鼻咽癌组织中人疱疹病毒6型感染及其临床意义
中华实验和临床病毒学杂志 1999年第3期第13卷 论著
作者:陈心春 简少文 汪慧民 曾木圣
单位:陈心春 (518020 深圳市东湖医院);简少文 汪慧民 曾木圣 (中山医科大学肿瘤研究所)
关键词: 鼻咽癌;人疱疹病毒6型;EB病毒;LMP1
【摘要】 目的 探讨人疱疹病毒6型(HHV-6)与鼻咽癌(NPC)发病的关系。方法 采用聚合酶链反应(PCR)和原位杂交同时检测正常鼻咽组织和NPC癌前鼻咽组织以及NPC组织中HHV-6和EBV DNA的存在情况。采用免疫组化检测36例NPC组织的EBV LMP1 蛋白表达。结果 在42例NPC组织、21例鼻咽癌前病变组织中,经PCR检出HHV-6 DNA,阳性率分别为30.9%(13例)和4.7%(1例)。EBV DNA为95.2%(40例)和66.6%(14例)。27例正常鼻咽组织未检出HHV-6 DNA, EBV DNA为25.9%(7例)。经ISH,仅在13例PCR HHV-6 DNA阳性的NPC组织中检出11例阳性,36例NPC组织、10例鼻咽癌前病变组织ISH EBV DNA阳性。NPC组织的EBV LMP1蛋白阳性率为47.2%(17/36)。结论 鼻咽癌组织中存在HHV-6感染,提示HHV-6感染与NPC有关。HHV-6感染与EB病毒LMP1蛋白表达上调呈正相关,提示在NPC的发生中HHV-6可能直接参与和(或)通过上调EBV LMP1的表达而起一定作用。
The study on clinical significance of human herpesvius 6 infection of NPC tissues
CHEN Xinchun*, JIAN Shaowen, WANG Huiming, et al.
(Shenzhen Eastlake Hospital, Shenzhen, 518020)
【Abstract】 Objective To study the infection of human herpesvirus 6(HHV-6) in NPC and its role in the carcinogensis of NPC.Methods By using polymerase chain reaction (PCR) and in situ hybridization (ISH) HHV-6 and EBV DNA to from the paraffin-embedded tissues of normal nasopharynx precancerous nasopharynx and nasopharyngeal carcinoma. EBV LMP1 was also detected in 36 tissues of NPC by immunohistochemistry (IHC).Results HHV-6 DNA PCR were detected in 30.9%(13/42) of tissues of NPC, 4.7%(1/21) of precancerous nasopharynx and non in the normal nasopharynx. Within the same tissues, EBV DNA positive rates were 95.2%(40/42), 66.6%(14/21) and 25.9%(7/27), respectively. By using ISH, HHV-6 DNA were detected only in 11 NPC tissues out of 13 HHV-6 DNA positive NPC cases and EBV DNA were detected in 47.6%(10/21) of precancerous nasopharynx tissues and 85.7%(36/42) of NPC cases. EBV LMP1 expression were detected in 47.2%(17/36) of NPC tissues.Conclusion NPC tissues can be infected with both HHV-6 and EBV, HHV-6 infection is correlated with the expression of EBV LMP1, suggesting that HHV-6 plays a direct/or indirect role in carcinogenesis of NPC via upregulating the expression of EBV LMP1.
