潘貞貞,潘歡,朱君玲,鄭威楠,李洪濤,何鴻昌,任顯顯,武丹,王紅英,楊昕,潘澤民*
(1新疆地方與民族高發(fā)病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室,新疆 石河子 832002;2新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第四師醫(yī)院檢驗(yàn)科,新疆 伊犁 835000;3喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院病理科,新疆 喀什 844000;4新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)教研室,新疆 烏魯木齊 830011;5新疆醫(yī)科大學(xué)自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院病理科,新疆 烏魯木齊 830000)
宮頸癌組織中HPV16L1蛋白質(zhì)的表達(dá)及意義
潘貞貞1,2,潘歡1,朱君玲3,鄭威楠1,李洪濤1,何鴻昌1,任顯顯1,武丹1,王紅英4,楊昕5,潘澤民1*
(1新疆地方與民族高發(fā)病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)教研室,新疆 石河子 832002;2新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第四師醫(yī)院檢驗(yàn)科,新疆 伊犁 835000;3喀什地區(qū)第一人民醫(yī)院病理科,新疆 喀什 844000;4新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)教研室,新疆 烏魯木齊 830011;5新疆醫(yī)科大學(xué)自治區(qū)中醫(yī)醫(yī)院病理科,新疆 烏魯木齊 830000)
為探討人乳頭瘤病毒(Human papilloma virus,HPV)16 L1蛋白表達(dá)與宮頸癌發(fā)生與發(fā)展的關(guān)系,為防治宮頸癌奠定基礎(chǔ)。采用收集宮頸癌患者48例、宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變(cervcal intraepithelial neoplasia,CIN)患者41例和慢性宮頸炎患者30例石蠟組織標(biāo)本用于免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法。檢測(cè)HPV16 L1蛋白在宮頸癌組織、CIN組織和慢性宮頸炎組織中的蛋白質(zhì)表達(dá)狀況。HPV16 L1蛋白質(zhì)免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,慢性宮頸炎組織中陽(yáng)性率為100%,而在宮頸癌組織中陽(yáng)性率僅為27.1%,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。慢性宮頸炎組織的陽(yáng)性率明顯高于宮頸癌組織。由此可知,HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸原位癌開(kāi)始表達(dá)減少,宮頸浸潤(rùn)癌表達(dá)減少更明顯,可能可以用于診斷CINII和CINIII或CINII和宮頸癌。
宮頸癌;HPV16 L1蛋白質(zhì);蛋白表達(dá)
子宮頸癌是全球婦女中僅次于乳腺癌的常見(jiàn)的惡性腫瘤[1],是威脅婦女健康、導(dǎo)致婦女死亡的主要惡性腫瘤之一。我國(guó)新疆維吾爾族婦女宮頸癌患病率高,死亡率高,發(fā)病年齡早,其患病率高達(dá) 459~590/10萬(wàn),死亡率為15.78/10萬(wàn),平均發(fā)病年齡約43歲。
HPV在宮頸癌的癌變前期及發(fā)展中扮演一個(gè)必不可少的角色。可以感染人類的HPV類型,已有超過(guò)120種被分離出來(lái),其中約有20種已經(jīng)被劃分為高危HPV類型。這些高危病毒中,HPV16已被確定與宮頸癌的發(fā)生聯(lián)系密切[2]。如今,高危型HPV的感染是引起宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變以及宮頸癌的重要因素,臨床檢測(cè)HPV高危型感染作為診斷宮頸癌的一種有效的標(biāo)志物[3]。
HPV在人類廣泛傳播,僅限于皮膚和粘膜的細(xì)胞內(nèi)增殖,病毒在基底干細(xì)胞內(nèi)呈隱性狀態(tài),隨細(xì)胞的分裂而分裂。HPV基因組是雙鏈閉合環(huán)狀DNA,可分 3個(gè)區(qū)段:早期區(qū)(E區(qū))、晚期區(qū)(L區(qū))和長(zhǎng)控制區(qū)(LCR 區(qū))。其中 E區(qū)有 E1、E2、E4、E5、E6和E7等早期蛋白,參與病毒 DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯調(diào)控和細(xì)胞轉(zhuǎn)化等,其中E6和E7是HPV的主要致癌蛋白,與病毒細(xì)胞轉(zhuǎn)化功能及致癌性有關(guān)。L區(qū)有主要衣殼蛋白L1和次要衣殼蛋白L2,L1高度保守,特異性強(qiáng);L2編碼的衣殼蛋白較少,但變異多。LCR含有HPV基因組DNA的復(fù)制起點(diǎn)和HPV基因表達(dá)所必需的調(diào)控元件,調(diào)控病毒的轉(zhuǎn)錄與復(fù)制。通過(guò)研究HPV16 L1蛋白質(zhì)在慢性宮頸炎組織、CIN組織和宮頸癌組織中的表達(dá),明確該蛋白質(zhì)表達(dá)的意義。認(rèn)識(shí)HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸癌發(fā)生、發(fā)展中的作用,為預(yù)防和治療該腫瘤奠定基礎(chǔ)。
