应用流式细胞术检测高转移人卵巢癌细胞多基因产物的表达
中华妇产科杂志 2000年第9期第35卷 论著摘要
作者:许沈华 冯建国 倪型灏 张谷
单位:许沈华(310022 杭州,浙江省肿瘤研究所);冯建国(310022 杭州,浙江省肿瘤研究所);倪型灏(310022 杭州,浙江省肿瘤研究所);张谷(310022 杭州,浙江省肿瘤研究所)
肿瘤分子生物学研究证实,癌基因和抑癌基因在肿瘤的发生、发展中具有重要作用。我们已应用免疫组织化学方法对高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM和其母系HO-8910多基因表达进行研究[1]。 现应用流式细胞术(FCM)观察11种基因产物在细胞的表达,应用FCM检测不但可以定性,而且可以进行定量分析,以探讨不同基因在卵巢癌发生、发展和转移中的作用及相关性。
一、 材料和方法
1.材料:高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM[2]和人卵巢癌细胞系HO-8910[3]均为我研究所建立。
2.试剂:实验用基因抗体产品和标记方法见表1。间接法所用第二抗体为兔抗鼠IgG-FITC (武汉生物制品公司产品)。对照用鼠IgG-FITC(B.D公司产品)和鼠IgG-PE(Coulter公司产品)。
表1 HO-8910 PM与HO-8910两株细胞系
FCM检测结果
基因(产物) |
标记方法 |
FCM检测阳性表达(%) |
|
HO-8910 PM |
HO-8910 |
雌激素受体(ER) |
间接法 |
66.5 |
64.8 |
孕激素受体(PR) |
间接法 |
63.2 |
65.5 |
ras基因编码蛋白(p21) |
间接法 |
71.1 |
58.7 |
细胞周期素蛋白(Cyclin D1) |
间接法 |
83.5 |
59.7 |
转移抑制基因(nm23) |
间接法 |
64.6 |
68.9 |
细胞周期相关抗原(Ki67) |
间接法 |
70.3 |
65.9 |
增殖细胞核抗原(PCNA) |
间接法 |
76.7 |
63.3 |
谷胱甘肽S转移酶(GSTπ) |
间接法 |
67.14 |
73.6 |
粘附分子(CD44) |
直接法 |
79.3 |
54.1 |
膜白细胞介素2受体(CD25) |
直接法 |
4.8 |
5.1 |
多药耐药基因(MDR1) |
直接法 |
4.9 |
5.6 |
3.方法:(1) 间接法:分别在每管加20 μl第一抗体和不加抗体的空白对照管,取HO-8910PM和HO-8910细胞悬液200 μl含106细胞分别加入各管反应30 min,洗涤后,离心去上清液,各加第二抗体20 μl反应30 min,洗涤后,离心去上清液,各加固定液,进行检测。(2) 直接法:除不加第二抗体外,其余步骤同间接法。流式细胞仪(FACS Calibur,美国B-D公司产品)采集10 000个以上细胞。用Cell Guest软件直方图分析阳性标记细胞百分率。
二、结果
表1显示2株细胞系对9种基因产物均有强度不同的阳性表达。在高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM中, p21、Ki67、CyclinD1、PCNA、CD44的表达均强于HO-8910(即母系),而nm23、GSTπ的表达比母系弱。ER、PR在两株细胞系表达相似。CD25和MDR1在两株细胞系均呈阴性。
三、讨论
