MGMT在膀胱移行細(xì)胞癌中的表達(dá)及意義

于江華， 史海軍， 竇中嶺， 劉 輝， 李 元， 任素娟

膀胱腫瘤是泌尿系統(tǒng)最常見的腫瘤，其組織類型為上皮癌者占95%，其中超過90%系移行上皮癌，其生物學(xué)行為復(fù)雜多變，主要特點(diǎn)是多發(fā)和浸潤性生長，且易于復(fù)發(fā)和種植。近年來，我國部分城市腫瘤發(fā)病率報告顯示膀胱癌發(fā)病率有增高趨勢[1-2]，膀胱移行細(xì)胞癌嚴(yán)重危害人們的健康，但其發(fā)病確切機(jī)制尚未完全闡明。已有研究表明許多腫瘤的發(fā)生發(fā)展與MGMT缺失與突變關(guān)系密切[3-4]。MGMT即O6-甲基鳥嘌呤-DNA甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methylguanine-DNA-methyltransferase)，是一種DNA修復(fù)酶，其主要作用是保護(hù)DNA免受烷化劑的損傷從而阻止腫瘤的發(fā)生。MGMT表達(dá)缺失或活性降低是否與膀胱移行細(xì)胞癌的發(fā)生發(fā)展機(jī)制有關(guān)的報道甚少。因此，本研究采用免疫組織化學(xué)方法檢測80例膀胱移行細(xì)胞癌組織，30例膀胱移行細(xì)胞癌旁組織及20例正常膀胱組織中MGMT的表達(dá)，探討MGMT表達(dá)的異常與膀胱移行細(xì)胞癌發(fā)生發(fā)展的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科2009年1月至2010年4月間診斷明確的膀胱移行細(xì)胞癌手術(shù)切除標(biāo)本80例，移行細(xì)胞癌旁組織30例，開放手術(shù)取正常膀胱組織20例。膀胱移行細(xì)胞癌患者中男62例，女18例，年齡35～80歲，平均63.3歲。膀胱移行細(xì)胞癌分期按2002年UICC的TNM分期系統(tǒng)：T1期39例，T2期24例，T3期12例，T4期5例。分化程度按WHO 2004分級法：Ⅰ級37例，Ⅱ級26例，Ⅲ級17例。腫瘤單發(fā)53例，多發(fā)27例；初發(fā)58例，復(fù)發(fā)22例。所有標(biāo)本均經(jīng)10%中性甲醛固定，常規(guī)石蠟包埋，連續(xù)組織切片，行免疫組織化學(xué)染色。

1.2 免疫組織化學(xué)染色 采用免疫組織化學(xué)(SP)法，鼠抗人MGMT單克隆抗體購于北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司，DAB顯色，蘇木素復(fù)染。用已知陽性標(biāo)本切片做陽性對照，PBS代替一抗做陰性對照。

1.3 結(jié)果判斷 細(xì)胞核、細(xì)胞漿或兩者均出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性細(xì)胞，陽性細(xì)胞數(shù)≥10%為陽性，陽性細(xì)胞數(shù)<10%為陰性，結(jié)果的判讀由兩名病理診斷醫(yī)師審核。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 所有數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析處理，統(tǒng)計學(xué)方法采用χ2檢驗，P<0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 膀胱移行細(xì)胞癌和癌旁及膀胱正常組織的MGMT表達(dá) 如表1所示，MGMT在膀胱移行細(xì)胞癌中的陽性表達(dá)率為32.5%(26/80)，明顯低于癌旁組織的76.7%(23/30,P=0.000)和正常組織的65.0%(13/20,P=0.008)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。癌旁組織與正常組織間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.368)。

