GRP 胃肠病学研究与实践 1687 - 630 x 1687 - 6121 Hindawi出版公司公司 360929 10.1155 /三十六万〇九百二十九分之二千〇一十二 360929 研究文章 基因不稳定性和 幽门螺杆菌感染胃上皮不典型增生 浸塑 1 吴Chul 1 背风处 康文 1 白南准 常Nyol 1 背风处 Kyeong洙 1 惠济 1 杨郁 1 荣格 霁汉 2 能剧 升六月 3 背风处 芸京 4 Geramizadeh 碧塔海 1 内科 医学院 韩国天主教大学 93中部,daero 八达区 水原442-723 大韩民国 catholic.ac.kr 2 医学病理科,学院 韩国天主教大学,Jungbu-daero 93, palda -gu,水原442-723 大韩民国 cuk.ac.kr 3 该研究所圣文森特医院,93中部-daero,八达区 水原442-723 大韩民国 samsunghospital.com 4 病理科,韩国三星医疗中心 首尔江南区伊尔文洞50号135-710 大韩民国 samsunghospital.com 2012 三十 12 2012 2012 三十 08 2012 27 11 2012 03 12 2012 2012 ©2012浸塑Kim等人。 这是知识共享署名许可,允许在任何媒体不受限制地使用,分发和复制下发布的开放式访问文章,提供原工作正确引用。

背景。在胃癌发生,DNA的甲基化的变化似乎是早期分子事件,和全基因组的甲基化状态与长散布核苷酸元件-1(LINE-1)甲基化水平密切相关。在这项研究中,我们根据遗传不稳定性测量LINE-1的甲基化水平和评估的效果 幽门螺杆菌感染对胃黏膜不典型增生遗传不稳定性。 方法。共分析100例胃上皮异常增生组织标本。7个与肿瘤抑制基因相关的基因座被用来鉴定显著的结构性染色体畸变。对两个不同微卫星标记位点(BAT25和BAT26)的微卫星状态进行了研究。同时,我们用联合亚硫酸氢盐限制性分析(COBRA-LINE-1)方法测定了LINE-1甲基化水平。 结果。有根据染色体/微卫星不稳定性LINE-1的甲基化水平的无显著差异和 幽门螺旋杆菌州。在不典型增生病变 幽门螺旋杆菌MSI病灶感染、LINE-1甲基化水平明显低于MSS病灶( 40.23 ± 4.47 43.90 ± 4.81 %, P < 0.01 )。 结论。在胃上皮发育不良 幽门螺旋杆菌MSI与LINE-1甲基化水平降低相关。共存的 幽门螺旋杆菌感染和MSI可能是胃癌发生的一个动力。

1.介绍

在过去十年的流行病学研究已经建立了一个强有力的因果关系 幽门螺杆菌 幽门螺旋杆菌)感染与胃癌,而这种细菌已被列为由世界卫生组织(WHO)[I组致癌物 1- 3]。此前,科雷亚建议胃癌的人体模型,他推测,胃癌的发展从慢性胃炎胃萎缩,肠上皮化生,不典型增生,最后浸润癌[开始 4]。 幽门螺旋杆菌感染刺激胃上皮细胞增殖,诱导细胞凋亡。导致细胞凋亡和增殖失衡,产生基因的改变或突变[ 6]。最终,它会增加患胃癌的风险。在该点的视图,根除疗法 幽门螺旋杆菌将是一个有吸引力的治疗方法,但它不能阻止胃癌的发展,所有的患者[ 7 8]。研究人员还需要进一步阐明如何 幽门螺旋杆菌感染会增加患胃癌的风险。

在癌细胞,异常的DNA甲基的特征在于双向变化区域的CpG岛甲基化与基因组广义低甲基化。这两种变化,同时观察到,但是这两个变化都没有倒数。他们可能是独立的事件[ 9]。一些研究表明,全基因组甲基化一般较早出现,而甲基化的推动者和发生通常是以后的事件。因此,全球DNA低甲基化被认为是癌症的标志,因为容易受到异常甲基化通常由基因重叠的基因靶向由低甲基化[ 10- 12]。在胃癌中,常在癌变的极早期观察到整体DNA低甲基化[ 13 14]。LINE(长穿插核苷酸元件)-1是一种高度重复的穿插人类逆转录转座子,广泛存在,约占人类基因组的17%。LINE-1甲基化水平反映了全基因组甲基化水平,甲基化水平的降低导致了DNA甲基化的整体损失。此外,它还意味着特定基因的区域高甲基化。在胃癌发生过程中,无论处于何种状态,从慢性胃炎到胃癌分期,LINE-1甲基化水平均呈下降趋势 幽门螺旋杆菌感染 [ 15- 18]。

