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端粒酶逆转录酶在口腔黏膜癌前病变和鳞癌中的表达
作者:吴国英    文章来源:Internet    点击数:    更新时间:2007-10-16
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[摘要]  目的  探讨人端粒酶逆转录酶(hnlnan telomerase reverse transcriptase,hTERT)mRNA在口腔癌前病变及鳞癌中的表达。方法  应用mRNA原位杂交法对口腔鳞形细胞癌(oral sequamous cell carcinomas,SCC)22例,上皮异常增生20例,上皮单纯增生4例及正常口腔黏膜4例,进行了hTERT mRNA的检测。结果  正常口腔黏膜及上皮单纯增生组中hTERT mRNA表达较弱,阳性细胞主要位于基底层及棘细胞深层,阳性表达率为12.5%(1/8)。上皮异常增生组中hTERT mRNA的阳性细胞表达范围由基底层向多层上皮细胞扩展,表达率为45%(9/20)。SCC组中TERT mRNA阳性表达最强,表达率为81.18%(18/22)。结论  hTERT的活化在口腔黏膜癌前病变癌变过程中起作用,随着细胞异型性的增加,hTERT mRNA阳性率及信号强度均增高。
[关键词]  癌前病变;端粒酶逆转录酶;原位杂交
[中图分类号]  R730.43    [文献标识码]  A    [文章编号]  1003—9872(2003)03—0137—03
    端粒酶(telomerase)通过合成真核生物末端端粒重复序列,延长端粒,从而使细胞获得无限增殖能力。研究表明,正常体细胞几乎无端粒酶表达,而绝大多数永生化细胞、恶性肿瘤细胞及少数增殖活跃细胞含有端粒酶。端粒酶被认为是迄今为止最具有人体肿瘤特异性和敏感性的分子标志物「1」。为探讨口腔黏膜癌前病变癌变过程与端粒酶活性表达的关系,我们采用原位杂交方法,对口腔黏膜扁平苔藓(oral lichen planus,OLP)、白斑(1eukoplakia,LK)、口腔鳞形细胞癌(squamous cell carcinoma,SCC)进行人端粒酶逆转录酶(human telomerase everse tran-scriptase,hTERT)基因表达的检测,评价端粒酶基因检测价值,为早期诊断癌前病变的恶化危险性提供依据。
1 材料与方法
1.1  材料
  标本取自南京医科大学附属口腔医院病理科1998—2002年存档蜡块共50例,其中正常口腔黏膜4例,OLP及LK无异常增生4例,LK伴异常增生15
例,OLP伴异常增生5例,SCC 22例,均按1978年WHO制定的口腔黏膜癌前病变标准为根据。组织切片由两位有经验的临床病理学专家阅片作出病理诊断,肿瘤标本均为初发肿瘤原发病损,未经过放化疗。所有标本均用10%中性甲醛固定,常规石蜡包埋,涂3—氨丙基三乙氧硅烷(APES)防脱片剂,切片4 um厚,含0.1%焦磷酸二乙酯(DEPC)双蒸水展片。
1.2  试剂
    探针、试剂盒购自北京大学医学部病理系,地高辛精标记的hTERT—cRNA。
1.3  方法
    原位杂交:常规石蜡切片,脱蜡,水化后用0.1ml/L盐酸处理,100mg/L蛋白酶K消化,4%多聚甲醛后固定,90%乙醇脱水,每片组织滴20 ul杂交液,封口膜封片,42℃20 h,杂交结束后,含50%甲酰胺的2XSSC 37℃30 min X l,2 X SSC 42℃洗15minX3,0.1XSSC 37℃洗15min X l,Buffer I(100mmol/LTris-C1 pH7.5,150mmol/L NaCl)洗5 s X l。马血清(1:100)室温封闭40 min,Anti-Dig-AP(1:500)室温1 h。NBT/BCIP显色30 min终止,明胶封片。阳性对照为口腔鳞癌,常规设立阴性对照。并且在端粒酶的检测中为了防止RNase的污染破坏cRNA探针使结果出现假阴性,所有实验用品及试剂都要经过DEPC水处理,高压灭菌,整个操作过程戴手套。
    结果判定:以细胞质中出现蓝紫色颗粒为阳性着色,计算10个高倍视野(400倍)内阳性细胞的平均百分比。根据口腔黏膜上皮细胞特点及探针的定位特异性,并参考钟鸣等「2」文献资料,将染色结果分为:<10%计为(—),即阴性;10%-40%计为(+),即弱阳性;40%-70%计为(++),即中阳性;≥70%计为(+++),即强阳性。
1.4统计学处理
    采用SPSS统计软件,进行x2检验。
2  结果
    4例正常口腔黏膜组织未检测到hTERT mRNA的阳性表达,4例单纯上皮增生组织仅1例在上皮基底层及棘细胞深层出现阳性信号(图1),20例异常增生组织中阳性表达为9例,阳性率为45%。表达范围为基底层向多层上皮细胞扩展,阳性以弱至中度阳性为主,22例SCC中18例表达阳性,阳性率为81.18%,阳性表达主要以中、高度为主,大多数SCC组织中的肿瘤细胞呈片状弥漫性阳性染色(图2)。结果见表1。

