李 博,黃 河,趙 瑛
山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院普外科,山西太原 030001
乳腺癌是全球女性最常見(jiàn)的惡性腫瘤,但目前有關(guān)乳腺癌發(fā)生的確切病因及機(jī)制仍未闡明,已知的高危因素只能解釋一部分的病例。人乳頭瘤病毒(human papillomavirus,HPV)特別是高危HPV16病毒是一種腫瘤相關(guān)病毒,但其與乳腺癌發(fā)病的相關(guān)性研究結(jié)果在不同報(bào)道的差異較大。近年來(lái),研究顯示端粒酶的結(jié)構(gòu)和行為異常被認(rèn)為與腫瘤發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。本研究采用隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)來(lái)探討HPV16 E6蛋白及人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白(human telomerase reverse transcriptase,hTERT)與乳腺癌發(fā)生的相關(guān)性,并初步探討其機(jī)制,為乳腺癌發(fā)生、發(fā)展的研究提供新的依據(jù)。
隨機(jī)抽取山西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院2008年1月~2010年8月經(jīng)手術(shù)切除術(shù)后病理證實(shí)的女性乳腺癌組織材料40例及正常乳腺組織20例。年齡32~70歲,平均53.2歲。其中1例為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌合并Paget病,其余均為浸潤(rùn)性導(dǎo)管癌。
HPV16 E6 (bs-0990R) 兔抗人抗體及 hTERT(bs-1411R)兔抗人抗體購(gòu)自北京博奧森生物技術(shù)公司,S-P試劑盒(兔PV-6001)購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)公司。
HPV16 E6及hTERT一抗稀釋度均為 1∶200,HPV16 E6需作EDTA高壓抗原修復(fù),hTERT需作枸櫞酸鹽高壓抗原修復(fù),按S-P試劑盒操作步驟染色,用已知陽(yáng)性片作陽(yáng)性對(duì)照,用磷酸鹽緩沖液(PBS緩沖液)代替一抗作陰性對(duì)照。
HPV16 E6和hTERT以細(xì)胞核呈棕黃色著色為陽(yáng)性表達(dá)。計(jì)數(shù)≥500個(gè)腫瘤細(xì)胞,以細(xì)胞核內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒且陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)≥10%為(+),<10%為(-)。
應(yīng)用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行 χ2檢驗(yàn)和Spearman等級(jí)相關(guān)分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
HPV16 E6及hTERT陽(yáng)性棕黃色顆粒在乳腺癌組織中定位于癌細(xì)胞核內(nèi),正常乳腺組織中定位于導(dǎo)管上皮細(xì)胞核內(nèi),灶狀或彌漫分布,肌上皮細(xì)胞核及間質(zhì)內(nèi)無(wú)陽(yáng)性著色,背景清晰。見(jiàn)圖1~4。
在40例乳腺癌組織中,有22例HPV16 E6蛋白表達(dá)呈陽(yáng)性,有23例hTERT蛋白表達(dá)呈陽(yáng)性。在20例正常乳腺組織中,有2例HPV16 E6蛋白表達(dá)呈陽(yáng)性,1例hTERT蛋白表達(dá)呈陽(yáng)性。乳腺癌組與正常乳腺組織組HPV16 E6蛋白陽(yáng)性表達(dá)情況比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=12.80>3.84,P<0.05)。乳腺癌組與正常組hTERT蛋白陽(yáng)性表達(dá)情況比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=16.20>3.84,P<0.05)。 見(jiàn)表1、2。
表1 乳腺癌及正常乳腺組織中人乳頭瘤病毒16 E6蛋白的表達(dá)情況(例)
表2 乳腺癌及正常乳腺組織中人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白的表達(dá)情況(例)
在22例HPV16 E6蛋白表達(dá)陽(yáng)性的乳腺癌組織中,有16例hTERT蛋白表達(dá)呈陽(yáng)性。根據(jù)相關(guān)性分析,HPV16 E6與hTERT在乳腺癌中的表達(dá)呈顯著性相關(guān)(r=0.341,P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 乳腺癌中人乳頭瘤病毒16 E6蛋白與人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶蛋白表達(dá)情況
1990年Band等[1]應(yīng)用HPV16基因在體外誘導(dǎo)出乳腺導(dǎo)管上皮細(xì)胞永生化后,從此開始了人們對(duì)HPV在乳腺癌作為促癌因子或致癌因子方面及其發(fā)病機(jī)制的研究。本研究的結(jié)果顯示,部分癌組織和正常乳腺組織中均有HPV16感染的存在,而且乳腺癌組織中HPV16 E6的陽(yáng)性表達(dá)顯著高于正常乳腺組織,表明HPV16型的感染可能與乳腺癌的發(fā)生密切相關(guān)。Wang等[2]進(jìn)行的HPV16的E6轉(zhuǎn)基因鼠的研究,證實(shí)了攜帶有HPV16 E6基因的小鼠能夠發(fā)生乳腺部位的腫瘤。國(guó)內(nèi)研究報(bào)道[3]指出HPV16 E6和E7基因共存于部分乳腺癌組織中,HPV16可能是乳腺癌發(fā)病的病因?qū)W因素之一。
