時毅敏魏川江唐世潔唐世平戴黎萌
MARVELD1在腦膠質瘤中表達的實驗研究*
時毅敏①魏川江②唐世潔②唐世平②戴黎萌③
目的:探討人腦膠質瘤組織中MARVELD1 的表達。方法:RT-PCR和Western blot技術檢測33例腦膠質瘤組織蛋白和mRNA的表達,并以11例正常腦組織為對照。結果:相較于正常腦組織,Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級腦膠質瘤組織中MARVELD1蛋白和mRNA的表達水平差異均有統計學意義(P<0.05),Ⅲ級、Ⅳ級腦膠質瘤組織中MARVELD1蛋白和mRNA的表達水平低于Ⅰ~Ⅱ級腦膠質瘤組織和正常腦組織(P<0.05)。結論:MARVELD1對腦膠質瘤惡性程度判斷有一定的指導意義,并為腦膠質瘤臨床治療提供了新的靶標。
腦膠質瘤; MARVELD1; 實驗研究
腦膠質細胞瘤是來源于神經上皮的顱內最常見的原發性腫瘤,占顱內腫瘤的40%~50%,膠質細胞瘤患者的治療主要以積極的手術、放、化療等治療措施為主,但該腫瘤多呈浸潤性生長,手術不易全切[1-2]。患者預后仍較差,WHO分級Ⅲ級的膠質細胞瘤患者平均生存期約3~5年,多形性膠質母細胞瘤患者平均生存期尚不足1年[3-4],因此尋找新的腦膠質瘤治療靶點成為當前亟待解決的難題。MARVELD1基因是定位于人類10號染色體長臂10q24.2的一個新的候選抑癌基因,該基因在多種正常組織中表達,而在乳腺癌、肺癌、腎癌等多種癌癥中 MARVELD1基因的表達呈明顯下調[5-6]。因此本研究通過對不同病理級別腦膠質瘤組織中MARVELD1的表達,以期從MARVELD1在其發病機制中的調控作用,為腦膠質瘤的靶向治療提供新思路。
1.1 一般資料 選擇2013年1月-2014年4月入住本院神經外科的符合腦膠質瘤的患者33例。患者均為初發,術前未接受放、化療等治療,其中男18例,女15例,年齡7~70歲,平均(40.2±19.3)歲;星形膠質細胞瘤20例,少突膠質細胞瘤3例,室管膜細胞瘤5例,髓母細胞瘤3例,多形性膠質母細胞瘤1例,膠質肉瘤1例;按照2007年WHO神經腫瘤分類標準進行病理分級,其中I~II級15例,III級10例,IV級8例。另取11例來自同期收治的腦外傷或腦出血患者的正常腦組織標本作為對照,患者男6例,女5例,年齡16~47歲,平均(32.3±12.3)歲。兩組患者在性別、年齡方面比較差異均無統計學意義(P>0.05),具有可比性。
1.2 主要儀器與試劑 熒光定量PCR儀及分析軟MXPro 4.01(Stratagene公司);凝膠成像系統(柯達公司)。一抗兔抗人MARVELD1單克隆抗體(Abcam);兔抗羊免疫熒光IgG二抗(美國Santa Cruz公司),TRIzol試劑盒(Gibco 公司),RT-PCR引物由Takara生物技術有限公司合成,逆轉錄-聚合酶鏈反應(RTPCR)試劑盒為公司產品。
1.3 檢測方法
1.3.1 標本采集 符合納入標準的腦膠質瘤的患者與11例健康正常者均收集手術切除的新鮮腦膠質瘤標本,標本均經病理確診,離體后0.5 h內轉至-80 ℃低溫冰箱凍存。手術切除后標本分成兩部分,一部分用于MARVELD1 mRNA的檢測,另一部分用于MARVELD1蛋白的檢測。
1.3.2 RT-PCR檢測腦組織 MARVELD1 mRNA表達 采用TRIzol 法抽提總RNA,將 RNA反轉錄成cDNA。取1 μL作為模板進行 RT-PCR反應。MARVELD1引物序列,上游:5'-GAGGAAGTAGATTGCTGCCTCTAG-3';下游:5'-GAGAGCGGTCGGTGTGACCAGCTCTG-3'。β-actin引物序列,上游:ATGGG TCAGA AGGATTCCT ATGTG;下游:CTTCATGAGGTAG TCAGT CA GGTC。RT-PCR反應條件:95 ℃預變性5 min;95 ℃ 30 s、55 ℃ 30 s、72 ℃延伸 1 min(30 cycle);72 ℃終延伸10 min。
1.3.3 Western Blot檢測PBMC中MARVELD1蛋白的表達水平 取適當腦組織加入液氮快速研磨后,加入相應體積的裂解液,放置冰上充分作用30 min后;收集裂解物入,4 ℃離心30 min,-80 ℃凍存。采用蛋白免疫印跡法(Western blot)檢測MARVELD1 蛋白的變化,進行SDS-PAGE凝膠電泳,轉膜與封閉,一抗及二抗孵育。在凝膠成像儀上掃描條帶,以其和內參β-actin灰度值的比值來反映其相對含量。