2.2 MGMT表達(dá)與膀胱移行細(xì)胞癌病理及臨床參數(shù)的關(guān)系 膀胱移行細(xì)胞癌分化Ⅱ級的陽性表達(dá)率為23.1%(6/26)，明顯低于Ⅰ級的48.6%(18/37,P=0.040)，二者差異顯著，Ⅲ級的陽性表達(dá)率11.8%(2/17)明顯低于Ⅰ級的48.6%，二者間差異顯著(P=0.021)，而Ⅱ級與Ⅲ級間則無顯著差異(P=0.595)。膀胱移行細(xì)胞癌中的MGMT表達(dá)與臨床分期、患者性別、患者年齡、單發(fā)多發(fā)、初發(fā)復(fù)發(fā)均無明顯相關(guān)性(見表1、2)。

表1 膀胱移行細(xì)胞癌MGMT蛋白表達(dá)與病理參數(shù)的關(guān)系

注：P1為癌組織與癌旁組織，P2為癌旁組織與正常組織，P3為癌組織與正常組織，P4為Ⅰ級與Ⅱ級，P5為Ⅱ級與Ⅲ級，P6為Ⅰ級與Ⅲ級。

表2 膀胱移行細(xì)胞癌MGMT蛋白表達(dá)與臨床相關(guān)因素的關(guān)系

3 討論

膀胱移行細(xì)胞癌的發(fā)生與發(fā)展是多個因素參與的復(fù)雜過程，與多種癌基因和抑癌基因的表達(dá)、調(diào)控以及細(xì)胞凋亡有關(guān)[5]。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為腫瘤的發(fā)生通常是基因損傷累積的結(jié)果，隨著研究的進(jìn)展，國內(nèi)外許多學(xué)者又發(fā)現(xiàn)基因啟動子異常甲基化和腫瘤的發(fā)生關(guān)系密切，而基因啟動子非甲基化正常狀態(tài)的維持則是靠甲基化轉(zhuǎn)移酶的作用來實現(xiàn)。MGMT是從細(xì)菌到哺乳類動物機(jī)體中存在的一種獨(dú)特DNA修復(fù)酶，他同時發(fā)揮轉(zhuǎn)移酶與修復(fù)甲基化的作用，在DNA交聯(lián)形成前將烷化基團(tuán)從O6-mG的O6位轉(zhuǎn)移到自身半胱氨酸殘基上，修復(fù)DNA鏈上的鳥嘌呤損傷，但MGMT在轉(zhuǎn)移甲基后不可逆地失去活性而被消耗。MGMT是體內(nèi)唯一可以去除甲基化損傷的DNA修復(fù)酶[6]，他可以將O6-鳥嘌呤加合物從DNA上移除，從而阻止腫瘤的發(fā)生。MGMT不僅在保護(hù)細(xì)胞免受烷基類物質(zhì)的毒性、突變性和致癌性的損傷中具有決定性作用，同時也維持了其他抑癌基因的功能。Preuss等[7]分析了68個乳癌組織，發(fā)現(xiàn)MGMT活性低者占4%。Isowa等[8]檢測了21個肝癌組織，2例(9.5%)MGMT活性低。Virmani等[9]通過研究發(fā)現(xiàn)MGMT啟動子甲基化程度與宮頸病變發(fā)展程度一致。Allay等[10]發(fā)現(xiàn)MGMT過度表達(dá)能明顯降低淋巴瘤的發(fā)生率。Eads等[11]研究發(fā)現(xiàn)Barrett食管發(fā)展到腺癌與MGMT甲基化關(guān)系密切。Park等[12]研究發(fā)現(xiàn)胃癌MGMT啟動子甲基化與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移、腫瘤分級以及生存期有明顯相關(guān)性。

