HDAC1和DNMT1在非小细胞肺癌中的表达及临床意义

　　作者：孙云晖，陈 丽，阎红娥，鲍文华 作者单位：(佳木斯大学附属第一医院呼吸内科，黑龙江佳木斯 154003)

　　【摘要】 目的：探讨HDAC1和DNMT1在非小细胞肺癌(NSCLC)组织及癌旁正常肺组织中的表达，及其与NSCLC发生、发展及生物学行为的相关性。方法：采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化酶(SP)免疫组织化学方法检测30例癌旁正常肺组织和52例NSCLC患者肺癌组织标本中HDAC1和DNMT1的表达情况，并分析其与临床病理特征的关系。结果：(1) HDAC1在癌组织及癌旁组织的阳性表达率分别为59.62%和36.67%,差异有统计学意义(P<0.05);DNMT1在　　癌组织及癌旁组织的阳性表达率分别为73.08%和46.67%，差异有统计学意义(P<0.05);(2)HDAC1及DNMT1蛋白在癌组织中的表达与性别、年龄、肿瘤大小、病理分型及淋巴结转移无关(P>0.05)，与临床分期及分化程度有关(P<0.05);(3) HDAC1与DNMT1蛋白表达具有相关性。结论：肺癌组织中HDAC1和DNMT1蛋白过表达与肿瘤发生发展密切相关。

　　【关键词】 非小细胞肺癌;组蛋白去乙酰化酶;DNA甲基转移酶;免疫组织化学

　　近年来针对DNA甲基化和组蛋白去乙酰化修饰的表观遗传学研究是探索肺癌发生的新热点。组蛋白去乙酰化酶1(Histone deacetylases1，HDAC1)是1996年由美国哈佛大学Taunto[1]发现的第一个哺乳动物的组蛋白去乙酰化酶，它是多种蛋白质复合物的催化亚单位,参与组蛋白乙酰化水平的调控。DNA甲基转移酶1(DNA methyltransferase 1，DNMT1)是体细胞中最丰富的甲基转移酶,其作用是维持DNA甲基化状态[2]。两者异常作用导致的基因组稳定性下降、抑癌基因功能丧失、原癌基因活性增高在多种人体肿瘤的形成中发挥重要作用。本研究通过免疫组化方法检测DNMT1和HDAC1在非小细胞肺癌组织及癌旁正常肺组织中的表达，并探讨其可能的临床意义，从而为肺癌的早期诊疗提供新线索。

　　1 材料与方法

　　1.1 标本来源

　　收集我院2008—10~2009—12间住院患者手术切除NSCLC标本52例，全部标本经10%福尔马林固定,石蜡包埋,4μm连续切片,HE染色作病变定位,并由两名病理医师做出病理诊断，所有入选患者手术前均未接受放疗、化疗和免疫治疗,其中男31例，女21例，小于60岁19例，大于60岁33例;鳞癌30例，腺癌22例;高分化13例，中分化6例，低分化23例;I~II期32例，Ⅲ~Ⅳ期期20例;有淋巴结转移19例，无淋巴结转移33例。取其中30例远离肺癌组织5 cm以上的正常肺组织作为对照。

　　1.2 主要试剂 

　　兔抗人HDAC1多克隆抗体(浓缩型)和兔抗人DNMT1多克隆抗体(浓缩型)购自北京博奥森公司，S-P试剂盒、DAB显色液均购自福州迈新生物技术开发有限公司。

　　1.3 方法 

　　免疫组织化学染色采用链霉菌抗生物素蛋白-过氧化物酶法(S-P法)，用已知阳性切片作阳性对照，以PBS缓冲液代替一抗作阴性对照。具体操作按试剂盒操作说明进行。

　　1.4 结果判定

　　HDAC1和DNMT1均为细胞核阳性表达，染色为棕黄色或者黄色颗粒，采用二级计分法,阳性细胞计分标准为:≤5%为0分;6%~25%为1分;26%~50%为2分;51%~75%为3分;>75%为4分。染色强度分级计分标准为:无显色为0分;淡黄色为1分;黄或深黄色为2分;褐或棕褐色为3分，两者计分的乘积≥1者为阳性。