1.4 統計學處理 采用SPSS 16.0統計軟件對數據進行分析,計量資料以(±s)表示,比較采用t檢驗,計數資料采用 χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 腦膠質瘤組織與健康正常腦組織mRNA的提取 瓊脂糖凝膠電泳結果顯示,腦膠質瘤腦組織Ⅰ~Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級與健康正常腦組織總RNA均可見清晰的18S和28S條帶,說明總RNA純度基本達到實驗要求,且樣品保存質量較好無明顯降解;對提取的mRNA用紫外分光光度計測量A260/A280值為1.8~2.0,說明mRNA總量及質量滿足實時定量熒光RT-PCR的要求。
2.2 腦膠質瘤腦組織與健康正常腦組織標本中MARVELD1mRNA水平的表達差異 為驗證MARVELD1在腦膠質瘤組織中的表達情況,用RT-PCR檢測MARVELD1 mRNA的表達,如圖1、表1所示,相較于正常組織,MARVELD1 mRNA在腦膠質瘤Ⅰ~Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級組織中相對表達降低,且Ⅲ級和Ⅳ級組織低于Ⅰ~Ⅱ級,差異均有統計學意義(P<0.05),表示MARVELD1 mRNA在腦膠質瘤組織中特異表達顯著下調。本實驗均以β-actin為內參,應用商品化的引物,得到的溶解曲線為單峰,結果符合要求。

圖1 各組MARVELD1 mRNA水平的表達差異注:1 正常組織,2 腦膠質瘤Ⅰ~Ⅱ級,3 Ⅲ級,4 Ⅳ級

表1 各組MARVELD1 mRNA水平的表達差異
2.3 腦膠質瘤腦組織與健康正常腦組織標本中MARVELD1蛋白水平的表達差異 提取正常組織和腦膠質瘤Ⅰ~Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級組織的蛋白,用western bloting檢測MARVELD1蛋白的表達,如圖2、表2所示,MARVELD1在腦膠質瘤Ⅰ~Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級組織中相對表達降低,且Ⅲ級和Ⅳ級組織低于Ⅰ~Ⅱ級,差異均有統計學意義(P<0.05),表示MARVELD1 蛋白在腦膠質瘤組織中特異表達顯著下調。

圖2 各組MARVELD1 蛋白水平的表達差異注:1 正常組織,2 腦膠質瘤Ⅰ~Ⅱ級,3 Ⅲ級,4 Ⅳ級
MARVELD1 是癌癥發生及轉移的分子機制過程中發現的一個新的候選抑癌基因,其含有一個較為保守的膜相關結構域MARVEL (MAL and related proteins for vesicle trafficking and membrane link,具有囊泡運輸和膜連接功能的MAL及相關蛋白),MARVEL結構域的蛋白參與了clathrin調節的細胞內吞作用、細胞凋亡、突觸囊泡的融合、細胞的趨化活力、成肌細胞的融合和緊密連接等相關進程[7-8]。MARVELD1 mRNA全長3238bp,含有兩個外顯子,編碼區位于第一外顯子內,其編碼蛋白含有173個氨基酸,預測分子量約為18.9 kDa[9]。MARVELD1 蛋白定位于細胞核和線粒體中,而在細胞質中的含量很少[10]。

表2 各組MARVELD1蛋白水平的表達差異
MARVELD1作為一個新的候選抑癌基因,在多種正常組織中表達,而且與癌旁對照相比,P. M. Alves等通過大規模基因表達譜分析發現MARVELD1 在結腸癌中處于高表達狀態[11-12]。通過ONCOMINE網站的基因表達譜數據檢索發現MARVELD1 在男性生殖細胞腫瘤中的表達明顯高于正常的睪丸組織;在多形性膠質母細胞瘤、少突膠質細胞瘤以及星形細胞瘤中的表達則明顯低于正常腦組織;在前列腺腺癌中的表達也低于正常前列腺組織[13-14]。采用腫瘤表達芯片對19種不同類型的原發腫瘤樣本,系統分析了MARVELD1基因在多種人類原發癌中的表達情況,發現在154對病例中有69對(45%)MARVELD1基因在腫瘤組織中出現了表達下調,特別是腎癌、膀胱癌、乳腺癌、肝癌,以及卵巢癌、子宮癌、女性外陰癌、宮頸癌和睪丸癌等生殖系統腫瘤中MARVELD1基因的表達受到明顯的抑制[15-16]。
本研究發現,腦膠質瘤組織中MARVELD1蛋白和mRNA表達水平均低于正常腦組織,并且隨膠質瘤細胞分化程度的降低( 病理級別的升高)而逐漸下降,表明MARVELD1基因表達下調可能是腦細胞發生惡性轉化的原因之一,提示MARVELD1可作為腦膠質瘤惡性程度判斷的輔助指標用于臨床。
綜上所述,通過檢測腦膠質瘤組織中MARVELD1的表達,可能對腦膠質瘤惡性程度及預后的判斷有一定的指導意義,并為腦膠質瘤臨床治療提供了新的靶標。
[1]何景揚,林瑞藹.惡性膠質瘤手術后放療的臨床療效及預后影響因素[J].中外醫學研究,2012,10(21):26-27.
