【摘要】 目的 探讨在非小细胞肺癌(NSCLC)中DNA修复基因hMLH1启动子甲基化与基因转录失活的关系,观察5AzaCdR的干预作用。方法 甲基化特异的PCR(methylspecific PCR,MSP)和RTPCR法分别测定基因的甲基化率和转录水平。结果 NSCLC癌/癌旁组织中的甲基化率分别是hMLH1为55%和14%;>65岁组hMLH1甲基化率明显高于≤65岁组(P<0.01),hMLH1甲基化率随吸烟指数增高而升高(P<0.05或P<0.01);hMLH1的甲基化率随TNM临床分期进展而逐渐增加(P<0.05或P<0.01)。甲基化的NSCLC标本hMLH1基因mRNA转录下降或失活,在细胞株水平5AzaCdR处理后hMLH1恢复转录活性。结论 启动子甲基化是调节hMLH1转录活性的重要机制,5AzaCDR具有逆转甲基化而恢复转录的作用。
【关键词】 非小细胞肺癌 hMLH1 mRNA转录 去甲基化
人类mut1同源物(Human mutl homolog 1,hMLH1)通过矫正错配变异的DNA恢复基因的正常功能而发挥抑癌基因的作用,hMLH1基因的变异将导致一系列恶性肿瘤的发病率上升。许多学者研究表明hMLH1在NSCLC中经常表达缺失,提示hMLH1在NSCLC发生发展中发挥重要作用。
本研究拟通过测定hMLH1在49例NSCLC中的甲基化状态与转录活性,探讨启动子甲基化与转录之间的关系,并观察去甲基化试剂5AzaCdR(5azadeoxycytidine,5杂糖胞苷)在体外干预的作用,探讨hMLH1在NSCLC中的作用。
1资料与方法
1.1研究对象
所有病例均为2003年3月~2003年9月在中山医院胸外科进行手术切除的NSCLC患者,癌旁标本为离肿瘤5cm远处的肺组织,标本获取后立即放置到-70℃低温冰箱中。49例NSCLC患者年龄在31~77岁,平均年龄为56±11岁,其中男34例,女15例,有吸烟史者30例,无吸烟史者19例,腺癌23例,鳞癌26例,临床分期按照1997年TNM分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,Ⅰ期18例、Ⅱ期16例、Ⅲ期15例。NSCLC细胞株购自中国科学院上海细胞所,分别为A549、SH77、SPCA1,37℃复苏、培养及传代。
1.2实验试剂
PCR的Faststart TaqDNA聚合酶购自Roche公司,T4连接酶、pGEMT载体购自Promega公司,测序试剂盒购自上海申能博彩公司;所有引物均由上海生工合成。hMLH1甲基化引物上游5′ ACGTAGACGTTTTATTAGGGTCGC3′,下游5′ CCTCATCGTAACTACCCGCG3′,产物124bp;去甲基化引物上游5′TTTTGATGTAGATGTTTTATTAGGGTTGT3′,下游5′ACCACCTCATCATAACTACCCACA3′,产物118bp;RT PCR的引物:hMLH1上游5′ GTGCTGGCAATCAGGGACCC3′,下游5′CACGGTTGAGGCATTGGGTAG3′,215bp;βactin上游5′AAGTACTCCGTGTGGATCGG3′,下游5 TCAAGTTGGGGGACAAAAAG 3′,产物616bp。
1.3实验方法
1.3.1抽提组织DNA和RNA并反转cDNA
1.3.2基因组DNA的甲基化处理及MSP反应 每管加入2μl dNTP、2μl Buffer、15μl ddH2O、0.75UTaq酶混匀后加入甲基化/去甲基化引物各2μl和1μl DNA模板;预变性5min,进入35个循环:变性30s→退火30s→延伸30s,连接5min。电泳后割胶回收测序。
1.3.3RTPCR反应条件 94℃预变性5min,进入35个循环:变性60s→退火60s→延伸60s,在第13个循环加入βactin,最后连接5min。
1.3.4PCR产物回收测序 ① PCR产物的回收纯化:按照上海博彩公司的测序试剂盒进行PCR产物的回收测序。② 应用氯化钙法制备新鲜感受态细胞,构建PCR的重组体涂于氨苄青霉素抗性中培养,经PCR检测鉴定后阳性克隆送搏彩公司测序。
1.3.5取5×106个细胞在5% CO2、37℃的RPMI1640培养液(含100U/ml青霉素 +100μg/ml链霉素)中培养24h后加入5AzaCdR 2μg/ml,2天更换一次培养液,共育8d后收割细胞,提取RNA后测定转录水平。
1.4统计方法
采用SPSS10.0统计软件,甲基化率的比较采用χ2分析,P<0.05有统计学差异。
2结果
2.1hMLH1甲基化与NSCLC患者年龄、吸烟史、病理类型及TNM临床分期的关系
hMLH1在NSCLC癌组织中的甲基化率55%(27/49)明显高于癌旁组织14%(7/49)(P<0.001);hMLH1甲基化率>65岁组93.3%(14/15)明显高于≤65岁组38%(13/34) (P<0.001);hMLH1的甲基化率在吸烟指数>400年支组100%(14/14)高于吸烟指数≤400年支组56%(9/16)(P=0.006),而后者高于无吸烟史组21%(4/19)(P=0.036);腺癌的甲基化率48%(11/23)而鳞癌为62%(16/26),两者比较无差异(P=0.250);临床Ⅲ期的甲基化率100%(15/15)高于 I 期56%(9/16)(P=0.004), I 期的甲基化率高于Ⅱ期17%(3/18)(P=0.019)。