张义 邹雄 杨晓静 单宁宁 秦绪珍 邹明瑾
目的:探讨外周血淋巴细胞(PBL)HLA-B mRNA及HLA-B抗原表达与胃癌发生、分化的关系。
方法:自行设计、筛选HLA-B特异性引物,应用RT-PCR方法检测了30例胃癌患者外周血淋巴细胞HLA-B mRNA的表达,并与流式细胞术检测HLA-B抗原进行比较。
结果:胃癌患者PBL HLA-B mRNA表达率(23.3%)与正常人(87.5%)相比差异显著(P<0.01),尤以低分化转移胃癌(16%)下降更为明显;而流式细胞术检测高分化未转移胃癌患者PBL HLA-B抗原表达率(88.20%)与正常对照(98.84%)相比,虽然无显著性差异(P=0.056),但存在明显下降趋势;低分化伴淋巴结转移胃癌(73.26%)则下降显著(P<0.05)。
结论:胃癌患者淋巴细胞 HLA-B mRNA及HLA-B抗原表达降低或缺失,且与其分化程度相关。检测PBL HLA-B mRNA较HLA-B抗原能更直接、更本质地反映胃癌发生分化的关系。
主题词:淋巴细胞HLA-B;胃癌;逆转录聚合酶链反应;流式细胞术
近十余年来,免疫学上突破性进展是提出了MHC(Major histocompatibility )在免疫应答中的重要作用。T细胞受体识别MHC(Major histocompatibility)和肿瘤抗原的复合体,是激活机体抗肿瘤免疫第一步。目前学术界已形成共识:肿瘤细胞表面MHC抗原表达下调和肿瘤的发生、分化、转移有关,是导致肿瘤细胞免疫逃逸的重要原因。但有关外周血淋巴细胞HLA(Human leukocyte antigen)表达与肿瘤发生发展关系的研究鲜有报道,本研究设计并筛选人外周血淋巴细胞HLA-B特异性引物,成功克隆了HLA-B功能基因,观察胃癌患者外周血淋巴细胞HLA-B mRNA及HLA-B抗原表达情况,为肿瘤的基因诊断和基因治疗提供有价值的临床指标。
材料与方法
一、材料
1. 研究对象:2003.03-2003.07 山东大学齐鲁医院普外科住院病人,经手术前胃镜或术后病理学检查确诊的胃癌病人30例,男22例,女8例,年龄36-78岁,中位年龄56.8岁。其中未出现淋巴结转移的高分化腺癌5例,淋巴结转移的低分化腺癌25例;正常对照取自山东大学齐鲁医院健康职工查体者,均无既往胃病史。
2. 主要试剂与仪器:逆转录酶、Taq酶及WBC裂解液(深圳匹基生物公司馈赠);淋巴细胞分离液(上海华精生物公司);琼脂糖试剂(美国Sigma公司);鼠抗人HLA-B McAb及PE标记羊抗鼠IgG1(美国BD公司);GeneRulerTM 100 bp DNA Ladder(上海生物工程公司)。Biometra 梯度PCR扩增仪、Sunrise电泳仪、Bioemetra凝胶图象分析系统、EPTENDORF紫外分光光度计(德国Whatman公司);HERMLE Z383K 低温高速离心机(德国HERMLE公司);ABI PRISM 377-96全自动DNA测序仪(美国PE公司);FACSCalibur流式细胞仪(美国BD公司)。
二、方法
1. 引物设计与合成:据Genebank公布的HLA-B基因序列,参阅相关文献[1,2],设计HLA-B特异性引物(深圳匹基生物公司合成),并进一步筛选、验证其工作情况。
2. PBL RNA的提取及鉴定:外周血淋巴细胞总RNA提取参阅《分子克隆》相关方法[3],并在此基础上加以改良。提取的RNA在EPTENDORF紫外分光光度计上测定260nm和280nm波长吸光度及RNA浓度,1.5%琼脂糖甲醛变性电泳,鉴定所提取的RNA纯度及完整性。

3. RT-PCR扩增:逆转录反应体系25ul,其中逆转录酶1ul,Taq酶0.2ul,primer1、primer2各0.4ul,RNA 15ul。PCR反应参数为42℃ 30 min;95℃ 3 min;94℃ 1 min;55℃ 1 min;72℃ 1 min,5个循环。94℃ 10 sec;60℃ 40sec;40个循环。72℃ 5 min。
4. 扩增产物电泳扫描及序列分析:将上述PCR扩增产物于2%琼脂糖凝胶上电泳扫描,cDNA 以BigDye terminator v2.0为测试试剂,在ABI PRISM 377-96型全自动测序仪上测序,并在互联网上用Blastn服务器对序列进行查询和比较。
5. HLA-B mRNA及HLA-B抗原在胃癌中的表达:提取40例正常对照及30例不同类型胃癌病人PBL总RNA并调整其浓度,以β-actin作内参照,用RT-PCR方法检测HLA-B mRNA表达;用流式细胞术观察HLA-B抗原在胃癌中的表达情况。
6. 统计学方法:平均荧光强度以均数±标准差表示,例数分析以百分比表示,使用SPSS 10.0 for windows统计软件t检验及X2检验进行统计学处理。
结 果
1. PBL总RNA鉴定:提取的正常人PBL RNA在EPTENDORF紫外分光光度计测定,其吸光度均值为A260/A280=1.87,平均浓度
为262.7ug/ml,1.5%低熔点琼脂糖变性电泳可见5s,18s,28s三条清晰条带,表明所提RNA浓度较纯,且RNA完整无裂解,可用于RT-PCR。
