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编号:10228658
腭横缝牵张环上颌缝组织学研究
http://www.100md.com 《癌症》 1999年第1期
     作者:柳春明 宋儒耀 宋业光

    单位:柳春明 100853 北京,解放军总医院;宋儒耀、宋业光 中国医学科学院中国协和医科大学整形外科医院

    关键词:缝牵张;组织再生;腭裂

    癌症990102

    【摘要】目的:分析鼻咽癌细胞的遗传变异特性。方法:①应用比较基因组杂交(CGH)技术检测47例NPC活检组织DNA拷贝数的改变;②应用微卫星序列分析16号染色体缺失情况。结果:发现与NPC相关的7个DNA拷贝高频增加区和7个高频缺失区:增加的染色体为1q、3q、4、6q、8q、12和18;缺失的染色体有1p、3p、9q、11q、14、16和19p。16号染色体进行了微卫星序列分析,检测出两个异常明显的区域:16p12.3和16q24.3。结论:鼻咽癌具有染色体变异,其中增加最多的是染色体1q和12,缺失最多的是染色体1p和16。
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    中图号:R739.63

    Chromosome abberations in 47 nasopharyngeal carcinoma

    Guo Ying Fan Yang Liang Qiwan,et al.

    Cancer Institute, Cancer Center, Sun Yat Sen University of Medical Sciences, Guangzhou 510060

    【 Abstract】 Purpose: To analyze the genetic changes of NPC cell. Methods: ① 47 cases of primary NPC which were confirmed pathologically were examined by CGH to analyze the alterations of genome. ② To analyze deletion of chromosome 16 by microsatellite analysis. Results: Several recurrent chromosomal abnormalities were identified in the present study. The frequently detected chromosome gain is chromosome 1q、 3q、 4、 6q、 8q、 12 and 18; The frequently detected chromosome loss is chromosome 1p、 3p、 9q、 11q、 14、 16 and 19p. Two frequent LOH regions were detected on chormosome 16: 16p12 3 and 16q24.3. Conclusion:All biopsies showed chromosome abnormality. Among these, 1q and chromosome 12 are the most frequent gains, while 1p and chromosome 16 are the most frequent losses.
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    Key words: Nasopharyngeal neoplasms; Comparative genomic hybridization (CGH); Loss of heterozygosity (LOH)

    鼻咽癌(NPC)是中国南部及东南亚地区常见的恶性肿瘤之一,其发病率为美国、澳大利亚和日本等地的25~50倍。通过流行病学的调查,已表明遗传因素在鼻咽癌的发病中起了重要作用。多年来,已对鼻咽癌的病因尤其是遗传病因进行了大量的工作。但由于鼻咽癌活检组织少,体外细胞培养时生长不良,有丝分裂率低,常达不到细胞遗传学分析所需的要求,因此有关NPC染色体变异的资料比较少,特别是应用CGH分析的结果尚未见报道。

    比较基因组杂交(Comparativege nomic hybridization,CGH)是一项在分子细胞遗传学水平上分析实体肿瘤的一种强有力的新技术[1]。它仅在一次实验中就可以提供肿瘤DNA序列拷贝数变化的全貌(缺失、丢失、扩增、倍增),并且可以将这种变化定位于染色体的区域。为了得到一个鼻咽癌基因组变化的情况,本研究收集了47例鼻咽癌活检组织标本,用CGH技术分析其遗传变异,并选取其缺失最明显的16号染色体上的8对引物进行微卫星序列分析,希望为探讨鼻咽癌的发病机理提供参考资料。
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    1 材料与方法

    1.1检查材料

    选取肿瘤医院门诊、未经治疗、拟诊鼻咽癌患者的鼻咽活检组织47例,男37例,女10例,年龄从26岁到72岁,病理诊断均为低分化鳞状上皮癌,CGH分析中作为对照的正常人血来自健康志愿男性的血,微卫星序列分析中作为对照的是相应患者外周血。

    1.2方法

    1.2.1比较基因组杂交技术(CGH)分析:

    (1)DNA探针的制备∶肿瘤组织的DNA从鼻咽活检组织中提取,作为对照的正常人DNA是从健康正常男性的外周血白细胞中提取。常规酚氯仿抽提溶于TE中。肿瘤组织和正常人DNA均用缺口平移的方法进行标记。肿瘤DNA用spectrumgreendUTP标记,正常人DNA用spectrumreddUTP标记
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    (2)原位杂交∶常规制备人类中期染色体,将含有人类中期染色体分裂相的玻片用100μlRNA酶(100μg/ml2×SSC)37℃消化1小时,于70%甲酰胺:2×SSC中75℃变性5min之后经70%、90%、100%酒精系列脱水,风干。分别取标记好的肿瘤DNA和正常人DNA各300~500ng,连同5μgCot1DNA一起,溶于10μl杂交液中(50%甲酰胺;2×SSC;10%硫酸葡聚糖),DNA在75℃水浴中变性5min,然后37℃复性30min;将探针混合液加于变性的中期染色体的玻片上,盖好盖玻片,加以封口胶封闭,37℃杂交48小时。杂交后将盖玻片取下,于0.4×SSC:0.3%Tween20,75℃,洗2min,2×SSC:0.1%Tween20于室温下洗三次。荧光显微镜观察。