在本研究中,我们根据染色体/微卫星不稳定性和测定LINE-1甲基化水平 幽门螺旋杆菌在胃前恶性病变中的地位。我们的目的是阐明机制如何 幽门螺旋杆菌感染引发胃癌癌前病变的真胃癌进展。

2。材料和方法

所有的组织通过治疗镜下黏膜切除术切除。组织样品的诊断是通过根据修正后的维也纳分类两种不同的组织病理学家确认;当他们不同意,组织样品被排除在研究之外。All normal tissues had grossly intact mucosa and were at least 1 cm from the mucosal lesion; they were obtained by gastric biopsy just after an endoscopic mucosal resection. The 幽门螺旋杆菌根据组织学结果(银染色或CLO试验)评估病情。在本研究中,在4周的内镜切除后,分别从窦部和体部进行了活检以评估 幽门螺旋杆菌感染。

2.1。杂合性缺失(LOH)的DNA提取和评估

从发育不良/癌症和正常组织四微米厚的组织切片置于载玻片上并用苏木精和曙红染色。组织样品的诊断是由两个不同的组织病理学家确认。之前DNA提取,所有的肿瘤位点检查肿瘤细胞内容≥70使用立体显微镜一个×40放大倍率下%。为了deparaffinize,我们利用在二甲苯和醇的标准系列洗涤。使用30号针头和一个尖外科刀片,病理学家同时期待通过显微镜进行显微解剖。组织碎片沉积到所述收集管。

如先前所描述的LOH进行了分析[ 19 20]。通过标准方法提取DNA后,七基因座与肿瘤抑制基因来鉴定显著结构性染色体畸变。的DNA,通过PCR在基因座链接到腺瘤性结肠息肉病(APC)位点在5q21(D5S505),可能的肿瘤抑制/衰老基因座扩增在10p15(D10S501和D10S602),在17p13(TP53)的p53的基因座中,BRCA1在17q21上(D17S855)位点,和在18q21的DCC基因座(D18S58和D18S61)。

In brief, 4 mL 30% acrylamide (29 : 1) solution, 2.4 mL 5 × TBE solution, 5.6 mL ddH2O, 200  μ微升10%过硫酸铵,和10  μ大号TEMED得到充分混合,倾入凝胶中,然后浇注混凝土在室温下1小时。十  μL的PCR产物,2 μL of loading buffer (95% formamide, 10 mM NaOH, 0.1% bromophenol blue, 0.1% xylene cyanol) were mixed. The mixture was centrifuged for 15 seconds, denatured at 93°C for 3 minutes, bathed in ice for 10 minutes, placed onto a 10% nondenaturation polyacrylamide gel, and separated with 0.5 × TBE buffer for 2 hours at RT and 100 V.

电泳后,将凝胶用Bio-Rad公司银染试剂盒(Bio-Rad公司,费城,PA,USA)染色。简要地说,将凝胶固定,用40%甲醇30分钟,氧化5分钟,漂洗5分钟三次,银染色20分钟,冲洗30秒,显影1分钟三次,并用5%乙酸停止酸15分钟。用凝胶DocXR(Bio-Rad公司)染色结果进行分析。当肿瘤等位基因显示出相对强度至少50%的增益或还原(杂合度(LOH)的损失的评估被分配图 1)。

杂合(LOH)的损失和微卫星不稳定性(MSI)的代表性的例子。七个基因座与肿瘤抑制基因来鉴定显著结构性染色体畸变(D5S505,D10S501,D10S602,TP53,D17S855,D18S58和D18S61)。对两个不同微卫星标记位点(BAT25和BAT26)的微卫星状态进行了研究。(NL:正常; T:肿瘤)。

2.2。微卫星不稳定性的评估(MSI)