研究對(duì)象為2012年6月到2014年12月在石河子大學(xué)第一附屬醫(yī)院和新疆庫(kù)爾勒巴州醫(yī)院就醫(yī)的患者,收集宮頸癌患者48例,宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變患者41例和慢性宮頸炎患者30例石蠟標(biāo)本組織用于免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn),病理切片均于4℃冰箱保存?;颊咧形荒挲g45歲,最小患者年齡25歲,最大患者年齡72歲。標(biāo)本組織都經(jīng)過(guò)兩位有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師進(jìn)行診斷,所有患者經(jīng)書(shū)面知情同意參與本研究。
HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸組織中的表達(dá)采用免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。免疫組化實(shí)驗(yàn)中HPV16 L1抗體稀釋比例為1∶400,抗原修復(fù)方式是使用pH 6.0的枸櫞酸高壓修復(fù) 8 min。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果判定采用雙盲法:由兩位病理學(xué)專家獨(dú)立雙盲閱片,結(jié)果取其平均值。采用陽(yáng)性細(xì)胞所占百分比和細(xì)胞染色強(qiáng)度兩者乘積來(lái)判斷陽(yáng)性強(qiáng)度(表1)。
表1 免疫組化染色實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷標(biāo)準(zhǔn)表Tab.1 The standard of immunohistochemical staining
采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件分析處理數(shù)據(jù)。免疫組化結(jié)果采用χ2檢驗(yàn)和四格表的精確概率法判斷蛋白表達(dá)與各病理指標(biāo)的相互關(guān)系。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間差異比較用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
對(duì)于不同年齡、民族的宮頸癌患者,HPV16 L1蛋白質(zhì)表達(dá)陽(yáng)性率與年齡、民族之間進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,其結(jié)果差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。針對(duì)48例宮頸癌患者的病理分級(jí)與 HPV16 L1蛋白質(zhì)的表達(dá)水平進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,結(jié)果顯示宮頸癌組織中HPV16 L1蛋白質(zhì)的表達(dá)水平與患者的病理分級(jí)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表2)。
表2 HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸組織中的表達(dá)與臨床信息分析Tab.2 The expression of HPV16 L1 in cervical tissue and clinical information of patients
免疫組織化學(xué)結(jié)果如圖1所示:HPV16 L1在宮頸癌組織中的表達(dá)強(qiáng)度明顯低于慢性宮頸炎組織,主要分布在癌細(xì)胞胞漿中,呈褐色或棕黃色顆粒狀;而大部分宮頸癌組織呈淺黃色,甚至不著色。并且,隨著病理分級(jí)程度的加深,HPV16 L1的表達(dá)量隨著降低。免疫組化實(shí)驗(yàn)中HPV16 L1抗體稀釋比例為1∶400,抗原修復(fù)方式是使用pH 6.0的枸櫞酸高壓修復(fù) 8 min。在48例宮頸癌組織中,27.1%的組織呈陽(yáng)性,12例CINIII組織中陽(yáng)性率為41.7%;而29例CINI、CINII組織和30例慢性宮頸炎組織中強(qiáng)陽(yáng)性率為100.0%(表3)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸癌組織、CIN組織以及慢性宮頸炎組織的表達(dá)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。針對(duì)病理診斷以及 HPV16 L1蛋白質(zhì)的表達(dá)情況進(jìn)行了兩兩比較,慢性宮頸炎與 CINⅢ;慢性宮頸炎與宮頸癌;CINⅠ、Ⅱ與 CINⅢ比較;CINⅠ、Ⅱ與宮頸癌比較(P<0.05)。然而,慢性宮頸炎與 CINⅠ、Ⅱ,CINⅢ與宮頸癌比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
圖1 HPV16 L1在慢性炎癥組、宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變組織和宮頸癌組織中的表達(dá)(SP×200)Fig.1 Expression of HPV16 L1 protein in chronic cervicitis,cervical intraepithelial neoplasia and cervical carcinoma(SP×200)
表3 HPV16 L1在慢性炎癥組織、宮頸上皮內(nèi)瘤樣病變組織和宮頸癌組織中的表達(dá)Tab.3 Expression of HPV16 L1 protein in chronic cervicitis,cervical intraepithelial neoplasia and cervical carcinoma tissues