    (3)结果观察标准:在荧光镜下观察,并经图象数字分析仪分析,得到每例鼻咽癌的分析图。正常染色体的绿红比率变化一般在0.85~1.15之间,如果超过此范围就是异常,如果增加的倍数超过20个拷贝数则称为扩增。每例鼻咽癌标本分析了至少5个高质量的核型,并将其结果综合而得出代表该标本整套染色体拷贝数缺失或扩增变化的全貌。
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    1.2.2微卫星序列分析:

    (1)PCR:反应体系:500~800ng基因组DNA,10pmol引物,0.2mmoldNTP,1Xbuffer,1μTaq酶,加水至总体积为25μl;95℃变性5分钟,94℃30秒,55℃30秒,72℃30秒,循环35次;72℃延长7分钟。

    (2)6%聚丙烯酰胺凝胶电泳15mA,10小时,银染,拍片。

    2 结果

    用CGH方法对47例原发鼻咽癌组织进行了分子细胞遗传学的分析,结果可看出每例鼻咽癌细胞染色体均有不同程度的变化,包括染色体全部或部分增加或缺失,结果详见图1。其中增加最多的染色体为12号,占42.5%,此外增加超过25%的染色体有1q、3q、4p、4q、6q、8q和18,其中3q21-26.2,4p12-q12,8p和12q14-15增加拷贝数最明显,称为扩增。染色体缺失常见的有1p、3p、9q、11q、14、16和19p,其中以16号染色体缺失最为突出,占55.5%。其共同增加或缺失的区域详见表1。
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    图1 47例鼻咽癌CGH分析结果

    (模式图右侧线条示染色体增加区段、左侧线条示染色体缺失区段)

    表1 鼻咽癌七个染色体高频扩增区和缺失区及其相关基因 染色体

    共同区域

    相关基因

    增加

    1q

    1q23-q32

    SKI,ABLL

    3q

    3q11-q21,3q21-q26.2*
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    4

    4p12-q21* ,4p14-q21

    RAF1P1,KIT

    6q

    6q14-q23

    ROS1,MYB,MAS1,SYR

    8q

    8q13-23,8q24-qter

    MOS,LYN,PVT1,C-MYC

    12

    12q14-q15*,12p12-q13
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    CDK4,SAS,MDM2

    18

    18p11.2-q12.3

    BCL-2,VES1

    缺失

    1q

    1pter-1p36.1

    N-RAS,LCK,MYCL,BLYM

    3q

    3p13-p22,3p22-ter

    FHIT,VHL

    9q
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    9q22-qter

    11q

    11q22-qter

    MEN1,ATM,MLK-3

    14

    14q24-qter

    FOS

    16

    16

    PRB2

    19p

    19qter-p13.1
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    MEL,RRAS,ERBAL2

    我们选择了缺失最多的16号染色体上的8对引物作为研究对象,对47例鼻咽癌活检组织进行分析,47例标本中有38.3%(18/47)至少在一个位点上表现为等位基因的缺失和杂合性缺失,其中,8个标本显示16p12.3(D16S420)的异常,5个标本显示16q24.3(D16S413)的异常(详见图2)。

    图2 示16号染色体微卫星序列分析结果

    3 讨论
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    47例鼻咽癌的遗传变异的分析结果,发现有7个高频染色体增加区和7个高频染色体缺失区(见表1),这些结果有的与以往的研究相似,如染色体8q的增加和染色体1p未端、3p、11p和14q的缺失等,其中最引人注目的是3p的缺失。在过去对鼻咽癌的染色体核型分析中,我们已发现了3号染色体短臂的缺失,Huang[2~3]曾用微卫星序列分析的方法对鼻咽癌活检组织进行了染色体3p的研究,发现3p缺失中纯合性缺失部位为3p13-3p14.3,3p14.3-3p21和3p21.3-ter。Hu亦用此方法进行分析,发现3p13-3p14.3缺失频率很高。最近新克隆的肿瘤抑制基因FHIT位于