乳腺癌組中hTERT的陽(yáng)性表達(dá)顯著高于正常組,表明hTERT可能與女性乳腺癌的發(fā)生密切相關(guān)。雖然人類腫瘤細(xì)胞中廣泛存在較高的端粒酶活性,甚至在一些腫瘤中端粒酶活性高低與惡性程度一致,但端粒酶自身并沒(méi)有能力引起腫瘤[4]。要維持腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及惡性轉(zhuǎn)化,就需要更高的端粒酶水平來(lái)更有效地維持端粒的長(zhǎng)度,這往往要求端粒酶的重新激活。端粒酶在乳腺癌細(xì)胞的發(fā)生、發(fā)展中起到一定的作用,可以將端粒酶作為一種新的腫瘤標(biāo)記,通過(guò)對(duì)細(xì)胞端粒酶的檢測(cè)來(lái)協(xié)助乳腺癌的診斷[5]。
在22例表達(dá)HPV16 E6蛋白的乳腺癌中,有16例表達(dá)hTERT蛋白,且根據(jù)相關(guān)性分析證明在乳腺癌中二者表達(dá)具有相關(guān)性,表明在乳腺癌中HPV16 E6可能通過(guò)某種途徑再激活了hTERT,從而導(dǎo)致了乳腺癌的發(fā)生。Veldman等[6]研究發(fā)現(xiàn),E6癌蛋白在人角化上皮細(xì)胞中能使hTERT啟動(dòng)子的活性增加6.5倍,而此作用主要與hTERT上的251bp(-211~ +40)片段有關(guān),其中的 35bp(5~40)片段與60%的E6癌蛋白有關(guān)。目前有研究表明[7],高危型HPV E6蛋白的轉(zhuǎn)化功能是通過(guò)E6與E6AP的相互作用,降解腫瘤抑制因子p53。HPV E6的C端介導(dǎo)了與PDZ蛋白的直接結(jié)合。C末段序列的缺失會(huì)抑制E6介導(dǎo)的小鼠細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化和鼠模型系統(tǒng)中上皮細(xì)胞過(guò)度增生,說(shuō)明E6與PDZ結(jié)合在HPV相關(guān)性致癌作用中起重要作用。最后,HPV E6通過(guò)改變hTERT的表達(dá),提高端粒酶的活性,通過(guò)延長(zhǎng)染色體末端延長(zhǎng)細(xì)胞的生存周期[8]。說(shuō)明E6是高危型HPV的一個(gè)重要的致癌基因,其編碼的E6蛋白不具有內(nèi)在酶活性,但它可通過(guò)直接或間接與各種靶蛋白相互作用,如通過(guò)抑制P53和PDZ蛋白家族的活性從而增強(qiáng)端粒酶活性致癌。Klingelhutz等[9]用HPV16 E6蛋白作用于早期人角質(zhì)細(xì)胞和哺乳類上皮細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)E6蛋白可以激活端粒酶,并且E6蛋白激活端粒酶是p53非依賴性。從而可以知道,HPV感染是啟動(dòng)因子,通過(guò)各種途徑導(dǎo)致端粒酶重新激活,使細(xì)胞獲得無(wú)限增殖能力。
從目前的研究來(lái)看,HPV轉(zhuǎn)染細(xì)胞成為永生化細(xì)胞要經(jīng)歷2個(gè)階段:第一階段細(xì)胞生命期延長(zhǎng),細(xì)胞持續(xù)增殖,端粒長(zhǎng)度進(jìn)行性縮短;第二階段細(xì)胞永生化階段,細(xì)胞激活端粒維持機(jī)制,獲得無(wú)限增殖的潛能。在乳腺癌的病毒癌發(fā)生機(jī)制中,HPV病毒再激活端粒酶的具體途徑還有待進(jìn)一步探討。
[1]Band V,Zajchowski D,Kulesa V.Human papilloma virus DNAs immortalize normal human mammary epithelial cells and reduce their growth factor requirements[J].Proc Natl Acad Sci USA,1990,87:463-467.
[2]Wang HDY,Chae KR,Shin DH,et al.Mammary gland tumor in Transgenic mice expressing targeted betaease in/HPV16 E6 fusion gene[J].Int Oneol,2000,17(6):1093-1098.
[3]何謙,張淑群,楚雍烈,等.乳腺癌組織中HPV16 E6和E7的檢測(cè)[J].現(xiàn)代檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志,2008,(1):20.
[4]Jiang XR,Jimenez G,Chang E,et al.Telomerase expression in human somatic cells does not induce changes associated with a transformed phenotype[J].Nature Genet,1999,21(1):111-114.
[5]吳建農(nóng),劉敏,孫亞軍,等.乳腺癌端粒酶的表達(dá)及其與腫塊大小浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的關(guān)系[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2007,23(6):797-798.
[6]Veldman T,Holikawa I,Barrett JC,et al.Transcriptional activation of the telomerase Htert gene by human papillomavirus type 16 E6 oncoprotein[J].J Virol,2001,75(9):4467-5572.
[7]James MA,Lee JH,Klingelhutz AJ.Human papillomavirus type 16 E6 activates NF2 kappa B,induces clAP22 expression,and protects against apoptosis in a PDZ binding motif 2 dependent manner[J].J Virol,2006,80(11):5301-5307.
[8]趙思成,駱丹.HPV E6蛋白及其在致癌過(guò)程中作用的靶蛋白[J].中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào),2009,25(3):225-228.
[9]Klingelhutz AJ,Foster SA.McDougall JK.Telomerase activation by the E6 gene product of human papillomavirus type 16[J].Nature,1996,380(6):79-82.