【Key words】 NPC HHV-6 EBvirus LMP1
鼻咽癌(NPC)的发生是一多因素多阶段的结果,EB病毒(EBV)感染与NPC发生密切相关,其他病毒的感染及其对EBV的激活作用也越来越受到重视。近年来的研究发现人疱疹病毒6型(HHV-6)与多种免疫疾病及恶性肿瘤的发生有关[1,2]。1993年Kositantent[3]首先报道NPC组织存在HHV-6的感染。其后Flammand等[4]报道HHV-6能激活EBV。鉴于NPC和EBV的密切关系及HHV-6恶性转化的潜能,NPC中HHV-6的感染及其反式激活EBV可能具有十分重要的意义。对NPC中HHV-6能否感染鼻咽上皮细胞,HHV-6是否在体内同样能激活EBV,并协同EBV在NPC癌变过程中起作用等诸多方面的研究,将有助于阐明NPC发生的生物因素机制,并为NPC的防治提供依据。
1 材料和方法
1.1 PCR扩增组织切片中HHV-6SalI-L-B片段和EBV BamHIW片段 本组的27例正常鼻咽(No)21例重度异型增生和化生鼻咽(Pc)、42例鼻咽癌(Cc)石蜡包埋组织取自中山医科大学肿瘤医院病理科和鼻咽癌科。K562细胞及携带EBV的B95-8细胞株由该大学肿瘤研究所传代培养。HSB-2细胞及HHV-6GS毒株来自香港中文大学。TAQ酶、dNTP购自华美生物工程公司。PCR引物由加拿大真达公司合成。PCR扩增的HHV-6片段长186 bp,序列源于已克隆的HHV-6恶性转化序列pZVH14[5]。EBV片段长129 bp,位于EBV的W片段[6]。引物序列如下:HHV-6引物:H1:5′-CCCATTTACGATTTCCTGCACCACCTCTCTGC-3′,H2:5′-TTCAGGGACCGTTATGTCATTGAGCATGTCG-3′;EBV引物:EB1:5′-CCAGACAGCAGCCAATTGTC-3′,EB2:5′-GGTAGAAGACCCCCTCTTAC-3′。
每例组织切片2片,放入预先消毒好的离心管内。脱尽石蜡,去除残余的二甲苯,自然干燥后,加入含100 μg/ml蛋白酶K的PCR裂解缓冲液200 μl,置55℃水浴中消化过夜。煮沸10分钟。稍事离心即可取上清作PCR,亦可进一步酚仿抽提纯化。培养细胞则直接加裂解液消化,随后用酚仿抽提纯化。取上裂解液5 μl或纯化的DNA1 μl(1 μg),于反应体积50 μl,在PE9 600扩增仪中PCR扩增,反应条件见参考文献[6-7]。反应结束后,取PCR产物10 μl于2%的琼脂糖凝胶电泳,溴乙淀染色,紫外光下观察并拍照记录。
1.2 原位杂交检测鼻咽组织中的HHV-6DNA及EBV DNA 以抽提纯化的感染HHV-6的 HSB-2DNA及B95-8DNA作为模板,以DIG-11dUTP为标记物,采用PCR法标记制备HHV-6和EBV探针(按试剂盒说明操作,PCR引物及扩增条件同前1.1)。将组织连续切片,厚4~5 μm,贴于用APES处理过的载玻片上。56℃烤干半小时。二甲苯脱蜡,梯度酒精回水,50 μg/ml蛋白酶K消化,4%多聚甲醛后固定。于42℃湿盒预杂交1小时,再与含有上DIG-标记的HHV-6和EBV探针杂交液杂交过夜。在2×SSC和0.5%SDS中洗片,封闭半小时后,加酶联抗DIG孵育37℃1小时,用NBT/BCIP显色,2%甲基绿复染,二甲苯透明,中性树胶封片。
1.3 免疫组化检测鼻咽癌组织EBV LMP1 鼻咽癌石蜡组织切片于二甲苯中脱蜡,梯度乙醇回水,于微波炉中分别用高火、中低火、低火煮沸5分钟以充分暴露抗原。其后按DAKO试剂说明操作。显微镜下观察,按EBV LMP1阳性的棕色细胞数多少,将结果分为三个等级(+、++、++++)阳性染色强度。阳性染色强度差别代表着蛋白表达强度的差别:未见阳性细胞(-),阳性细胞≤10%(+),11~20%(++),≥21%(+++)。
2 结果
2.1 PCR检测NPC组织中HHV-6 DNA和EBV DNA HHV-6 DNA PCR扩增产物长度为186 bp,EBV BamHIW片段扩增产物长度为129 bp,与预期的分子大小相同(图1,2)。正常鼻咽组织和石蜡包埋不同阶段NPC组织中HHV-6 DNA及EBV DNA的存在情况见表1。
表1 PCR检测不同阶段鼻咽癌变组织中HHV-6和EBV DNA
Tab.1 Detection of HHV-6/EBV DNA in tissues of NPC at different periods of time by PCR
组别
Group |
总例数
Cases |
HHV-6 DNA |
阳性率(%)
Positive rate
(%) |
EBV DNA |
阳性率(%)
Positive rate No.
