HSF2基因在肺癌中的表達意義

鐘云華　范敏娟

1.云南省第一人民醫院,昆明理工大學生命科學院，云南　昆明　650032;2.昆明醫科大學第二附屬醫院干療科，云南　昆明　650101

?

醫藥論壇

HSF2基因在肺癌中的表達意義

鐘云華1范敏娟2*

1.云南省第一人民醫院,昆明理工大學生命科學院，云南昆明650032;2.昆明醫科大學第二附屬醫院干療科，云南昆明650101

【摘要】目的:檢測肺癌組織中HSF2基因的表達和意義。方法:分別采用Western blot和RT-qPCR技術，檢測50例肺癌組織及其對應癌旁組織中HSF2基因蛋白質和mRNA變化。結果:50例肺癌患者組織及其正常癌旁組織對比，38例的蛋白質水平明顯升高(P<0.05)，而正常肺組織中HSF2基因的mRNA缺失率達80%，正常組織中HSF2基因表達明顯低于肺癌組織(P<0.05)。不同年齡、性別、腫瘤大小、分化程度、組織類型中HSF2基因表達無顯著差異。結論:肺癌中HSF2基因表達水平的升高，暗示HSF2基因在肺癌的發生發展中起一定作用。

【關鍵詞】HSF2；肺癌；蛋白質；mRNA

熱休克蛋白(heatshockprotein，HSP)作為一種分子伴侶，主要功能在于穩定細胞結構，使細胞維持正常的生理功能。真核生物中已發現的HSFs有四種亞型:HSF1、HSF2、HSF3和HSF4[1]，具有的共同結構為一個保守的DNA結合區域 (DNAbindingdomain，DBD)和一個三聚區域(Trimerizationdomain，TD)，以及存在于N-端和C-端的非保守的轉錄激活功能域及調控區域。目前認為HSF2對熱刺激耐受, 對生長、發育和分化的信號更敏感，可以調控胚胎發育[2]。研究發現，在睪丸中，HSF2表達上升且在精子形成中具有重要的作用通過敲除HSF2的小鼠在神經系統發育和生殖上出現異常，暗示HSF2在發育中起重要作用[1; 3-11]。國內亦有相關報道，HSF2mRNA水平在生精細胞凋亡早期略有降低，而在凋亡高峰期之后其表達急劇下降。HSF2蛋白可能調控Hsp70基因的表達，而且可能通過多種方式影響精子的形成并抑制生精細胞的凋亡。目前HSF2的作用機制國內外均無統一定論。有研究認為HSP2作為細胞內的保護蛋白，對肺組織上皮細胞的修復具有重要的作用[12]。因此本研究用Westernblot和RT-qPCR技術檢測肺癌組織和癌旁組織HSF2基因的蛋白質和mRNA的變化，分析HSF2表達水平和肺癌發生發展的關系。

1資料與方法

1.1一般資料選取2015年1月至2015年12月本院收治的肺癌患者50例(取距離腫塊 5 cm 以上作為正常對照組織，50 例)，男30例，女20例；年齡36～70歲，平均年齡(56±0.4)歲；其中高分化23例，中分化15例，低分化12例；小細胞肺癌18例，非小細胞肺癌32例。所有患者術前均未經過任何治療。取材時將所取組織用預冷的 DEPC 處理后的雙蒸水沖洗組織兩遍后，置于液氮中冷凍保存備用。

1.2HSF2基因蛋白質的檢測將肺癌組織及正常癌旁組織加入組織裂解液后，于漿器冰上研磨及超聲破碎，離心后收集上清，吸取上清用烤藍法定量。然后，以各泳道 50μg總蛋白，用 12%SDS不連續聚丙烯酰胺凝膠進行電泳分離，轉膜，經封閉，標一抗和二抗，洗膜和顯影后，即可進行結果分析。

1.3HSF2基因mRNA的檢測組織總RNA按照RNAprepPure動物組織總RNA提取試劑盒DP431(TIANGEN，北京)說明書進行。引物上海生物公司合成，序列為：