为262.7ug/ml,1.5%低熔点琼脂糖变性电泳可见5s,18s,28s三条清晰条带,表明所提RNA浓度较纯,且RNA完整无裂解,可用于RT-PCR。 2. 扩增片段序列分析:扩增片段HLA-B cDNA 在Genbank Blastn 服务器在线查询比较显示,与已知序列具有99.3%符合率,说明已经成功获得了表达外周血淋巴细胞HLA-B功能的目的基因。
3. 正常人PBL HLA-B mRNA的表达:40例正常人PBL HLA-B mRNA 经RT-PCR扩增,琼脂糖电泳图谱显示35例呈现特异性的强亮带(图2),与预期287 bp片段相吻合,其阳性表达率为87.5%。
4. 胃癌病人PBL HLA-B mRNA
及HLA-B抗原的表达:30例胃癌病人中HLA-B mRNA 表达缺失者23例,占胃癌病人的76.6%(23/30);表达明显降低者5例,占16.7%(5/30)。其中,25例低分化转移胃癌中HLA-B mRNA未表达者21例,占84%(21/25),5例高分化未转移胃癌中3例呈现低表达状态(60%。3/5),2例表达缺失(图3)。与正常人相比,胃癌病人外周血中淋巴细胞HLA-B mRNA阳性表达率(23.3%,7/30)明显低于正常人(87.5%,35/40),统计学分析具有显著性差别(P<0.01)。
及HLA-B抗原的表达:30例胃癌病人中HLA-B mRNA 表达缺失者23例,占胃癌病人的76.6%(23/30);表达明显降低者5例,占16.7%(5/30)。其中,25例低分化转移胃癌中HLA-B mRNA未表达者21例,占84%(21/25),5例高分化未转移胃癌中3例呈现低表达状态(60%。3/5),2例表达缺失(图3)。与正常人相比,胃癌病人外周血中淋巴细胞HLA-B mRNA阳性表达率(23.3%,7/30)明显低于正常人(87.5%,35/40),统计学分析具有显著性差别(P<0.01)。 20例不同类型的胃癌病人间标法HLA-B流式细胞仪检测结果显示(见表1),高分化未转移胃癌病人外周血淋巴细胞HLA-B抗原表达阳性率(88.20%)与正常对照(98.84%)相比,虽然无显著性差异(P=0.056),但存在明显下降趋势;而低分化伴淋巴结转移胃癌(73.26%)则差异显著(P<0.05)。以平均荧光强度(MFI)分析,高分化未转移胃癌病人MFI(55.27±2.41)及低分化转移胃癌病人MFI(25.73±1.87)与正常对照相比均存在非常显著性差异(P<0.01)。表明胃癌患者外周血淋巴细胞HLA-B抗原表达下调,且与其分化、转移有关。
讨 论
在人类基因组中,编码HLA-Ⅰ类分子的基因组成包括124 HLA-A、258 HLA-B和74 HLA-C[4],其中HLA-B表达最多(56.6%)。研究表明肿瘤细胞表面HLA-Ⅰ类分子,尤其是HLA-B表达下降或缺失,是逃避CTL杀伤,导致肿瘤逃避机体免疫监视的机理之一[5]。以往对HLA-Ⅰ类分子的研究多集中于肿瘤细胞表面,如David R.[6]对乳腺癌、大肠癌病人检测结果显示肿瘤细胞表面HLA-Ⅰ类分子表达分别降低88%和73%,且与肿瘤细胞表面HLA-B mRNA相关较好(r2=0.80)。本课题前期研究中也得到类似结论[7,8]。
但肿瘤细胞表面HLA表达是肿瘤细胞的特性,而宿主血液白细胞HLA表达的变化,则反映了全身HLA状态,代表了宿主的免疫特性。其HLA表达的强弱,一定程度上表示了机体辨别异己的能力。本研究根据HLA-B基因结构特点[9,10]及相关文献,合成针对HLA-B保守区的引物加以筛选,RT-PCR扩增、凝胶电泳图谱显示表达了与预期结果相吻合的DNA片段,经DNA测序、计算机分析显示与Genebank公布序列高度符合,表明成功获得了 HLA-B表达的功能基因。应用于胃癌患者,结果显示胃癌患者PBL HLA-B mRNA表达率(23.3%)与正常人相比(87.5%),具有非常显著差异(P<0.01)。同时,流式细胞术检测发现高分化未转移胃癌病人PBL HLA-B抗原表达率(88.20%)
与正常对照(98.84%)相比,虽然无显著性差异(P=0.056),但存在明显下降趋势;而低分化伴淋巴结转移胃癌表达率(73.26%)与正常相比则差异显著(P<0.05)。以平均荧光强度(MFI)分析,高分化未转移胃癌病人MFI(55.27±2.41)及低分化转移胃癌病人MFI(25.73±1.87)与正常对照 (116.26±25.73)相比均存在非常显著性差异(P<0.01)。提示胃癌患者PBL HLA-B mRNA 及HLA-B抗原表达下调与其分化、转移有关,而这种改变在肿瘤发生的早期就可能出现,并影响肿瘤的临床转归。其机理可能与细胞膜上HLA-B的脱落,修饰后装配和运输,或合成及调控等因素有关[11]。但PBL HLA-B基因及其编码的蛋白在肿瘤发生发展过程中的分子生物学机制,尚有待于进一步研究阐明。