1.高转移细胞系细胞周期调控改变:快速增殖是恶性肿瘤的特征之一,肿瘤的生长速度取决于肿瘤组织中增殖细胞的多少及其分裂速度。而肿瘤细胞的生长、增殖和分裂与细胞周期的调控密切相关。细胞周期中有两个最基本的调控点,1个调控点位于G1期与S期的过渡时期,决定着是否进入细胞周期;另1个调控点位于G2期与M期之间,又叫G2/M过渡点,决定着细胞立即进入M期完成有丝分裂或是停滞一段时间。研究表明,一些基因及其产物如p21、Ki67、Cyclin D1、PCNA等是细胞周期调控中重要的调控因子。从表1可见,高转移细胞系[2]p21、Ki67 、Cyclin D1 和PCNA 表达均比母系强。从核分裂指数看,高转移细胞系为44‰,而母系[3]为27‰。 以上说明,高转移细胞系HO-8910PM细胞周期调控的变化比母系HO-8910更具有恶性细胞增殖的特征。
2.高转移细胞系的恶性程度增高:GSTπ是一种广泛分布的二聚酶,它是最典型最重要的胎盘性表达的同工酶。大量研究证明,GSTπ在许多人类恶性肿瘤中都有不同程度的表达,特别在癌前病变、不典型增生、化生和分化好的肿瘤中表达较高。如在正常肾组织中表达为100%,而在肾细胞癌组织中仅54%[4]。在本研究中,高转移细胞系GSTπ表达比母系弱。该项指标也提示,HO-8910PM细胞比母系分化差,恶性度增高。
3.高转移细胞系侵袭和转移生长潜能增强:肿瘤细胞的浸润和转移受到多种相关基因或产物的调控。转移诱导基因表达增强和(或)转移抑制基因表达降低,是诱发肿瘤细胞转移表型改变而发生肿瘤转移的关键。应用特异的基因标记是揭示肿瘤转移机理的重要方法。CD44基因的异常表达在肿瘤早期诊断、转移潜能判断、治疗和估计预后方面有很大潜在价值[5]。在本研究中,高转移细胞系CD44蛋白表达强于母系。nm23是抑制肿瘤细胞转移的基因,对肿瘤转移具有负调节作用。nm23基因在某些具有高转移的人类肿瘤组织中可出现表达下降、等位基因缺失及基因突变等3种形式的改变[6]。在本研究中,高转移细胞系nm23基因产物表达比母系弱。以上两个指标说明,HO-8910PM较母系更具有转移生长潜能。
在耐药细胞中, MDR1基因产物——P-糖蛋白表达增加,表达程度与耐药程度成正比。在本研究中,两株细胞系均呈阴性。说明两株细胞均不是耐药细胞系。 CD25 是活化T细胞标志。在本研究中,观察两株细胞上是否有膜白细胞介素2受体存在,结果证明两株细胞系均呈阴性。
通过用FCM对高转移人卵巢癌细胞HO-8910PM和其母系HO-8910多基因产物的表达检测和对比研究再一次证明,HO-8910PM是一株较母系HO-8910分化更差、恶性程度更高、更具恶性细胞增殖特征和更具侵袭和转移生长潜能的细胞株。同时也证实,肿瘤的发生、浸润和转移是多基因参与、多阶段协同作用的结果。
本课题受浙江省自然科学基金资助(基金编号:396410)
参考文献
1,倪型灏, 许沈华, 张谷,等. 高转移人卵巢癌细胞系HO-8910PM和其母系多基因表达研究. 实用癌症杂志, 1999,14:18-20.
2,Shenhua X, Lijuan Q, Hanzhou M, et al. Establishment of a highly metastatic human ovarian cancer cell line (HO-8910PM) and its characterization. J Exp Clin Cancer Res, 1999,18:233-239.
3,牟瀚舟,许沈华,张奕荫,等. 人卵巢癌细胞HO-8910的建立及其生物学特性. 中华妇产科杂志, 1994,29:162-164.
4,施作霖,陈冰,陈梓甫,等. P糖蛋白和谷胱甘肽-S-转移酶在肾细胞癌中的表达. 临床与实验病理学杂志,1998,14:131-133.
5,李学彦. CD44与消化道肿瘤及转移的关系. 中华消化杂志,1999,19:196-197.
6,吴小华. 癌基因与肿瘤转移. 中国癌症杂志,1996,6:209-213.
(收稿日期:1999-11-03)