HPV感染是引起宮頸癌發(fā)生的因素之一。研究表明,宮頸癌的發(fā)病是由于多種因素、多步驟所導(dǎo)致的疾病。宮頸癌發(fā)生可能與生物學(xué)因素有關(guān),例如病毒、細(xì)菌等各種微生物的感染及行為因素有關(guān),例如初次性生活過(guò)早、多個(gè)性伴侶、吸煙等;并且與社會(huì)因素有關(guān),例如受教育程度低、家庭經(jīng)濟(jì)狀況差等以及家庭遺傳易感性等因素有關(guān)[3]。HPV16 L1的代謝途徑HPV屬乳頭瘤病毒家族,是特殊的 DNA病毒,可以使正常細(xì)胞不停的進(jìn)行有絲分裂,并且具有高度種屬特異性和特殊嗜上皮性,病毒 DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞后,以整合的形式存在于宿主細(xì)胞中。機(jī)體通過(guò)殺死被感染病毒的細(xì)胞來(lái)阻止新的病毒顆粒復(fù)制,從而抵抗病毒感染,這是機(jī)體防御病毒感染的途徑之一。然而HPV可以有選擇的刺激細(xì)胞增殖從而來(lái)對(duì)抗機(jī)體的防御體系。直接或間接的刺激細(xì)胞增殖,從而誘發(fā)細(xì)胞癌變[4-5]。
目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)200余種不同型別的HPV,還有許多正在被檢測(cè)的新型別,其中已經(jīng)有100多型的基因組被分離鑒定,并且完成了全基因組測(cè)序[6],基因組被分為3個(gè)不同的類型:A、B、E 3種[6-8]。其中,A類(super group A,or Alpha papillomaviruses)HPV 只感染靈長(zhǎng)類動(dòng)物。A類HPV中有40多型是經(jīng)生殖道傳染,稱為生殖道傳染的HPV(Genitally transmitted,HPV),其主要的性傳播疾病的病原體是HPV6、11、16、18。其中,HPV16、18 與宮頸癌的發(fā)生有關(guān)[9-12]。
HPV16是環(huán)狀雙鏈DNA病毒,基因組有8個(gè)基因,編碼8個(gè)蛋白質(zhì),6個(gè)早期基因編碼6個(gè)早期蛋白質(zhì),分別為:E1、E2、E4、E5、E6、E7 蛋白質(zhì)。兩個(gè)遲期基因L1和L2可編碼結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)并構(gòu)成病毒的外殼。當(dāng) HPV16病毒感染機(jī)體,并且形成腫瘤,在腫瘤組織內(nèi)將檢測(cè)不到有 HPV16 L1蛋白表達(dá)。首先,HPV16 L1蛋白表達(dá)與鱗狀上皮的分化過(guò)程有關(guān),在鱗狀上皮表層細(xì)胞開(kāi)始進(jìn)入分化狀態(tài)后,HPV16病毒的生活周期才能完成,才能出現(xiàn)L1蛋白的表達(dá)[13-14]。在腫瘤組織中,病毒無(wú)法啟動(dòng)晚期蛋白質(zhì)的表達(dá)程序,是因?yàn)槟[瘤組織的去分化而引起的,因而,也就檢測(cè)不到HPV16 L1蛋白表達(dá)。
病毒以內(nèi)吞的方式進(jìn)入細(xì)胞,內(nèi)吞小泡不但可以與細(xì)胞內(nèi)的亞細(xì)胞器合體,而且在溶酶體弱酸性的環(huán)境中為病毒脫顆粒提供條件,甚至可以避免病毒與免疫監(jiān)視細(xì)胞表面的蛋白結(jié)合,順利進(jìn)入宿主細(xì)胞。進(jìn)入宿主細(xì)胞后,病毒開(kāi)始脫顆粒過(guò)程,在宿主細(xì)胞內(nèi)酶的作用下,病毒的基因組L1、L2殼蛋白被釋放。病毒的DNA進(jìn)入宿主細(xì)胞的細(xì)胞核,與宿主細(xì)胞的DNA整合,開(kāi)始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄,重新與L1、L2殼蛋白組裝形成新的病毒。在宿主細(xì)胞內(nèi),L1蛋白衣殼的二硫鍵形成,處于病毒裝配的晚期。HPV病毒需要與宿主細(xì)胞共同進(jìn)化,從而通過(guò)特殊的機(jī)制完成病毒的釋放[15]。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了慢性宮頸炎、CIN、宮頸癌組織中HPV16 L1蛋白質(zhì)的表達(dá)情況,經(jīng)過(guò)臨床病理醫(yī)生的判讀、計(jì)分、統(tǒng)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,HPV16 L1蛋白在慢性宮頸炎組織中表達(dá)呈陽(yáng)性,在宮頸癌組織中表達(dá)弱或幾乎不表達(dá),這一結(jié)果完全符合上文敘述中的關(guān)于病毒 L1殼蛋白分解,合成過(guò)程。有研究顯示,HPV16L1蛋白的表達(dá)隨著宮頸組織病變程度的加重而逐漸減少[16],Xiao等[17]通過(guò)L1衣殼蛋白的免疫染色法發(fā)現(xiàn)L1蛋白在CINⅠ,CIN Ⅱ,CIN III患者中的陽(yáng)性表達(dá)率分別是83.53%,41.81%和3.13%,與本研究結(jié)果一致。出現(xiàn)這種結(jié)果的原因可能是人體的免疫系統(tǒng)已經(jīng)識(shí)別HPV16病毒,并且正在發(fā)生免疫應(yīng)答。目前的治療性疫苗主要針對(duì)于HPV誘導(dǎo)下癌細(xì)胞中持續(xù)表達(dá)的早期基因產(chǎn)物E6和E7,HPV16L1蛋白通常在病毒感染后病變?cè)缙诒磉_(dá),可以當(dāng)做一種有前景的預(yù)防性HPV疫苗抗原[18]。根據(jù)免疫組織化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,HPV16 L1蛋白在宮頸原位癌開(kāi)始表達(dá)減少,宮頸浸潤(rùn)癌表達(dá)減少更明顯,這可能被認(rèn)為是診斷CINII和CINIII或CINII和宮頸癌的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