DNA样品用两种不同的寡核苷酸对特异于推荐的微卫星基因座和BAT25 BAT26扩增。引物序列(集成DNA技术,爱荷华州,USA)分别为:BAT25(前进59 TCGCCTCCAAGAATGTAA GT-39和反向59 TCTGCATTTTAACTATGGCTC-39),和BAT26(前进59 TGACTACTTTTGACTTCAGCC-39和反向59 ACCATTCAACATTTTTAACCC-39)。如先前所述进行PCR反应。PCR products were run on 8% denaturing polyacrylamide gels at 180 V for 18 hours, and visualized by silver staining (Figure 1)。

2.3。LINE-1甲基化状态的评估

采用改良的长穿插核苷酸元素联合亚硫酸氢盐限制性分析(COBRA LINE-1)方法分析癌症的LINE-1甲基化状态[ 17 21 22]。该方法基于的原理是,在胞嘧啶的DNA被转化为尿嘧啶当DNA与亚硫酸氢钠处理,而甲基化胞嘧啶从转换保护。因此,甲基化和非甲基化胞嘧啶可以通过消化用识别含CpG序列的限制酶区分开来。所提取的DNA用亚硫酸氢钠处理,使用EZ DNA甲基化试剂盒(ZYMO RESEARCH,橙,CA,USA)分离。亚硫酸氢盐处理的DNA进行PCR 40个循环的扩增两个引物,第3行(5V-GYGTAAGGGGTTAGGGAGTTTTT)和LINE 4(5V-AACRTAAAACCCTCCRAACCAAATATAAA),在50℃的退火温度。将PCR产物用限制性内的TaqI酶,其在65℃下识别TCGA,消化1小时,然后通过电泳在2%的分离的琼脂糖凝胶。消化和未消化的条带的密度通过扫描用Gel Doc凝胶XR(Bio-Rad公司,费城,USA)和得分与获得 数量一个软件(美国费城Bio-Rad)。来自甲基化DNA的已消化片段(80 bp)除以来自未甲基化DNA的已消化片段和未消化片段(160 bp)之和,表示TaqI线位点的部分甲基化(以百分比表示)(图) 2)。

通过COBRA LINE-1的方法LINE-1甲基化状态的评估。计算基于消化的频带通过消化和未消化的频带的总和除以如材料和方法部分中所述的比例(N:正常; T:肿瘤)。

2.4。统计分析

对于定量变量,计算其平均值及其标准差。对于定性变量,计算其百分比及其95%置信区间(95% CI)。我们使用了 χ2测试分析两者之间的联系 幽门螺旋杆菌状态和其它基线特征。对于年龄比较和LINE-1甲基化水平,我们采用独立样本 Ť测试。我们使用SPSS统计软件包(版本12.0.1)进行所有分析。

3.结果

总计100个组织样本(61人,平均年龄 62.57 ± 6.76 年;39名女性,平均年龄 63.97 ± 6.34 岁)进行了研究和分析。当胃上皮发育不良(GED)根据修正后的维也纳分类划分,50个组织呈低档(3类)和50是高度不典型增生或内癌(4类)。GED总数54个组织样本已关联 幽门螺旋杆菌感染。

3.1。LOH在胃上皮不典型增生

LOH的发生率在GED 83%(83/100),和LOH的频率分别为34%对APC(D5S505),上10便士(D10S501)40%,10便士上(D10S602)48%,对p53的14%(TP 53),在BRCA1 40%(D17S855),在DCC(D18S58 51%),并在DCC(D18S61 45%),分别。根据染色体缺失的先前所描述的分类,GED分为负(LOH阴性),低电平(LOH-L; 3点或更少的损失)和高级别(LOH-H; 4点或更多的损失)。LOH-L的发生率为47%(47/100),而LOH-H为36%(100分之36)。LOH的与频率 幽门螺旋杆菌感染为76.5%(13/17),48.9%(23/47),并在LOH阴性,LOH-L,和LOH-H病变,分别为50.0%(18/36)。有间无显著差异 幽门螺旋杆菌感染及缺氧情况( P = 0.06 )。病变LOH阴性的LINE-1甲基化水平不从LOH阳性的显著不同。此外,LINE-1病变LOH-L的甲基化程度不会从LOH-H的显著不同(表 1)。在病变中 幽门螺旋杆菌感染后,LOH-L与LOH-H的LINE-1甲基化水平无差异(图) 2)。