[2]李荔榮,趙建偉,胡昌辰,等.福莫司汀化療聯合立體定向放射治療腦膠質瘤的臨床療效觀察[J].中外醫學研究,2013,11(23):19.
[3]肖淳文,蔣林,曾連,等.CEACAM1在膠質瘤中的表達與血管生成關系的研究[J].中國醫學創新,2011,8(3):3-5.
[4]倪恒,竇長武.生存素Survivin與腦膠質瘤的研究進展[J].中外醫學研究,2014,12(14):150-153.
[5] Wang S, Li Y, Han F, et al. Identification and characterization of MARVELD1, a novel nuclear protein that is down-regulated in multiple cancers and silenced by DNA methylation[J]. Cancer Letters,2009, 282(1): 77-86.
[6] Riazuddin S, Ahmed Z M, Fanning A S, et al. Tricellulin is a tightjunction protein necessary for hearing[J]. Genet, 2006, 79(5):1040-1051.
[7] Clement Q J, Shareen M L, Bobby L W. Gene expression profiling of human epidermal keratinocytes in simulated microgravity and recovery cultures[J].Geno Prot Bioinfo, 2008, 6(9): 8-28.
[8] Hirst M, Marra M A. Epigenetics and human disease[J]. Int J Biochem Cell Biol, 2009, 41(1): 136-146.
[9] Quon H, Abdulkarim B. Adjuvant treatment of anaplastic oligodendrogliomas and oligoastrocytomas[J]. Cochrane Database Syst Rev, 2008,28(2):CD007104.
[10] Wenwei Hu,Zhaohui Feng, Ippolito Modica, et al. Gene amplifications in well-differentiated pancreatic neuroendocrine tumors inactivate the p53 pathway[J]. Genes Cancer, 2010, 1(4):360-368.
[11]高志安,張世羽,楊光華.腫瘤抑制基因p16研究進展[J].中國現代醫學雜志,2003,30(1):70-72.
[12]馬慶防,楊梅,陳劍,等.人腦膠質瘤中MMP-9、CD133蛋白的表達及臨床意義[J].中國醫學創新,2012,9(3):8-10.
[13] Hatada I, Fukasawa M, Kimura M. Genome-wide profiling of promoter methylation in human[J]. Oncogene, 2006, 25(9): 3059-3064.
[14]郭新,種衍軍,陳劍.人腦膠質瘤中細胞周期蛋白D1和血管內皮生長因子的表達和意義[J].中國醫學創新,2010,7(9):3-5.
[15] Alves P M, Lévy N, Stevenson B J, et al. Identification of tumorassociated antigens by large scale analysis of genes expressed in human colorectal cancer[J]. Cancer Immun,2008,8(5):11.
[16]王山.候選腫瘤抑制基因MARVELD1的表達及功能研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業大學,2013.
Expression of MARVELD1 in Human Glioma Tissue
SHI Y i-min,WEI Chuan-jiang,TANG Shi-jie,et al.//Medical Innovation of China,2015,12(09):037-039
Objective:To explore the relationship the expression of autophagy-related gene MARVELD1 in human glioma tissue. Method: Western blot and RT-PCR technology were used to detect the expressions of MARVELD1 protein and mRNA in 33 cases of glioma tissue and 11 cases of normal brain tissue. Result:There were significant differences in the expressions of MARVELD1 protein and mRNA among normal brain tissue grade Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ andⅣ glioma tissue(P<0.05). The expressions of MARVELD1 protein and mRNA in grade Ⅲ and grade Ⅳ glioma tissue were lower than those in grade Ⅰ, grade Ⅱ glioma tissue and normal brain tissue(P<0.05). The expression of MARVELD1 protein in grade Ⅰ and grade Ⅱ glioma tissue was lower than that in normal brain tissue(P<0.05). Conclusion: MARVELD1 of glioma malignancy judge has a certain significance, and provides a new target for the clinical treatment of glioma.
Glioma; MARVELD1; Experimental research
10.3969/j.issn.1674-4985.2015.09.012
2014-08-07) (本文編輯:蔡元元)
廣東省深圳市科技計劃項目(201203374)
①廣東省深圳市光明新區中心醫院 廣東 深圳 518107
②廣東省深圳市光明新區人民醫院
③廣東省深圳市人民醫院
時毅敏
First-author’s address:Shenzhen Guangming New District Central Hospital,Shenzhen 518107,China