(%) |
阳性
Positive No. |
阴性
Negative No. |
阳性
Positve No. |
阴性
Negative No. |
正常鼻咽(No)
Normal nasopharynx |
27 |
0 |
27 |
|
7 |
20 |
异型增生及化生(Pc)Hetero hyperplasia |
21 |
1 |
20 |
|
14 |
7 |
鼻咽癌(Cc)
Nasopharyngeal carcinoma |
42 |
13 |
29 |
30.9 |
40 |
2 |
95.2 |
注:HHV-6 DNA Cc/Pc P<0.05(χ2=4.14)
note:EBV DNA No/Pc χ2=9.49 P<0.01, Cc/Pc χ2=4.42 P<0.05
图1 NPC组织中HHV-6 DNA PCR产物电泳图
m:标准分子量,HHV-6(GS)感染的HSB-2细胞;6~7:阴性对照(B95-8 DNA和HSB-2 DNA);2~5:NPC组织标本
fig.1 Agarose gel electrophoresis of PCR products of HHV-6 DNA of NPC tirlues
the size of PCR product of HHV-6 SalⅠ-B(pZVH14) DNA is 186 bp. M:pGEM-7Zf(+)/HaeⅢ marker. Lane 1:HHV-6 infected HSB-2 cell DNA. Lane2,3,4,5:Specimens of NPC. Lane6:B95-8 cell DNA, negative controe. Lane 7:HSB-2 cell DNA, negative control
图2 NPC组织中EBV DNA PCR 产物电泳图
M:标准分子量;1:阳性对照B95-8 DNA;7:阴性对照K562 DNA;2~6:NPC组织标本
Fig.2 Agarose gel electrophoresis of PCR products of EBV DNA of NPC tessase
The size of PCR product of EBV BamHⅠ W DNA is 129 bp. M:pBR322 DNA/BstNI marker. Lane 1:B95-8 cell DNA postitive control. Lane 2,3,4,5,6:Specimens of NPC. Lane 7:K562 DNA negative control
2.2 原位杂交检测鼻咽组织中HHV-6/EBV DNA HHV-6及EBV DNA原位杂交阳性细胞核呈紫色或紫黑色,胞浆不着色。阴性细胞不着色。HHV-6 DNA的分布与EBV DNA的分布基本一致,主要分布在PCR的癌细胞核内,而在淋巴细胞及间质内未发现HHV-6/EBV DNA。原位杂交检测鼻咽组织HHV-6和EBV DNA的结果见表2。
表2 原位杂交检测鼻咽癌变不同阶段石蜡包埋组织中HHV-6/EBV DNA
Tab.2 Detection of HHV-6/EBV DNA in paraffin embedded tissues of NPC at different periods of time by ISH
组别
Group |
总例数
Cases |
HHV-6 DNA |
阳性率(%)
Positive rate
(%) |
EBV DNA |
阳性率(%)
Positive rate
(%) |
阳性敉
Positive No. |
阴性数
Negative No. |
阳性数
Positve No. |
阴性数
Negative No. |
正常鼻咽(No)
Normal nasopharynx |
27 |
0 |
27 |
|
0 |
27 |
异型增生及化生(Pc)Hetero hyperplasia |
21 |
0 |
21 |
|
10 |
11 |
鼻咽癌(Cc)
Nasopharyngeal carcinoma |
42 |
11 |
31 |
26.2 |
36 |
6 |
85.7 |
注:HHV-6 DNA Pc/Cc P<0.01 EBV DNA Pc/Cc P<0.05(χ2=10.72)
2.3 NPC中HHV-6与EBV LMP1蛋白相关性检测 IHC法检测LMP1阳性细胞呈棕褐色,阴性细胞呈蓝色,背景清晰,鼻咽癌组织中EBV LMP1蛋白存在于癌巢肿瘤细胞的胞膜胞浆内,鼻咽癌组织的正常上皮细胞、淋巴细胞及间质未发现LMP1蛋白表达。IHC法检测EBV LMP1的结果见表3,4。
表3 NPC中HHV-6与EBV LMP1蛋白表达的相关性分析
Tab.3 Correlation of HHV-6 infection and EBV LMP1 expression in NPC
组别
Group |
总例数
Cases |
LMP1+ |
LMP1- |
阳性率(%)
Positive rate(%) |
HHV-6+ NPC |
11 |
9 |
2 |
HHV-6- NPC |
25 |
8 |
17 |
合计
Total |
36 |
17 |
19 |
47.2 |
表4 NPC中HHV-6与EBV LMP1表达强度相关性分析