HPV16 L1蛋白質(zhì)在宮頸原位癌開(kāi)始表達(dá)減少,宮頸浸潤(rùn)癌表達(dá)減少更明顯,因此,本研究為CINII和CINIII或CINII和宮頸癌的診斷提供有價(jià)值的參考。
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The expression and significance of HPV16L1 protein in cervical cancer tissues
Pan Zhenzhen1,2,Pan Huan1,Zhu Junling3,Zheng Weinan1,Li Hongtao1,He Hongchang1,Ren Xianxian1,Wu Dan1,Wang Hongying4,Yang Xin5,Pan Zemin1*
(1 Laboratory for Xinjiang Endemic and Ethnic Diseases/Department of Biochemistry and Molecular Biology,School of Medicine,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832002,China;2 Department of Clinical Laboratory,Xinjiang production and Construction Corps of the Fourth Division Hospital,Yining,Xinjiang 835000,China;3 Department of Pathology,the First People Hospital of Kashgar,Kashgar,Xinjiang 844000,China;4 Department of Microbiology,College of Basic Medicine,Xinjiang Medical University,Urumqi,Xinjiang 830011,China;5 Department of Pathology,Chinese Medicine Hospital of Autonomous Region,Xinjiang Medical University,Urumqi,Xinjiang 830000,China)
To elucidate the relationship between the expression of human papilloma virus (HPV)16 L1 protein and the development and progression of cervical cancer,and to lay a foundation for the prevention and treatment of cervical cancer.48 patients with cervical cancer,41 patients with cervical intraepithelial neoplasia(CIN)and 30 patients with chronic cervicitis paraffin embedded specimens were used for immunohistochemistry.Detected the expression of HPV16 L1 protein in cervical cancer tissues,CIN tissues and chronic cervicitis tissues.The results of HPV16 L1 protein with immunohistochemistry showed that the positive rate of chronic cervicitis was 100%,while the positive rate in cervical carcinoma was only about 27.1%,and the difference was statistically significant(P<0.01).The results indicated that the positive rate of chronic cervicitis was significantly higher than that of cervical cancer.It can be seen that the expression of HPV16 L1 protein in cervical carcinoma in situ is decreased and the expression of HPV16 L1 protein is decreased more significantly in cervical carcinoma,which may be used to diagnose CINII and CINIII or CINII and cervical cancer.
cervical cancer;HPV16 L1 protein;protein expression
R793.9
A
10.13880/j.cnki.65-1174/n.2017.04.011
1007-7383(2017)04-0458-04
2017-03-24
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(U1503125,30860302,30660193),新疆兵團(tuán)國(guó)際科技合作項(xiàng)目(2013BC003),石河子大學(xué)重大科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目(gxjs2013-zdgg05),高層次人才科研啟動(dòng)資金專項(xiàng)(RCZX201534)
潘貞貞(1981-),女,主管檢驗(yàn)醫(yī)師,專業(yè)方向?yàn)槿梭w重要功能蛋白的克隆與基因工程。
*通信作者:潘澤民(1966-),男,教授,博士生導(dǎo)師,從事腫瘤分子生物學(xué)研究,e-mail:panteacher89@sina.com。
石河子大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2017年4期