H3乙酰化修饰调控RAR-β2的表达与宫颈病变的相关性

摘要

研究背景:
　　子宫颈癌是女性生殖系统高发的恶性肿瘤之一,近年来该病的发病趋势呈年轻化现象,严重威胁女性身体健康,并影响生活质量。宫颈癌的发生发展是多种因素和多种基因共同参与的复杂过程,目前已经明确宫颈癌的始动因素主要为HPV持续感染,病毒基因组整合宿主细胞DNA后合成的E6/E7蛋白介导P53和Rb泛素化降解,激活端粒酶活性,导致宫颈上皮细胞脱离正常的分化程序、进入异常细胞周期、发生恶性转化。HPV转化细胞首先发生宫颈上皮内瘤变(cervical intraepithelial neoplasia,CIN),经过CINⅠ、Ⅱ、Ⅲ,最终发展为宫颈癌。HPV转化细胞除了可引起P53和Rb蛋白水平下调外,还会导致多种基因表达异常,抑癌基因RAR-β2就是其中的关键基因之一。
　　RAR-β2是促进上皮细胞分化的重要调控因子,也是介导维甲酸发挥调控上皮细胞生长分化凋亡方面的关键受体,通过诱导分化,具有一系列的抑癌作用,多种肿瘤中均呈现降低或缺失现象,被认为是一个抑癌基因,在肿瘤的演进中扮演关键的角色。RAR-β2的表达可以诱导宫颈癌HeLa、SiHa细胞分化,降低其恶性生物学行为,通过转染RAR-β2的肺癌细胞发现,RAR-β2诱导肺癌细胞分化而增加凋亡,其缺失与肿瘤组织的分化程度有关。上皮细胞是通过正常的分化走向正常的生理衰老死亡,而不断的进行新陈代谢。Involucrin作为上皮细胞终末分化早期的一个标记,也是肿瘤组织分化程度的一个标记。只有在上皮细胞分化成熟时才表达,肿瘤组织中细胞异型性增加、分化异常,呈去分化状态,Involucrin的表达也就随之减少,组织分化程度逐渐降低。
　　表观遗传是由生物学家Conrad Waddington在1939年首次提出,目前,表观遗传被定义为DNA序列不发生变化,而基因表达却发生了可遗传的改变,主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA等等,其中组蛋白乙酰化修饰是尤为重要,是一种重要基因表达调控的模式。通常认为组蛋白氨基末端赖氨酸残基高度乙酰化使染色质结构松散,DNA与组蛋白八聚体解离,核小体结构松弛,从而使各种转录因子和协同因子能与DNA结合位点特异性结合,有利于基因转录激活,而组蛋白低乙酰化使染色质结构卷缩导致基因沉默或抑制,组蛋白的高乙酰化和低乙酰化动态平衡的调控靶基因的稳定表达,维持细胞正常的生理功能和表型。当组蛋白乙酰化状态失衡,即乙酰化水平降低时,将引起相应的染色质结构和基因转录表达异常,影响细胞周期、分化、增殖、凋亡相关基因的表达,而导致肿瘤的发生和进展,是肿瘤病理生理过程中重要的分子事件之一。宫颈癌发生过程中,表观遗传改变不仅可影响HPV致癌基因的异常表达,而且还可导致宿主细胞多个癌基因的激活和抑癌基因的失活。
　　本研究利用临床组织标本检测组蛋白乙酰化修饰水平与抑癌基因RAR-β2在不同病变级别宫颈组织中的表达情况,分析两者的相关性及与宫颈病变程度、临床病理特征的关系,探讨两者在宫颈癌发生发展中的作用。
　　目的:
　　探讨组蛋白乙酰化修饰水平对RAR-β2表达的调控作用,并分析其与宫颈病变程度之间的相关性。
　　方法:
　　1.分别选取正常宫颈20例、CINⅡ-Ⅲ29例、子宫颈鳞状细胞癌(cervical squamous cell carcinoma,SCC)80例存档于病理科的石蜡包埋组织标本,采用免疫组织化学染色SP法检测AcH3、RAR-β2、Involucrin的表达水平,半定量积分法判定染色阳性结果。
　　2.收集正常宫颈6例、CINⅡ-Ⅲ8例、SCC10例新鲜组织标本,采用Western blotting检测AcH3、RAR-β2、Involucrin的表达水平,胶片成像条带灰度分析显影结果。
　　3.分析数据采用 SPSS13.0统计学软件行χ2检验和t检验,各指标间相关性采用Pearson correlation分析,以P<0.05为差异有统计学意义。
　　结果:
　　1.免疫组化检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在正常宫颈、CINⅡ-Ⅲ和SCC组织中的表达显示,随着宫颈病变程度加重,三者的表达逐渐降低,甚至缺失,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。
　　2.组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达的呈正相关性(r=0.734,P<0.05),随着宫颈病变的进展,两者的表达同步降低。
　　3.组蛋白乙酰化水平和RAR-β2的表达均与宫颈病变程度呈负相关性(r=-0.547(AcH3),r=-0.585(RAR-β2),P<0.05),即宫颈病变程度越重,两者的表达越低。4.Western blotting检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在正常宫颈、CINⅡ-Ⅲ和SCC组织中的表达显示,与免疫组化结果一致,即随着宫颈病变程度加重,三者的表达依次降低,甚至缺失,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。
　　5.免疫组化检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在SCC高、中、低分化组织中的表达显示,三者在高分化组织中的表达高于中、低分化组织,低分化组织中三者的表达明显缺失,即随着分化程度的降低,三者的表达依次降低,甚至缺失。
　　6.组蛋白乙酰化水平、RAR-β2的表达在SCC临床病理特征中分析显示,两者与临床分期、有无盆腔淋巴结转移无关,而与肿瘤组织的分化程度有关,两者在高、中、低分化组织中的比较存在明显差异,具有统计学意义(P<0.05)。
　　7.组蛋白乙酰化水平与 RAR-β2的表达在 SCC组织中呈正相关性(r=0.427,P<0.05)。
　　8.Western blotting检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在SCC高、中、低分化组织中的表达显示,与免疫组化结果一致,即随着分化程度的降低,三者的表达依次降低,甚至缺失,各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。
　　结论:
　　1.宫颈上皮细胞RAR-β2的表达受组蛋白乙酰化修饰水平的调控。
　　2.组蛋白乙酰化程度和RAR-β2的表达水平与宫颈病变进展密切相关,可作为宫颈病变进展风险和预后的评价指标及可能的治疗靶点。