tab.4 Correlation of HHV-6 infection and the degree of EBV LMP1 expression in nPC
LMP1表达强度
Degree of LMP1 expression |
HHV-6+ NPC |
HHV-6- NPC |
+++ |
3 |
2 |
++ |
3 |
4 |
+ |
3 |
2 |
- |
2 |
17 |
合计
Total |
11 |
25 |
3 讨论
HHV-6具有恶性转化潜能,已经发现HHV-6具有多个恶性转化潜能的基因片断[7,8],本工作检测的HHV-6序列位于HHV-6的Sall-L-B片段,克隆该片段的质粒体外能恶性转化鼠成纤维细胞NIH3T3及人上皮细胞系RHEK-1,转化细胞接种裸鼠成瘤[7]。
我们利用PCR和ISH证实鼻咽癌组织中存在HHV-6感染,阳性率26.2%,HHV-6DNA主要分布在NPC的癌细胞核内,而在淋巴细胞及间质内未发现HHV-6/EBV dNA。正常鼻咽组织及鼻咽上皮异型增生和化生组织中,原位杂交未检出HHV-6 DNA。提示HHV-6可能恶性转化感染细胞,参与鼻咽癌发生过程。
HHV-6的另一显著特点就是,其具有反式激活作用。HHV-6及其多个基因(包括本组检测的pZVH14)能反式激活B淋巴细胞中的EBV,诱导EB病毒的抗原EA/VCA表达,使EBV从潜伏状态过渡到激活状态[4,7]。而EBV的再激活与NPC的发生密切相关。本组13例PCR阳性鼻咽癌组织中11例原位杂交HHV-6阳性,其EBV dNA全部阳性,在连续切片下可以见到同一癌巢中的癌细胞同时存在HHV-6和EBV DNA。本研究还发现,NPC中HHV-6的感染与EBV LMP1表达呈正相关。而EBV lMP1是病毒的癌基因,在鼻咽癌变过程中起着重要的作用[9]。提示NPC中HHV-6与EBV可能存在一定的相互作用。HHV-6可能通过某种途径,如反式激活上调EBV lMP1的表达,从而在NPC的发生中起到一定作用。参考文献
1 Yamanishi K, Okuno T, Shiraki T, et al. Identification of human herpesvirus 6 as a causal agent for examthem subitum. J Infect Dis, 1988, 159:750-758.
2 Ablashi DV, Bernbaum J, Joseph AD, et al. Human herpesvirus 6 as potential copathogen. Trens Microbiol, 1995, 3:324-327.
3 Kositanont U, Kondo K, Chongkolwatana C, et al. Detection of Epstein-Barr virus DNA and HHV-6 DNA in tissue biopsies from patients with nasopharyngeal carcinoma by PCR. South Asian J Trop Med Public Health, 1993, 24:455-460.
4 Flammand L, Menezes J. Cyclic AMP-responsive-element-dependent activation of Epstein-Barr virus Zebra promoter by human herpesvirus 6.J virol, 1996, 70:1784-1791.
5 Torelli G, Marasea R, Luppi M, et al. Human herpesvirus 6 in Hodgkin′s lymphomas: Identification of specific sequence in Hodgkin′s lymphomas by polymerase chain reaction. Blood, 1991,77:2251-2258.
6 林万明,主编.PCR技术操作和应用指南.北京:人民军医出版社,1995.310-314.
7 Razzaque A, Williams O, Wang J, et al. Neoplastic transformation of immortalized human epidermal keratinocytes by two HHV-6 DNA clones. Virology,1993, 195:113-120.
8 Kashanchi F, Araujo J, Doniger, et al. HHV-6 ORF-1 transactivating gene exhibits malignant transforming activity and its protein bind to P53. Oncogene, 1997, 143:359-367.
9 Hu LF, Chen F, Zheng X, et al. Clonability and tumorigenicity of human epithelial cells expressing the EBV-encoded membrane protein LMP1. Oncogene, 1993, 8:1575-1583.
(收稿:1998-10-09 修回:1999-04-17)