朱崎 肖偉升 歐瑜 廖愛軍
RASSF1(Ras-assotiation domain family1)即Ras相關(guān)區(qū)域家族1基因,是Dammann以及 Lerman分別在2000年從肺癌細(xì)胞株3號(hào)染色體短臂克隆的新型候選抑癌基因[1-2],它有多種不同mRNA剪接體,包括RASSF1A/B/C。研究表明,RASSF1A在所有的正常組織中均表達(dá),但是在肺癌、乳腺癌、鼻咽癌、腎癌、前列腺癌和膀膚癌等絕大多數(shù)腫瘤中卻表達(dá)缺失,目前研究表明,胃癌中46%癌組織和33%的細(xì)胞系中存在RASSFIA表達(dá)缺失,與腫瘤分級(jí)、分期有關(guān),但與組織學(xué)類型無關(guān)[3]。有作者研究胃癌、胃腺瘤、腸上皮化生、慢性胃炎四種病變的甲基化譜,發(fā)現(xiàn)RASSFIA啟動(dòng)子甲基化只見于胃癌中[4]。這些研究結(jié)果提示RAssFIA表達(dá)缺失在胃癌發(fā)生發(fā)展中是常見事件,可能在胃癌發(fā)生發(fā)展中扮演了重要角色。但RASSF1A基因與結(jié)直腸癌是否相關(guān)尚未見相關(guān)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過RT-PCR檢測(cè)結(jié)直腸癌中RASSF1A的表達(dá)水平探討RASSF1A基因與結(jié)直腸癌的關(guān)系。
1.1 病例標(biāo)本來源 來自2009年5月~9月我院腫瘤外科結(jié)直腸癌手術(shù)患者,共40例,40例病例中男24例,女16例,年齡在26~68歲。所有標(biāo)本均經(jīng)兩名高年資病理醫(yī)師閱片確診,取距離腫瘤邊緣5cm外組織作為正常對(duì)照。所有標(biāo)本均保存在-180℃液氮中待用。組織標(biāo)本按TNM分期。按組織分化分級(jí)。
1.2 組織總RNA的提取 按照Trizol試劑盒(上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司)操作說明書提取總RNA。
1.3 逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA 按照AMV第一鏈cDNA合成試劑盒(上海生工)操作說明書,取上述提取的總RNA5μl、Oligo(dT)12~181μl、去離子水6μl,共置于PCR管中,渦旋器上輕微混勻3~5s,以上均冰上操作。70℃孵育5min后,冰上冷卻,4000r/min離心10s。然后分別加入5×反應(yīng)緩沖液4μl,RNA酶抑制劑(20u/μl)1μl,10mmol/L)dNTP2μl,混勻,4000r/min離心10 s,收集產(chǎn)物。42℃孵育5min。加AMV逆轉(zhuǎn)錄酶(200u/μl)1μl,終體積為20μl。42℃孵育60min。70℃加熱10min。置-20℃保存。
1.4 PCR擴(kuò)增 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)合成擴(kuò)增RASSF1A的引物:上游引物5′-TCT GGG GCG TCG TGC GCA AA-3′,下游引物5′-GAA CCT TGA TGA AGC CTG TG-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物長(zhǎng)285bp;以在各種組織中穩(wěn)定表達(dá)的β-actin作為內(nèi)參,上下游引物分別為:5′-ACC CAG ATC ATG TTT GAG ACC-3′,5′-GGA GTT GAA GGT AGT TTC GTG-3′,擴(kuò)增產(chǎn)物長(zhǎng)486bp。按照PCR擴(kuò)增試劑盒(上海生工)的操作說明書進(jìn)行。反應(yīng)條件:95℃預(yù)變性4min;95℃變性30sec;60℃退火30s,72℃延伸1min,共32個(gè)循環(huán);72℃延伸5min。產(chǎn)物置-20℃保存。
1.5 瓊脂糖電泳 擴(kuò)增產(chǎn)物用1.5%瓊脂糖凝膠電泳,用BIO-RAD圖象分析儀掃描記錄。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用x2檢驗(yàn)和秩和檢驗(yàn)。
2.1 RASSF1A基因在胃癌組織和癌旁正常組織中的表達(dá)RASSF1A mRNA在40例結(jié)直腸癌組織中有90.0%(36/40)表達(dá)缺失;而只有12.5%(5/40)癌旁正常組織中存在表達(dá)缺失,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見圖1。