根据LINE-1的甲基化水平 幽门螺旋杆菌感染和胃上皮发育不良遗传不稳定性(染色体不稳定和微卫星不稳定性)。

ñ 1号线甲基化(%) P价值
幽门螺杆菌 54 42.40±4.06 0.34
46 41.40±4.21

染色体不稳定 LOH( - ) 17 40.94±3.97 0.33
LOH-L 47 42.80±3.39
LOH-H 36 41.30±4.13

微卫星 海量存储系统(MSS)中 64 42.59±4.53 0.09
MSI 36 40.80±3.44

LOH:杂合性缺失;LOH- l: LOH(+) <3基因座;LOH- h: LOH(+) >4基因座;海量存储系统(MSS)中:微卫星稳定;微卫星不稳定,*统计显著。

3.2。胃上皮发育异常的MSI

微卫星不稳定(MSI)的频率为36%(36/100),不稳定率为BAT25和BAT26分别为19%和29%。BAT25(+)的频率与 幽门螺旋杆菌感染率为11%,BAT26(+)伴 幽门螺旋杆菌感染为22%。

MSI的LINE-1的甲基化水平是不从微稳定(MSS)病变(表显著不同 1)。MSI的频率 幽门螺旋杆菌感染61.1%(22/36),与MSS病变50.0%(32/64)无显著差异( P = 0.28 )。在与GED 幽门螺旋杆菌MSI病灶感染、LINE-1甲基化水平明显低于MSS病灶( 40.23 ± 4.47 43.90 ± 4.81 P < 0.01 )(图 3)。

根据胃黏膜不典型增生的LINE-1甲基化水平 幽门螺旋杆菌状态和遗传不稳定性。的(A)不考虑 幽门螺旋杆菌感染,没有LOH-L和LOH-H之间LINE-1的甲基化水平的差异。(b)在发育不良 幽门螺旋杆菌感染,MSI的LINE-1的甲基化水平比MSS被显著降低。箱形图在线性尺度上显示了中值、第25和第75百分位和异常值。未配对的 Ť采用检验进行非参数统计分析,认为*具有统计学显著性( P < 0.05 )。

3.3。胃上皮异常增生按修订的维也纳分类分组

根据修订的维也纳分级将组织标本分为两组:低级别发育不良(3类)和高级别发育不良/粘膜内癌(4类) 幽门螺旋杆菌感染 ( P = 0.68 )。4类病变有LINE-1的甲基化比3类病变的较低的水平( 38.95 ± 4.28 44.93 ± 4.29 %, 分别, P < 0 01 )。在第3和第4类中,LOH-H出现的频率差异不显著(30.0%,15/50对42.0%,21/50; P = 0.21 )。在第3和第4类中,MSI阳性的频率分别为30%和42.0%(22/51)(见表) 2)。在3类病灶中,MSI的LINE-1甲基化水平明显低于MSS ( 43.18 ± 3.66 45.68 ± 4.41 %, 分别, P = 0 0 )(图 4)。

根据在由所述经修订的维也纳分类归类胃上皮发育异常的遗传不稳定性(染色体不稳定和微卫星不稳定性)LINE-1的甲基化水平。

3级格 4级格
ñ 1号线 P价值 ñ 1号线 P价值
甲基化 甲基化
染色体不稳定 LOH( - ) 8 44.36±3.43 0.33 9 39.13±4.39 0.58
LOH-L 27 45.61±2.39 20 38.42±3.47
LOH-H 15 44.02±5.79 21 39.35±3.66

微状态 海量存储系统(MSS)中 35 45.68±4.41 0.05 * 29 38.85±4.56 0.85
MSI 15 43.18±3.66 21 39.09±3.98

LOH:杂合性缺失;LOH- l: LOH(+) <3基因座;LOH- h: LOH(+) >4基因座;海量存储系统(MSS)中:微卫星稳定;微卫星不稳定,*统计显著。

根据修订的维也纳分类,胃上皮肿瘤中LINE-1低甲基化水平。不同LOH和MSI状态下的LINE-1甲基化水平无显著差异。除3类外,MSI病灶的LINE-1甲基化水平低于MSS。箱形图在线性尺度上显示了中值、第25和第75百分位和异常值。未配对的 Ť检验和方差分析被应用于非参数统计分析,以及*被认为是统计学显著( P < 0.05 )。