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英文缩略词（Abbreviations）

中文摘要

英文摘要

1.前言

2.材料与方法

2.1材料

2.2实验方法

2.3统计学方法

3.结果

3.1免疫组化检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在正常宫颈、CINⅡ-Ⅲ和SCC组织中的表达

3.2组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达的相关性

3.3组蛋白乙酰化水平、RAR-β2的表达与宫颈病变程度的相关性

3.4 Western blotting检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在正常宫颈、CINⅡ-Ⅲ和SCC组织中的表达

3.5免疫组化检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在SCC高、中、低分化组织中的表达

3.6组蛋白乙酰化水平、RAR-β2的表达与SCC临床病理特征的关系

3.7在SCC组织中组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达的相关性

3.8 Western blotting检测AcH3、RAR-β2、Involucrin在SCC高、中、低分化组织中的表达

4.讨论

4.1组蛋白乙酰化修饰异常参与宫颈病变的发生和进展

4.2抑癌基因RAR-β2对宫颈上皮分化的调控作用

4.3宫颈病变中组蛋白乙酰化水平与RAR-β2表达的相关性

4.4提高组蛋白乙酰化水平和重启RAR-β2表达为宫颈癌治疗提供新策略

5.结论

参考文献

附录

致谢

表观遗传修饰与宫颈癌的研究进展

参考文献