2.2 RASSF1A基因在結(jié)直腸癌中的表達(dá)與組織分化、臨床病理的關(guān)系RASSF1A基因mRNA表達(dá)缺失與結(jié)直腸癌組織分化程度可能不相關(guān),高分化、中分化、低分化比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),與結(jié)直腸癌病理分期可能不相關(guān),病理分期間比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。見表1。
圖1 RASSF1A基因在結(jié)直腸癌中的表達(dá)
RASSF1A目前被認(rèn)為是一個(gè)新型的抑癌基因,首先在肺癌中發(fā)現(xiàn),并且隨著對(duì)RASSF1A基因研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn)RASSF1A通過多種途徑抑制腫瘤的形成,而其失活參與了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程,研究已經(jīng)在乳腺癌,前列腺癌,鼻咽癌,卵巢癌,黑色素瘤,淋巴瘤,膀胱癌,胃癌等腫瘤中發(fā)現(xiàn)了RASSF1A的表達(dá)缺失或表達(dá)下調(diào)。
表1 RASSF1A基因mRNA在結(jié)直腸癌中的表達(dá)
RASSF1A被認(rèn)為是一種Ras效應(yīng)分子,通過RAS結(jié)構(gòu)域與Ras-GTP結(jié)合,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[5]。在正常的細(xì)胞中,Ras的這兩種效應(yīng)可能通過動(dòng)態(tài)的平衡來維系細(xì)胞正常生長(zhǎng),而在腫瘤中因甲基化所引起的RASSF1A表達(dá)缺失可能使Ras更多的發(fā)揮促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)效應(yīng)而最終導(dǎo)致腫瘤發(fā)生。PallarésJ等[6]在子宮內(nèi)膜癌的研究中發(fā)現(xiàn)RASSF1A通過Ras-MAPK通路影響細(xì)胞增殖及凋亡。YooYA等[7-8]發(fā)現(xiàn)RASSF1A能抑制H-Ras誘導(dǎo)的JNK活性。Thaler等[9]在最近的研究中發(fā)現(xiàn)RASSF1A能調(diào)節(jié)Ras介導(dǎo)的Raf-MEK-ERK信號(hào)通路,從而影響細(xì)胞周期及衰老。RASSF1A作為Ras的一種效應(yīng)分子已經(jīng)得到證實(shí)。而進(jìn)一步研究表明RASSF1A可通過MST1(Mammalian sterile20likekinase 1)[10-12]、支架蛋白CNK1(connector enhancer of KSR)[13]、MOAP1(modulator of apoptosis-1,一種Bax結(jié)合蛋白)[14-16]、Cyclin D1(細(xì)胞周期蛋白D1)[7-17]、CDC20(cell division cycle control protein20,細(xì)胞分化周期調(diào)控蛋白20)[18-19]影響細(xì)胞的凋亡,并且認(rèn)為RASSF1A還能通過ATM磷酸化位點(diǎn)調(diào)節(jié)細(xì)胞穩(wěn)定性[20-21]。
這些研究表明了RASSF1A基因能抑制腫瘤的生長(zhǎng),誘導(dǎo)凋亡,是腫瘤的發(fā)病機(jī)制,但RASSF1A基因是否在結(jié)直腸癌中也存在著表達(dá)缺失,RASSF1A基因是否是結(jié)直腸癌的抑癌基因,目前國(guó)內(nèi)外尚無研究。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:結(jié)直腸癌旁組織的RASSF1A基因mRNA表達(dá)的缺失率(90%)明顯高于癌組織(12.5%,P<0.05)。這說明RASSF1A基因可能與結(jié)直腸癌相關(guān),并且可能是結(jié)直腸癌的一個(gè)抑癌基因。進(jìn)一步研究表明:RASSF1A基因的表達(dá)與結(jié)直腸癌的組織分化及病理分期間無明顯關(guān)系(P值均>0.05)這可能說明RASSF1A基因與結(jié)直腸癌的組織分化及病理分期關(guān)系不大,但也有研究表明在RASSF1A基因與胃癌的進(jìn)展相關(guān),RASSF1A基因是否確定與結(jié)直腸癌的組織分化及病理分期無關(guān),需進(jìn)一步擴(kuò)大標(biāo)本量來證明。
[1]Dammann R,Li C,Yoon JH,et al.Epigenetic inactivation of a RAS association domain family protein from the lung tumour suppressor locus 3p21.3[J].Nat Genet,2000;25(3):315-319.