HSF2：擴增片段為139bp

Forward:5′-AAGTTCAGGCAGTGATGGCA-3′

Reverse: 5′-TGCACAGAACTAGTGAAAAGATCA-3′

GAPDH：擴增片段為185bp

Forward: 5′-GAAGGTCGGAGTCAACGGAT-3′

Reverse: 5′-GAGGGATCTCGCTCCTGGAAG-3′

1.4統計學方法采用SPSS20.0 統計軟件進行數據處理和分析，HSF2基因的表達用χ2檢驗和方差分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1Westernblot檢測HSF2蛋白的表達為了了解HSF2蛋白在肺癌組織及癌旁組織中表達情況，將肺癌組織及癌旁組織的蛋白提取后用westernblot檢測HSF2的表達。結果顯示，38例肺癌組織中HSF2蛋白呈現高表達，而在所有正常癌旁組織中呈現低表達(圖1A)。兩組比較差異具有統計學意義(χ2=61.29,P<0.05)。

2.2RT-qPCR檢測HSF2mRNA為觀察HSF2基因在肺癌組織及正常癌旁組織的表達情況，采用RT-PCR技術檢測HSF2基因mRNA的表達情況。結果顯示，在50例肺癌組織中，80%存在高表達；而正常癌旁組織中，低表達率達100%(圖1B)。兩組對比，差異有統計學意義(χ2=66.67,P<0.05)。

2.3HSF2基因表達與肺癌患者臨床病理特征的關系結果顯示，HSF2基因表達和性別、年齡、腫瘤大小、肺癌分化程度以及肺癌組織類型都沒有關系，見表1。

3討論

研究表明，HSF2能調節HSP25、HSP40、HSP110尤其是HSP70、HSP90的轉錄表達[13]，且其所誘導HSP27、HSP90的表達在HSF2受RNA干擾后都下降[14]，提示HSF2參與了熱休克反應的調控。研究證實，G1期細胞，HSF2可結合熱休克蛋白基因的啟動子上，熱休克蛋白的轉錄進而誘導下游基因的表達，有利于基因在G1期快速高效的表達[15]。然而，HSF2并不是熱休克反應獨立的調控因子，只有與HSF1結合形成HSF1-HSF2復合物后才有激活調控轉錄的作用。以上研究暗示，HSF2可能參與癌癥的發生發展。

表1　HSF2基因表達和肺癌患者臨床病理特征的關系

注：差異具有統計學意義用“*”表示。

為研究HSF2基因表達情況在肺癌發生發展中作用，本研究采用westernblot和RT-qPCR技術，檢測肺癌組織及其對應正常癌旁組織中HSF2蛋白情況和mRNA情況。發現，與正常癌旁組織對比，HSF2蛋白在肺癌組織中高表達率為76%，mRNA為80%，差異具有統計學意義，表明HSF2參與肺癌的發生發展。在肺癌患者的臨床病理特征中，HSF2基因表達和性別、年齡、腫瘤大小、癌癥分化程度以及病理類型不存在關系。

綜上所述，HSF2基因在肺癌中為高表達，而在正常旁組織中為低表達。本研究結果表明，HSF2基因表達參與肺癌的發生發展，但和肺癌的臨床病理特征，如性別、年齡、腫瘤大小、癌癥分化程度以及病理類型不相關。因本研究樣本量少，以及HSF2在細胞中相關機制研究較少，仍需進一步的研究。

參考文獻

[1]KallioM,ChangYH,ManuelM,AlastaloTP,RalluM,GittonY,PirkkalaL,LoonesMT,PaslaruL,LarneyS,HiardS,MorangeM,SistonenL,Mezger

V.Brainabnormalities,defectivemeioticchromosomesynapsisandfemalesubfertilityinHSF2nullmice.EmboJournal[J]. 2002, 21(11): 2591-2601.

[2]NakaiATM,KawazoeY,InazawaJ,MorimotoRi,NagataK.HSF4,anewmemberofthehumanheatshockfactorfamilywhichlackspropertiesofatranscriptionalactivator.MolCellBiol[J]. 1997, 17(1): 469-481.

[3]AkerfeltM,HenrikssonE,LaihoA,VihervaaraA,RautomaK,KotajaN,SistonenL.PromoterChIP-chipanalysisinmousetestisrevealsYchromosomeoccupancybyHSF2.ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica[J]. 2008, 105(32): 11224-11229.

[4]OstlingP,BjorkJK,Roos-MattjusP,MezgerV,SistonenL.Heatshockfactor2 (HSF2)contributestoinducibleexpressionofhspgenesthroughinterplaywithHSF1.JournalofBiologicalChemistry[J]. 2007, 282(10): 7077-7086.

[5]AkerfeltM,TrouilletD,MezgerV,SistonenL.Heatshockfactorsatacrossroadbetweenstressanddevelopment.StressResponsesinBiologyandMedicine[J]. 2007, 1113: 15-27.