 

    阳性细胞主要位于基底层及棘细胞深层
图1  上皮单纯增生组(白斑)中hTERT mRNA表达    (原位杂交  x100)


    随着上皮细胞恶性程度增加阳性率呈递增趋势,与正常黏膜和单纯增生组的阳性率相比,异常增生组、SCC组的hTERT mRNA阳性检出率差异均有显著性(p<0.01)。

    肿瘤细胞呈片状弥漫性阳性染色
图2  口腔黏膜鳞癌组织中hTERT mRNA表达    (原位杂交  x100)


表1 hTERT mRNA在正常口腔黏膜、单纯增生.
    异常增生及鳞疝中的表达    (n)

3 讨论
    癌细胞永生化是肿瘤细胞区别于正常细胞的重要特征之一,肿瘤细胞永生化的“端粒—端粒酶”假说已被实验证实。端粒酶为RNA和蛋白亚基组成的核糖核酸蛋白,它通过催化端粒合成并保持染色体的稳定性,使细胞具有持续分裂能力。有研究表明,80%~90%的恶性肿瘤均能检测到端粒酶的活性「1,3」。人端粒酶分别由hTERT基因编码的RNA组分和两种相关蛋白组成「3」,包括人端粒酶相关蛋白hTPl和hTERT,其中hTERT是端粒酶催化蛋白亚基,是端粒酶活性的限速组分,其水平决定细胞端粒酶活性,在肿瘤细胞端粒酶的激活中起关键作用「4」。细胞的永生化及肿瘤演化过程中端粒酶的激活需要诱导hTERT mRNA的表达来实现,研究表明hTERTmRNA的表达水平与端粒酶活性的表达完全一致「5,6」。本研究结果hTERT mRNA的阳性表达率随上皮异常增生至SCC的演变而升高。且SCC、上皮异常增生与正常黏膜及上皮单纯增生之间差异有显
著性(p<0.01),随着正常口腔黏膜、上皮单纯及异常增生到SCC的细胞异形性逐渐增加,hTERTmRNA阳性表达率也相应地增高。这提示:在口腔癌前病变发展为SCC的过程中,hTERT mRNA的表达水平可能与癌前病变至SCC的演变一致,它的激活可能是癌变发生的重要生物学步骤。我们推测:端粒酶激活与口腔粘膜癌前病变发生癌变的分子机制有关,尤其在癌变早期发挥关键作用。随hTERTmRNA阳性表达率增高,肿瘤恶性程度增加,所以hTERT mRNA的表达可作为判断癌变潜在的依据。检测组织的hTKRT mRNA将可以从细胞分子水平而非组织水平得到癌变信号,无疑为临床依赖解剖和形态学的传统诊断方法带来新的思路,为今后诊断口腔癌前病变组织的癌变潜在趋势提供客观、有价值的观测指标。
  本文运用原位杂交技术直接对石蜡组织进行hTKRT mRNA表达检测,避免了TRAP—PCR法对标本需为新鲜组织及操作复杂等缺陷,可大量进行回
顾性研究,结果能直接反映阳性细胞的强度及范围。本结果显示:在正常口腔黏膜及上皮单纯增生组中hTERT mRNA表达水平较弱,阳性细胞主要位于基底层及棘细胞深层,上皮异常增生组中hTERT mRNA表达为由低度到中度,阳性细胞逐步由基底层向多层上皮细胞扩展。而在SCC组中大多数肿瘤细胞呈片状弥漫性,hTERT mRNA表达为中度至高度表达,这提示:hTERT mRNA的表达在一定程度上反映了细胞的增殖再生能力,癌前病变中hTERT mRNA阳性细胞可能已具有进一步演变为肿瘤的潜能。
    总之,端粒酶的活化与口腔黏膜癌前病变发生癌变密切相关,可能是发生癌变的重要生物学步骤。端粒酶的活性对于估计口腔黏膜癌变潜能以及SCC的早期诊断和预后有重要意义。采用原位杂交检测石蜡组织端粒酶基因表达,可用于肿瘤回顾性研究与检测。少数肿瘤组织未检测到hTERT mRNA阳性表达,提示可能存在端粒酶激活之外的癌变机制,有待进一步研究。

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