[2]Lerman MI,Minna JD.The 630-kb lung cancer homozygous deletion region on human chromosome 3p21.3:identification and evaluation of the resident candidate tumor suppre-ssor genes.The International Lung Cancer Chromosome 3p21.3 Tumor Suppressor Gene Consortium[J].Cancer Res,2000,60(21):6116-6133.
[3]Byun DS,Lee MG,Chae KS,et al.Frequent epigenetic inactivation of RASSFIA by aberrant promoter hypermethylation in human gastric adenocarcinoma[J].Cancer Res,2001,61(19):7034-7038.
[4]Kang GH,Lee S,Kim JS,et al.Profile of aberrant CpG island methylation along multistep gastric carcinogenesis[J].Lab Invest,2003;83(4):519-526.
[5]Khokhlatchev A,Rabizadeh S,Xavier R,et al.Identification of a novel Ras-regulated proapoptotic pathway[J].Curr Bio,2002;12(4):253- 265.
[6]Pallarés J,Velasco A,Eritja N,et al.Promoter hypermethylation and reduced expression of RASSF1A are frequent molecular alterations of endometrial carcinoma[J].Mod Pathol,2008,21(6):691-699.
[7]Whang YM,Kim YH,Kim JS et al.RASSF1A suppresses the c-Jun-NH2-kinase pathway and inhibits cell cycle progression[J].Cancer Res,2005 May 1;65(9):3682-3690.
[8]Yoo YA,Na AR,Lee MS,et al.RASSF1A suppresses oneogenic H-Ras-induced c-Jun N一tenninal kinase activation[J].Int J Oneol,2006,29(6):1541-1547.
[9]Thaler S,Hhnel PS,Schad A,et al.RASSF1A mediates p21Cip1/Waf1-dependent cell cycle arrest and senescence through modulation of the Raf-MEKERK pathway and inhibition of Akt[J].Cancer Res,2009,69(5):1748-1757.
[10]Creasy CL,Ambrose DM,Chernoff J. The Ste20-like protein kinase,Mst1,dimerizes and contains an inhibitory domain[J].J Biol Chem,1996,271:21049-53.
[11]Oh HJ,Lee KK,Song SJ,et al.Role of the tumor suppressor RASSF1A in Mst1-mediated apoptosis[J].Cancer Res,2006,66(5):2562-2569.
[12]Guo C,Tommasi S,Liu L,et al.RASSF1A is part of a complex similar to the Drosophila Hippo/Salvador/Lats tumor-suppressor network[J].Curr Biol,2007,17(8):700-705.
[13]Rabizadeh S,Xavier RJ,Ishiguro K,et al.The scaffold protein CNK1 interacts with the tumor suppressor RASSF1A and augments RASSF1A-induced cell death[J].J Biol Chem,2004,279(28):29247-29254.
[14]Baksh S,Tommasi S,Fenton S,et al.The tumor suppressor RASSF1A and MAP-1 link death receptor signaling to Bax conformational change and cell death[J].Mol Cell.2005,18(6):637-650.
[15]Vos MD,Dallol A,Eckfeld K,et al.The RASSF1A tumor suppressor activates Bax via MOAP-1[J].J Biol Chem,2006,281(8):4557-4563.
[16]Foley CJ,Freedman H,Choo SL,et al.Dynamics of RASSF1A/MOAP-1 Association with Death Receptors[J].Mol Cell Biol,2008,28(14): 4520-4535.
[17]Whitehurst AW,Ram R,Shivakumar L,et al.The RASSF1A tumor suppressor restrains anaphase-promoting complex/cyclosome activity during the G1/S phase transition to promote cell cycle progression in human epithelial cells[J].Mol Cell Biol,2008,28(10):3190-3197.
[18]Song MS,Song SJ,Ayad NG,et al.The tumor suppressor RASSF1A regulates mitosis by inhibiting the APC-Cdc20 complex[J].Nat Cell Biol,2004,6(2):129-137.
[19]Song SJ,Song MS, Kim SJ,et al.Aurora A regulates prometaphase progression by inhibiting the ability of RASSF1A to suppress APC-Cdc20 activity[J].Cancer Res,2009,69(6):2314-2323.
[20]Levitt NC,Hickson ID.Caretaker tumour suppressor genes that defend genome integrity[J].Trends Mol Med,2002,8(4):179-186.
[21]Shiloh,Y.ATM and related protein kinases:safeguarding genome integrity[J].Nat Rev Cancer.2003,3(3):155-168.