4。讨论

人们普遍认为胃癌是通过影响癌基因和抑癌基因的遗传或表观改变的积累而发生的。这些改变涉及控制遗传不稳定性的机制。遗传不稳定分为两类,染色体不稳定(CIN)和微卫星不稳定(MSI),以及不稳定是否在病变的染色体或核苷酸水平[ 23 24]。CIN已被确认为散发性胃癌最常见的特点和CIN表型最多据报道,胃肠道肿瘤的84%[ 25],这与我们的结果一致。CIN的结果是在染色体数目的不平衡和杂(LOH)的损耗的增加的速率。LOH的增加速率是CIN的一个重要性质,因为它促进了肿瘤抑制基因的失活[ 26]。在结肠癌模型中,CIN是肿瘤启动和进展中的重要事件,LOH和MSI呈负相关[ 27]。然而,在胃癌,这些都不是相互的。在本研究中,CIN和MSI正好在胃黏膜不典型增生的24%,而在缺少4%,在选择CIN和MSI的证据。在后一种情况下,它可以与由外遗传改变的基因的转录沉默相关联。

据推测,持续感染 幽门螺旋杆菌发起慢性炎症,其诱导增加组织周转,增加的诱变的速率,和遗传不稳定性。然而,一些研究人员建议, 幽门螺旋杆菌对诱发结构性染色体畸变和诱发胃癌没有直接作用[ 28 29]。在本研究中,没有LINE-1的甲基化水平差异,不论 幽门螺旋杆菌感染和染色体不稳定程度(loh -阴性,LOH-L,和LOH-H)。似乎不太可能 幽门螺旋杆菌直接诱导染色体不稳定。但是,我们不能排除某些病例为阴性的可能性 幽门螺旋杆菌在胃粘膜异型增生的诊断的时间,但遭受了 幽门螺旋杆菌感染之前。的效果的低估 幽门螺旋杆菌对染色体不稳定性在这项研究可能存在。

MSI是用于与postreplicative DNA错配修复系统缺陷的人类癌症的分子表型。 幽门螺旋杆菌可能通过影响DNA错配修复系统的能力和不足推动至少部分胃癌的发展造成MSI表型 三十 31]。据了解,MSI在胃癌中的发生率在25% - 50%之间[ 25]。MSI阳性胃癌已经报道位于远端胃和肠型组织学和有利的临床特征相关[ 32]。尽管与 幽门螺旋杆菌和MSI,出现了根据微状态或无LINE-1的甲基化水平的差异 幽门螺旋杆菌我们的结果显示感染状态然而,在胃上皮中有异型增生 幽门螺旋杆菌感染后,MSI有LINE-1甲基化水平降低的趋势。它表明, 幽门螺旋杆菌可能显示为诱导胃癌的辅助因子。

为了识别MSI,五个合适标记,包括BAT25,BAT26,D2S123,D17S250,D5S346和已经提出了 33]。然而,我们在本研究中只使用了两个单形单核苷酸(BAT25和BAT26)。虽然msi阳性的频率与之前的研究相当相似[ 25,由于人类基因组中微卫星区域的大量存在和多样性,定义MSI存在潜在的陷阱。然而,以往的研究表明,BAT25和BAT26在微卫星不稳定性检测方面比二核苷酸更敏感和更好的标记[ 34 35]。这些标记被认为是在检测肿瘤的MSI敏感,并且可以甚至在不存在正常组织是可测试的。

胃低度不典型增生可发展成侵袭性形式,但它的所有情况下不转换为晚期癌症。据报道,约15%-30的低度不典型增生进展到高度不典型增生或腺癌[% 36- 38]。到目前为止,毫无疑问 幽门螺旋杆菌感染是胃癌发病的主要危险因素。好奇问题是因子决定胃上皮病变进展。是否 幽门螺旋杆菌感染可以向低度异型增生的进展是有争议的,以及是否根除 幽门螺旋杆菌感染会降低胃癌的危险性也有争议。在这个角度来看,我们的结果是非常有希望的。它支持真胃癌胃黏膜不典型增生的进展后可以被阻止 幽门螺旋杆菌根除在选定的情况下- msi阳性状态。

综上所述,msi阳性胃上皮异型增生伴 幽门螺旋杆菌感染与LINE-1甲基化水平降低相关。共存的 幽门螺旋杆菌感染和MSI可能是胃癌发生的一个动力。为了澄清这些结果,研究者将进行前瞻性,随机,和以人群为基础的研究,以确定是否 H幽门根除可以降低胃癌的发病率。

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