肿瘤的发生、发展与NSD2的高表达密切相关。EZH2是PcG家族中的一种在进化上高度保守的基因,是唯一的H3K27甲基化催化酶,与组蛋白甲基化修饰有关,在细胞的生长发育起重要作用,它在肿瘤发生中的作用也较早受到重视。研究发现EZH2在多种肿瘤细胞系中高表达,在胚胎干细胞中被EZH2调控的基因更容易在肿瘤细胞中被DNA甲基化修饰而失活。有关NSD2和EZH2在乳腺癌中表达及生物遗传学方面的研究很少。为此,本课题运用组织芯片新技术,采用免疫组织化学对乳腺癌石蜡包埋组织标本中组蛋白甲基化转移酶NSD2和EZH2进行检测分析,探讨NSD2和EZH2在乳腺癌中表达水平的高低是否在一定程度上影响乳腺癌的发生、发展和转归,成为乳腺癌临床诊断和预后判断的一个新的参考指标。【材料和方法】1.2006年1月至2012年6月大理学院附属医院病理科诊断为乳腺癌石蜡包埋组织共146例(其中包括浸润性导管癌126例、导管内癌12例、浸润性小叶癌及特殊癌8例);随机选择同期诊断为乳腺增生症和乳腺纤维腺瘤石蜡包埋组织共24例。2.将收集的蜡块组织制成组织芯片。3.应用免疫组化技术检测组蛋白甲基转移酶NSD2和EZH2在乳腺癌组织芯片中的表达情况,并结合临床病理资料进行分析。【结果】1.临床基本信息:1.1170例乳腺标本来源于活检及手术切除,患者均为女性,其中146例乳腺癌患者年龄范围29~80岁,中位年龄48岁;24例乳腺良性病变标患者年龄范围28~57岁,中位年龄42岁。1.2病理组织学类型:浸润性导管癌126例,导管内癌12例,小叶癌及特殊癌8例;病理分级:Ⅰ级35例,Ⅱ级71例,Ⅲ级20例;淋巴结转移情况:有转移74例,无转移72例。2.组织芯片制作结果:制作的3x4点阵组织芯片共16张,HE染色后显微镜下观察,芯点未出现脱片、倒浮等现象,芯片上各芯点完整,个别芯片有轻度的点阵移位现象。3.免疫组化结果:本实验对170例芯片组织进行NSD2和EZH2蛋白免疫组织化学染色处理,结果统计如下:3.1组蛋白甲基转移酶NSD2的表达:3.1.1146例乳腺癌组织中,NSD2蛋白阳性表达率为79.5%(116/146),24例良性乳腺病变中NSD2阳性表达率为12.5%(3/21),乳腺癌组织中NSD2的阳性率明显高于良性病变中NSD2的阳性率, NSD2在乳腺癌和良性病变中的表达存在显著性差异(P<0.05);3.1.2组蛋白甲基化转移酶NSD2的阳性率在乳腺癌不同病理分级间的差异具有显著统计学意义(P<0.01),I级NSD2阳性率为62.9%,II级为84.5%,III级为95.0%,即乳腺癌病理分级越高,NSD2的的阳性表达越高;3.1.3乳腺癌中NSD2阳性率在有无淋巴结转移中的差异具有显著统计学意义(P<0.01),乳腺癌伴淋巴结转移时NSD2的阳性率为89.2%,无淋巴结转移时NSD2的阳性率为55.2%;3.1.4NSD2阳性率在民族、年龄、病理组织学分类中的差异无统计学意义(P>0.05)。3.2组蛋白甲基转移酶EZH2蛋白的表达情况:3.2.1本实验146例乳腺癌组织中,EZH2蛋白阳性表达率为82.2%(120/146),24例良性乳腺病变中EZH2阳性表达率为16.7%(4/21),乳腺癌组织中EZH2的阳性率明显高于良性病变中EZH2的阳性率, EZH2在乳腺癌和良性病变中的表达存在显著性差异(P<0.05);3.2.2乳腺癌中组蛋白甲基化转移酶EZH2阳性率在不同病理分级中差异具有显著统计学意义(P<0.01),I级EZH2阳性率为62.9%,II级为90.1%,III级为100.0%,即乳腺癌病理分级越高,EZH2的阳性表达越高;3.2.3乳腺癌中EZH2阳性率在有无淋巴结转移中的差异具有显著统计学意义(P<0.01),乳腺癌伴淋巴结转移时EZH2的阳性率为94.6%,无淋巴结转移时EZH2的阳性率为56.3%;3.2.4EZH2阳性率在民族、年龄、病理组织学分类中的差异无统计学意义(P>0.05)。3.3NSD2和EZH2蛋白共表达状况与临床病理分析:3.3.1NSD2和EZH2蛋白共表达与乳腺癌患者的病理组织学分类、病理分级、有无淋巴结转移有关,差异有统计学意义(P<0.05);3.3.2NSD2和EZH2蛋白共表达与乳腺癌患者的民族、年龄无关,差异无统计学意义(P>0.05).【结论】通过对组织芯片标本(内含146例乳腺癌组织和24例良性乳腺病变组织)进行NSD2和EZH2免疫组织化学染色。结论如下:1.乳腺癌组织芯片HE染色后与传统切片HE染色进行显微镜下对比发现组织芯片技术敏感性与准确性同传统方法一致,且其具有高效、高信息量、节省检测试剂、减少实验误差、易于标准化、增加可比性等特点,组织芯片技术优于传统制片技术,可用于肿瘤生物学的研究。2.NSD2和EZH2在乳腺癌芯片组织中高表达,且与乳腺癌的病理分级、淋巴结转移关系密切,二者在乳腺癌的发生、发展中起重要作用,可以作为判定乳腺癌恶性程度及其进程的参考指标。