[6]ChangYH,OstlingP,AkerfeltM,TrouilletD,RalluM,GittonY,ElFatilmyR,FardeauV,LeCromS,MorangeM,SistonenL,MezgerV.Roleofheat-shockfactor2incerebralcortexformationandasaregulatorofp35expression.Genes&Development[J]. 2006, 20(7): 836-847.

[7]XingHY,WilkersonDC,MayhewCN,LubertEJ,SkaggsHS,GoodsonML,HongYL,Park-SargeOK,SargeKD.Mechanismofhsp70igenebookmarking.Science[J]. 2005, 307(5708): 421-423.

[8]Birch-MachinI,GaoS,HuenD,McgirrR,WhiteRaH,RussellS.Genomicanalysisofheat-shockfactortargetsinDrosophila.GenomeBiology[J]. 2005, 6(7).

[9]HorikoshiM,YuraT,TsuchimotoS,FukumoriY,KanemoriM.Conservedregion2.1ofEscherichiacoliheatshocktranscriptionfactorsigma(32)isrequiredformodulatingbothmetabolicstabilityandtranscriptionalactivity.JournalofBacteriology[J]. 2004, 186(22): 7474-7480.[10]WangG,ZhangJ,MoskophidisD,MivechiNF.Targeteddisruptionoftheheatshocktranscriptionfactor(hsf)-2generesultsinincreasedembryoniclethality,neuronaldefects,andreducedspermatogenesis.Genesis[J]. 2003, 36(1): 48-61.

[11]Castillo-DavisCI,HartlDL.GeneMerge-post-genomicanalysis,datamining,andhypothesistesting.Bioinformatics[J]. 2003, 19(7): 891-892.

[12]MalagoJJ,KoninkxJFJG,VanDijkJE.Theheatshockresponseandcytoprotectionoftheintestinalepithelium.CellStress&Chaperones[J]. 2002, 7(2): 191-199.[13]AlastaloT,HellesuoM,SandqvistA,HietakangasV,KallioM,SistonenL.FormationofnuclearstressgranulesinvolvesHSF2andcoincideswiththenucleolarlocalizationofHsp70.Journalofcellscience[J]. 2003, 116(Pt17): 3557.

[14]WilkersonD,SkaggsH,SargeK.HSF2bindstotheHsp90,Hsp27,andc-Fospromotersconstitutivelyandmodulatestheirexpression.CellStress&Chaperones[J]. 2007, 12(3): 283.

[15]NakaiA,IshikawaT.Cellcycletransitionunderstressconditionscontrolledbyvertebrateheatshockfactors.TheEMBOJournal[J]. 2001, 20(11): 2885-2895.

基金項目：省應用基礎研究(昆醫聯合專項)(2013FB197)；云南省教育廳重點項目(2014Z066)。

作者簡介：鐘云華(1972-)，女，云南昆明人，碩士，副主任醫師，研究方向：心肺系統疾病。

【中圖分類號】R734.2

【文獻標志碼】A

【文章編號】1007-8517(2016)12-0177-02

(收稿日期：2016.05.21)

SignificanceandExpressionofHSF2GeneinLungCancer

ZHONGyunhua1FANminjuan2*

1.FirstPeople’sHospitalofYunnanProvince;FacultyofLifeScienceandTechnology,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming650032China；2.TheSecondAffiliatedHospitalofKunmingMedicalUniversity,Kunming650101,China

Abstract:Objective In order to investigate the significance and expressioon of heat shock factor 2 (HSF2) gene in lung cancer.Methods We collected 50lung cancer tissue and adjacent cancer normal tissue samples. Meanwhile, the expression of HSF2 was investigated by Western blotting and RT-qPCR.ResultsWhen compared the lung cancer tissue and adjacent cancer normal tissue samples, we found that 76% (38 of 50) of the HSF2 protein in cancer tissues were upregulated compared to the normal lung tissues (P<0.05). However, in normal tissue, the rare of mRNA down-regulation was 80%. In normal control, expression of HSF2 gene was lower than lung cancer tissue. In addition, there was no significant difference in age status, gender status, tumor size status, histological differentiation status and histologic type of lung cancer. Conclusion The result of HSF2 gene upregulation, which indicate HSF2 may participate information and development of lung cancer.

Key words:HSF2; Lung Cancer; Protein; mRNA