    3p14.2[4],该基因在消化道肿瘤和肺癌中均发现有异常,而且在鼻咽癌细胞株中也发现有FHIT的异常转录。最近Cheng通过用染色体转导和微卫星序列分析的方法证实3p21.3可能含有一个抑癌基因。此外,染色体3p25也是鼻咽癌的断裂热点,且出现杂合性缺失的频率较高,位于该位点的VHL基因很有可能成为鼻咽癌的抑癌基因,值得进一步证实;另外本研究还检测到11号染色体的缺失,缺失频率为30.9%(17/47)。Angela[5]曾在鼻咽癌活检组织进行微卫星序列分析时也发现染色体缺失部位集中在11q13.3~22和11q22~24,该结果大部分与我们的结果相重叠。最新研究资料表明新确定的抑癌基因ATM(11q23)和MEN1(11q13)均位于上述的缺失区域:在女性中ATM突变的杂合子患乳腺癌的机率比没有突变的女性高,散发性的乳腺癌病例与ATM的缺失有关。而MEN1的缺失同甲状腺、胰腺等内分泌肿瘤关系密切。上述基因是否参与了鼻咽癌的发生和发展?或是在这些缺失区域中还存在其它与鼻咽癌发生发展有关的癌基因和抑基癌因?还有待于进一步研究。
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    此外,本实验还发现了一些NPC染色体的异常部位是过去从未报道过的,如在染色体增加的区域有4q14-q21(17/47),6q14-q23(12/47)和12p12.1-q14(23/47)。其中12号染色体的增加较明显,所占的比例也最大为48.9%(23/47),染色体12q异常在膀胱癌和肾母细胞瘤也有出现[6,7],其中12q12-14是这些肿瘤共同增加的区域,这个区域中包含的基因有CDK4,SAS和MDM2,尤其是CDK4基因,它是细胞循环的调节基因,正常表达时是调节细胞的生长与分化,而当CDK4过度表达时则导致细胞不可控制的生长,进而使细胞发生癌变,形成肿瘤。由此看来,染色体12q12-14的增加可能导致CDK4的过度表达,从而在鼻咽癌的形成中起作用。

    16号染色体微卫星序列分析的结果显示47例标本中有38.3%(18/47)至少在一个位点上表现为等位基因的缺失和杂合性缺失,其中,8例显示16p12.3(D16S420)的异常,5例显示16q24.3(D16S413)的异常(详见图2)。目前的研究资料表明16q24.3区域的缺失在乳腺癌和前列腺癌中均有发现。Alain[8]曾对59例前列腺癌病人的16号染色体进行了微卫星序列分析,结果发现16q24.3(D16S520与D16S413之间)这个覆盖了4cM区域的缺失较常见;Tony[9]也检测出56%的前列腺癌在16q24.3区域有缺失;而且Michae[10]也用FISH的方法证实了50%的前列腺癌在16q24.3区域有缺失。在乳腺癌方面的研究,发现无论在散发的病例还是家族的病例,无论是DCIS还是肿瘤均可见16q24.3的缺失。Aldaz曾报道16q24.3的缺失在DCIS中尤为突出,提示该区域的缺失可能在乳腺癌的早期形成中起作用,也可能隐藏着一个抑癌基因,值得深入探讨。
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    肿瘤的发生是复杂多阶段多因素的,其中癌基因的激活和抑癌基因的失活占有重要地位,因此得到有关肿瘤遗传变异的准确资料显得特别重要。本实验采用CGH方法对NPC进行了分析,发现鼻咽癌遗传变异变化中染色体12q12-14的增加,3p14-ter和16q的缺失出现频率较高,我们推测在这些区域内可能含有与NPC发生发展相关癌基因和抑癌基因,对这些区域作进一步研究十分必要,这将为揭示NPC的病因发病机理提供一定的实验依据。

    *美国国立卫生研究院(NIH)人类基因组研究所

    参考文献

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    [4]Ohta M, Inouse H, Cotticekki MG, et al. The FHIT gene, spanning the chromosome 3p14.2 fragile site and renal carcinoma.associated t(3:8) breakpoint, is abnormal in digestive tract cancers. Cell, 1996,84:587
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    [5]Angela BYH, Kwok wai LC, Sing FL, et al. Loss of heterozygosity on the long arm of chromosome 11 in nasopharyngeal carcinoma. Cancer research, 1996,56:3225

    [6]Schlegel J, Scherthan H, Arens N, et al. Detection of complex genetic alterations in human glioblastoma multiforme using comparative genomic hybridization. J.Neuropathol.Exp.Neurol, 1996,55(1): 81

    [7]Kallioniemi A, Kallioniemi OP, Citro G, et al. Identification of gains and losses of DNA sequences in primary bladder cancer by comparative genomic hybridization. Genes.Chromosomes.Cancer, 1995,12(3):213
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    [8]Alain L, Olivier C, Georges F, et al. Loss of heterozygosity at Chromosome 16qin prostate adenocarcinoma: Identification of three independent regions. Cancer Research, 1997,57;1058

    [9]Tony EG, Michael L, Cher,Vikas.C, et al. Allelic imbalance mapping of chromosome 16 shows two regions of common deletion in prostate adenocarcinoma. Cancer Genet Cytogenet. 1997,98:36

    [10]Michael L, Cher, Takashi I, et al. Mapping of regions of physical deletion on chromosome 16q in prostate cancer cells by fluorescence in situ hybridization. The journal of Urology, 1995,153:249

    (收稿:1999-01-07), 百拇医药