　　1.5 统计学处理

　　所有数据用SPSS17.0统计软件进行统计分析，组间比较采用χ2检验,相关性分析采用Spearman等级相关分析,结果均以P<0.05为差别有统计学意义。

　　2 结果

　　〖HTH〗2.1 HDAC1及DNMT1在肺癌组织及癌旁正常肺组织表达〖HTSS〗HDAC1在癌组织及癌旁组织的阳性表达率分别为59.62%和36.67%,差异有统计学意义(P<0.05);DNMT1在癌组织及癌旁组织的阳性表达率分别为73.08%和46.67%，差异有统计学意义(P<0.05)。HDAC1及DNMT1蛋白在肺癌组织中的表达均与性别、年龄、肿瘤大小、病理分型及淋巴结转移无关(P>0.05)，与临床分期及分化程度有关(P<0.05)。见表1。〖FL)〗〖JZ〗〖HTH〗　表1 HDAC1和DNMT1表达与临床病例特征之间的关系

　　〖FL(2K2〗2.2 HDAC1和DNMT1蛋白表达的关系 

　　52例肺癌标本中，二者同时表达阳性19例，同时表达阴性者2例，HDAC1阳性DNMT1阴性12例，DNMT1阳性HDAC1阴性19例，统计结果显示HDAC1与DNMT1在肺癌组织中的表达呈正相关，相关系数r= 0.307(χ2=5.420，P<0.05)。

　　3 讨论

　　近年来的研究表明，肿瘤的发生除了遗传学的改变外，还涉及表观遗传学的改变，1999年Jones[3]在《Nature genetics》上发表了一篇题为“Cancer epigenetics comes of age”的文章，标志着表遗传学成为国际研究的热点。表遗传学就是研究在DNA序列没有改变的情况下，所发生的遗传性基因的表达的改变。表观遗传分子机制主要包括基因组DNA的甲基　　化、组蛋白修饰以及基因印迹等。组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化及磷酸化等，其中组蛋白乙酰化修饰是基因转录调控中　　重要的机制。乙酰化水平受组蛋白乙酰化酶和组蛋白去乙酰化酶的调节。组蛋白乙酰化水平的变化，可改变染色体的结构，影响基因的转录。哺乳动物HDACs根据酵母同源性分为三类，HDAC1属于第一类，它使组蛋白去乙酰化，与DNA紧密结合，染色质呈致密卷曲的阻抑结构，从而抑制基因转录，参与肿瘤的发生发展。DNA甲基化调节基因表达的另一重要方式，基因组总体甲基化水平低造成的基因组不稳定性以及某些基因CpG岛甲基化程度增高所导致的基因转录抑制参与了多种肿瘤的发生、发展。新近研究[4]发现DNMT及HDAC抑制剂在肿瘤治疗中疗效显著，提示二者在肿瘤研究中的重要价值。本研究应用免疫组织化学的方法检测肺癌组织及癌旁组织中HDAC1和DNMT1蛋白的表达，结果显示HDAC1在肺癌组织及癌旁组织中的阳性表达率分别为59.62%和36.67%，差异有统计学意义(P<0.05)，提示HDAC1在肺癌中高表达，表明HDAC1高表达与肺癌的发生有关;DNMT1在肺癌组织和癌旁组织中的阳性表达率分别为73.08%和46.67%，差异有统计学意义(P<0.05)。HDAC1及DNMT1蛋白在肺癌组织中的表达均与性别、年龄、肿瘤大小、病理分型及淋巴结转移无关(P>0.05)，与临床分期及分化程度有关(P<0.05)。且二者在肺癌中的表达有一定的相关性。有研究认为在基因转录抑制程序中，DNA甲基化是该程序的启动者，而组蛋白乙酰化是执行者[5]。但其在肿瘤发生发展的具体机制如何，尚需进一步研究，为肺癌的诊治寻找新的思路。

　　【参考文献】

　　[1]Taunton J, Hassig CA, Schreiber SL. A mammalian histone deacetylaserelatedto the yeast transcriptional regulator Rpd3p[J].Science,1996,272(5260):408411

　　[2]Luczak MW, Jagodziski PP.The role of DNA methylation in cancer development[J].Folia Histochem Cytobio,2006,44(3):143154

　　[3]Jones PA，Laird PW.Cancer epigenctics comes of age[J].Nature Geneties，1999，21(2):163167

　　[4]G Kouraklis，EP Misiakos，S Theoeharis.Histone deaeetylase inhibitors as a Potential therapeutic agent for human cancer treatment[J].Targ Oncol，2006，1:3441

　　[5]Geiman TM,Robertson KD.Chromatin remodeling, histone modifications,and DNAmethylation-how does it all fit together[J].J Cell Biochem,2002,87(2):117125