细胞分裂方式和Numb表达改变在宫颈鳞癌发生中的作用

摘要

背景 宫颈癌是全世界妇女第二大常见的妇科恶性肿瘤，虽然已经基本确定HPV感染是宫颈癌发生的关键病原因子，但其癌变过程的机制至今仍不清楚。在癌变过程中癌细胞获得了许多特性，包括独立于外源性生长促进和抑制信号的不断增殖的能力，侵犯周围组织和转移到远处的能力，引起血管反应的能力，逃避限制细胞增殖机制的能力等，而其中最主要的是癌细胞具有不受限制的增殖能力。细胞增殖通过细胞分裂来实现，近几十年来的研究中表明，细胞的有丝分裂方式可分为对称分裂和不对称分裂。对称分裂是增殖性的，所产生的两个子细胞均可继续进行分裂；而不对称分裂是分化性的，所产生的两个子细胞一个再次进行分裂，另一个则进行分化。可见对称分裂可以使细胞具有不断增殖的能力。目前尚不清楚癌变过程中细胞的无限增殖能力的获得是否是通过对称分裂方式的增加来实现，及调控细胞分裂方式分子的改变是否在癌变过程中起关键的作用。 对细胞分裂方式发生机制的研究发现，细胞分裂方向不同可以产生不同的分裂方式。当对称分裂时，细胞分裂平面和顶部表面之间的交角为60°～90°，称水平分裂。反之当不对称分裂时交角为0°～30°，称垂直分裂。这为判定这两种细胞分裂方式提供了简单的形态学的手段。而有关细胞分裂方式调控分子机制的研究发现，细胞有丝分裂具有不同方式的实质是细胞命运决定子在两个子细胞中具有不同的分配方式。Numb蛋白是重要的细胞命运决定子，细胞分裂时Numb蛋白被对称分配到两个子细胞中，则发生对称分裂；反之，Numb蛋白仅被分配到一个子细胞中，则发生不对称分裂。Numb蛋白在各物种的进化中具有保守性，人类的Numb蛋白按照其mRNA在PTB域是否有一个11个密码子的插入及在PRR域是否有一个48个密码子的插入而存在四种异构体。其中Numb-PTBL(包括h-Numb1、h-Numb2)定位在细胞膜上，而Numb-PTBS(包括h-Numb3、h-Numb4)定位在胞浆和胞核中；Numb-PRRL(包括h-Numb1、h-Numb3)具有促进细胞增殖的功能；而Numb-PRRS(包括h-Numb2、h-Numb4)有促进细胞分化的功能。 基于癌细胞分裂方式与对称分裂的相似性，本研究以宫颈鳞癌作为研究对象，通过对于细胞分裂方向的测定及细胞命运决定子Numb的表达的检测，探讨细胞分裂方式的改变是否参与宫颈鳞癌的发生及其可能的分子机制。 材料与方法 收集宫颈石蜡包埋标本178例，包括宫颈浸润性鳞状细胞癌(ISCC)50例、宫颈上皮内瘤变Ⅰ级(CINⅠ)21例、宫颈上皮内瘤变Ⅱ-Ⅲ级包括原位癌(CINⅡ-Ⅲ)59例和正常宫颈对照48例，在光镜下进行基底细胞分裂角度测定(因ISCC病例难以测量细胞分裂角度，故除外)和Numb蛋白的免疫组化染色检测。另取65例新鲜宫颈组织，包括ISCC37例及正常宫颈对照28例，用RT-PCR法分别按照Numb蛋白mRNA的PTB域和PRR域不同的剪接检测Numb异构体mRNA的表达情况，并对Numb-PRR两类异构体进行半定量分析。上述65例新鲜宫颈组织制成石蜡标本后，用原位杂交法进一步检测Numb-PRRLmRNA表达情况。 结果 基底细胞分裂角度的分布在CINⅡ-Ⅲ组和CINⅠ组及正常对照组比较均存在显著性差异(P分别=0.004及=0.013)，CINⅠ组和正常对照组之间无显著性差异(P=0.195)。但从数据显示，在CINⅠ组水平分裂的基底细胞增多，而垂直分裂的基底细胞减少；而CINⅡ-Ⅲ组则水平分裂的基底细胞又减少，而斜型分裂和垂直分裂的基底细胞增多。对于各组Numb蛋白的免疫组化检测结果显示，Numb蛋白在ISCC组、CINⅡ-Ⅲ组、CINI组及正常对照组病例的宫颈鳞状上皮中均有表达。它主要表达在鳞状上皮细胞的胞质和胞膜上，有些区域也有少量的胞核表达，对于处于有丝分裂期的细胞也是如此，没有出现不对称分布的现象。Numb蛋白的免疫组化染色强度分布除外在正常对照组和CINⅠ组之间没有差异外(P=0.828)，Numb蛋白的表达量在从正常对照组到ISCC组有逐渐增高的趋势(P＜0.001)。 RT-PCR结果显示在上述65例中均能检测到Numb-PTBL及Numb-PTBS两大类异构体mRNA的表达。除了一例正常对照组病例检测不到Numb-PRRL异构体的mRNA外，其余37例ISCC及27例正常对照组病例均能扩增出Numb-PRRL及Numb-PRRS两大类异构体。对Numb-PRRL及Numb-PRRS的mRNA的表达量分别进行半定量分析，显示ISCC组的Numb-PRRLmRNA的表达量为1.026±0.683，而正常对照组为0.515±0.354，两组比较有非常显著性差异(P＜0.001)，前者的Numb-PRRLmRNA的表达量明显高于后者。Numb-PRRSmRNA的表达量在ISCC组为0.888±0.610，正常对照组为0.854±0.515，两组比较无显著性差异(P=0.812)。原位杂交检测结果显示Numb-PRRLmRNA呈阳性反应细胞在宫颈鳞状上皮呈散在或弥漫分布，间质细胞未见染色。阳性反应细胞表现为核周胞浆的红色染色。与正常对照组相比较，Numb-PRRLmRNA在ISCC组表达增高(P=0.015)结论1.在宫颈鳞癌发生的初始阶段，癌变细胞可能通过改变细胞分裂方向使对称分裂增加，从而导致细胞增殖。2.人宫颈鳞状上皮表达Numb蛋白。Numb-PRRL异构体的表达增强及Numb-PRRL和Numb-PRRS两类异构体的比例上调可能是宫颈鳞癌发生的机制之一。

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缩略语

摘要

前言

材料与方法

结 果

讨论

结论

参考文献

综述 细胞分裂方式及其发生机制研究进展

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