我們研究發(fā)現(xiàn)，MGMT在膀胱移行細(xì)胞癌組織中的表達(dá)明顯低于癌旁組織及正常膀胱組織，低分化組低于高分化組，癌旁組織與正常膀胱組織無顯著差異。MGMT在膀胱移行細(xì)胞癌組織中的表達(dá)與臨床分期、患者年齡、性別、腫瘤發(fā)病次數(shù)、腫瘤數(shù)量并沒有明顯關(guān)系。認(rèn)為可能的機(jī)制是在膀胱癌的發(fā)生過程中，膀胱黏膜中DNA損傷增多，消耗大量的MGMT，此時膀胱黏膜細(xì)胞出現(xiàn)失代償，又不能產(chǎn)生足量的MGMT予以補(bǔ)充，就會使得DNA損傷積累加劇，致使膀胱黏膜的進(jìn)一步癌變。隨著分化級別的降低，膀胱癌組織中MGMT出現(xiàn)甲基化而表達(dá)缺失或者失活增多，DNA損傷無法修復(fù)，致使膀胱癌惡性程度增高而預(yù)后較差。

MGMT蛋白可能成為一種預(yù)判膀胱移行細(xì)胞癌預(yù)后的重要標(biāo)記物，從而指導(dǎo)臨床治療方案的選擇。但國內(nèi)外對MGMT在膀胱癌中表達(dá)的研究甚少，確切機(jī)制還不十分清楚，本次研究收集的標(biāo)本數(shù)量也不夠充分，這也是我們下一步在膀胱移行細(xì)胞癌中的研究方向。

[1] 魏礦榮，陳振雄，梁智恒，等.中山市1970～1999年膀胱癌發(fā)病趨勢分析[J].中國腫瘤，2004, 14(4)：235-237.

[2] 張薇,項永兵,劉振偉，等.1973-1999年上海市區(qū)老年人惡性腫瘤趨勢分析[J].中華老年醫(yī)學(xué)雜志，2005，24(9)：701-704.

[3] Matsukura S, Miyazaki K, Yakushiji H, et al. Combined loss of expression of O6-methylguanine-DNA methyltrasferase and hMLH1 accelerates progression of hepatocellular carcinoma[J]. J Surg Oncol, 2003, 82(3): 194-200.

[4] Dendale R, Vincent-Salmon A, Mouret-Fourme E,et a1. Medullary breast carcinoma：prognostic implication of p53 expression[J].Int J Biol Markers，2003，18(2)：99-105.

[5] 李寧忱，謝立平.膀胱癌診斷治療指南[M]∥那彥群，孫光.中國泌尿外科疾病診斷治療指南.北京：人民衛(wèi)生出版社, 2009:16-18.

[6] Fox JG, Wang TC. Inflammation, atrophy, and gastric cancer [J].J Clin Invest,2007,117(1):60-69.

[7] Preuss I, Eberhagen I, Haas S, et al. O6-Methylguanine-DNA me-thyltransferase activity in breast and brain tumors[J]. Int J Cancer,1995,61 (3):321-326.

[8] Isowa G, Ishizaki K, Sadamoto T, et al. O6-Methylguanine-DNA-methyltransferase activity in human liver tumors[J]. Carcinogenesis,1991,12 (7) :1313-1317.

[9] Virmani AK,Muller C, Rathi A,et al.Aberrant methylation duringcervical carcinogenesis[J].Clin Cancer Res,2001,7(3):584-589.

[10] Allay E, Veigl M, Gerson SL. Mice overexpressing human O6-alkyl-Guanine-DNA alkyltransferase selectively reduces O6-methylguaninemediated carcinogenic mutations to threshold levels after N-methyl-N-nitrosourea[J].Oncogene, 1999, 18 (25): 3783-3787.

[11] Eads CA, Lord RV, Wickramasinghe K, et al. Epigenetic patterns in the progression of esophageal adenocarcinoma [J]. Cancer Res, 2001, 61 (8):3410-3418.

[12] Park TJ , Han SU, Cho YK, et al. Methylation of O(6)-methylguanine-DNA methyltransferase gene is associated significantly with Kras mutation, lymph node invasion, tumor staging, and disease free survival in patients with gastric carcinoma[J]. Cancer, 2001, 92(11) :2760-2768.