与正常对照(98.84%)相比,虽然无显著性差异(P=0.056),但存在明显下降趋势;而低分化伴淋巴结转移胃癌表达率(73.26%)与正常相比则差异显著(P<0.05)。以平均荧光强度(MFI)分析,高分化未转移胃癌病人MFI(55.27±2.41)及低分化转移胃癌病人MFI(25.73±1.87)与正常对照 (116.26±25.73)相比均存在非常显著性差异(P<0.01)。提示胃癌患者PBL HLA-B mRNA 及HLA-B抗原表达下调与其分化、转移有关,而这种改变在肿瘤发生的早期就可能出现,并影响肿瘤的临床转归。其机理可能与细胞膜上HLA-B的脱落,修饰后装配和运输,或合成及调控等因素有关[11]。但PBL HLA-B基因及其编码的蛋白在肿瘤发生发展过程中的分子生物学机制,尚有待于进一步研究阐明。 目前国内外检测HLA-B多采用组织化学法,较先进的使用流式细胞术。由于HLA-B具有高度的多态性,使用针对HLA-B 不同抗原决定簇的不同抗体,流式细胞仪测定结果存在差异。本研究根据HLA-B保守序列设计特异性引物,用RT-PCR方法检测PBL HLA-B mRNA表达,消除了不同抗体因素的影响,减少了误差。Liu K等[12]研究也显示RT-PCR检测肿瘤细胞表面HLA-B表达较流式细胞术更敏感。本实验表明从基因水平检测HLA-B mRNA表达较HLA-B抗原能更准确、更本质地反应与胃癌发生、分化和转移的关系。
参考文献
1 David R. Johnson,Barbara C,Biedermann,et al. Rapid cloning of HLA class Ⅰ cDNAs by locus specific PCR. Journal of Immunological Methods,2000,233:119-129.
2 Peter Krausa,Jason B. Stein,Jan Capper,et al. DNA sequencing based typing HLA-B and HLA-C alleles:a strategy for analyzing exons 2 to 7. Human Immunology,2002,63:s42.
3 萨姆布鲁克 D. W. 拉塞尔等,分子克隆实验指南[M]. 北京:科学出版社,2002,518-522.
4 Bodmer JG,Marsh SG,Albert ED,et al. Nomerclature for factors the HLA system. Human Immunol. 1998,60:361-368.
5 Maeurer MJ,Gollin SM,Martin O,et al. Tumor escape from immune recognition[J]. Clin Invest,1996,98:1633-1642.
6 David R. Johnson. Differential expression of human major histocompatibility class Ⅰ loci:HLA-A,-B,and -C. Human Immunology,2000,61:389-396.
7 杨晓静,邹雄,王传新.外周血单个核细胞中乙型肝炎病毒感染与细胞表面HLA-I类抗原表达的关系探讨. 中华医学杂志,2002,82:1499-50.
8 Chunxia Wang,Xiong Zou,Lanfang Wang,et al. Expression of MHC antigen in tissues and peripheral blood lymphocytes of patient with gastric carcinoma,J of tumor marker oncology 18(1),2003,37-46.
9 Jason B. Stein,Malcolm D. McGinis,Jan Capper,et al. Complete intron and exon sequence of eight HLA-B and HLA-C variants. Human Immunology,2002,63:s42.
10 The MHC Sepuencing Consoutium. Complete sequence and gene map of a human major histocompatibility complex. Nature,1999,401(6756):921-923.
11 C. Le Morvan,M cogne,M droute. HLA-A and HLA-B transcription decrease with ageing in perpheral blood leucocyte. Clin Exp Immunol. 2001,125:245-250.
12 Lin K,Kao KJ. Measurement of relative quantities of different HLA-A and -B mRNAs in cells by reverse transcription-polymerase chain reaction and denaturing gradient gel electro-phoresis. J Immunol Methods,1997,203:67-75.



