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人脑肿瘤IGF-1基因表达的研究

2022-07-29
来源:求医网
胰岛素样生长因子I(Insulin-like Growth factor-1,简称IGF-1)是胚胎发育期中枢神经系统重要的生长调控因子,具有类似生长激素和胰岛素的刺激组织生长发育、细胞有丝分裂等作用。胚胎期所需的高水平IGF-1于出生后迅速下降。成年后机体所需IGF-1主要由肝脏合成,由血液运送,完成类似生长激素与胰岛素的功能。近年发现,鼠胶质母细胞瘤C6细胞中高表达的IGF- 1与其自身存在的IGF受体形成自分泌环,刺激肿瘤细胞的生长,而以IGF-1反义RNA技术处理瘤细胞系又取得明显抑瘤效果,因而有必要检测人脑肿瘤组织中IGF- 1表达状况,以探索其与肿瘤发生的关系并为针对IGF-1的基因治疗提供实验依据,目前国内外尚未见报道。

1材料与方法

1.1标本取材与制备

78例颅内肿瘤及8例正常脑组织标本包括胶质瘤40例:其中Ⅰ级4例;Ⅱ级9例;间变型星形细胞瘤Ⅲ级10例;胶质母细胞瘤15例,髓母细胞瘤2例。脑膜瘤38例均 属Ⅰ级。异硫氰酸胍-有机溶剂法提取所有标本组织总RNA;对其中53例颅内肿瘤及8例正常脑组织标本行免疫组化研究;对其中5例颅内肿瘤及1例正常脑标本在单去污剂裂解液存在下提取组织蛋白,用于Western分析。

1.2Northern印迹杂交

IGF-1cDNA探针获自质粒Cvn-IGF-1(美国Renato Baserga博士馈赠)。β-actin片段由上海肿瘤研究所提供。30μg组织总RNA先经甲醛固定的0.9%琼脂糖凝胶电泳,再以虹吸印迹法转至NC膜。分别以50μCi、100μCi-α32P-dCTP经 promega随机引物标记药盒用于标记25ngβ-actin、50ngIGF-1 cDNA探针,杂交炉中65℃预杂交4小时,68℃杂交18小时,同富士底片压于暗盒,置-70℃放射自显影,1周观察结果并洗膜,以β-actin为内对照同上法进行2次杂交。

1.3免疫组织化学染色

冰冻切片经0.3%H2O2处理灭活内源性过氧化物酶及羊血清封闭非特异性抗原后,加入1:200的IGF-1单克隆抗 体(NIH,USA)4℃过夜,次日用生物素化抗鼠IgG及亲和素-生物素过氧化物复合物染色(ABCKit北京中山公司)。

1.4Western杂交

15%PAGE-SDS蛋白凝胶垂直板电泳,电转仪100V1小时将蛋白转移至硝酸纤维素膜上,切下蛋白分子标准 (GIBCO)进行氨基黑染色,其余部分5%BSA封闭1小时,IGF-1单抗(1:1000)杂交过夜,抗鼠-碱磷酶Ⅱ抗5小时,BCIP- NBT染色。鼠肌动蛋白单抗为内对照。

2结果

2.1IGF-1mRNA表达

78例颅内肿瘤与8例正常脑组织中所提取的RNA经电泳后,均呈现出清晰的5S,18S,28S条带。脑肿瘤均有1.0kb与 1.3kb的IGF-1mRNA表达,而正常脑组织几无表达,经统计学处理发现胶质瘤表达水平明显高于Ⅰ级脑膜瘤,且高恶度胶质瘤表达水平极明显高于低恶度者,但 Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤之间无显著差异。

2.2IGF-1蛋白表达

高倍镜下观察IGF-1免疫组化染色结果,可见阴性对照无棕染;正常脑组织几无阳性细胞,脑肿瘤中IGF- 1阳性细胞率极明显高于正常脑组织,脑肿瘤IGF-1阳性细胞率与病理分级呈正相关(r=0.88,P<0.01)。Ⅰ级脑膜瘤与低恶度胶质瘤IGF-1的阳性细胞率无明显差别; Ⅲ、Ⅳ级胶质瘤之间阳性细胞率存在显著差异。对部分标本的Western杂交分析显示脑组织中IGF-1约7.5kD,可初步看出其表达水平随脑肿瘤恶性程度升高而增高,与免疫组化结果相符。

3小结

近年研究发现:1)IGF-1与c-myc等原癌基因具有高度同源性;2)IGF-1可促进体外培养的人脑胶质瘤和脑膜瘤细胞系的生长;3)人小细胞肺癌、乳腺癌等肿瘤细 胞中IGF-1表达异常升高;4)Trojan等利用反义IGF-1技术成功抑制了鼠C6脑胶质瘤在动物体内的生长,因而推 测IGF-1的异常表达与人脑肿瘤的发生发展密切相关。

本研究证实:IGF-1在正常脑组织几无表达;胶质瘤表达强于良性脑膜瘤;高恶度胶质瘤表达极明显高于低恶度胶质瘤;IGF-1表达随脑肿瘤恶性程度增高而升高。目前,Trojan等已利用反义IGF-1技术成功抑制了胶质母细胞瘤在大鼠体内的发生、肿瘤切除后复发并能使已存在的肿瘤消除,从而揭示了广阔的实用前景,本研究无疑为该技术应用于临床提供了理 论依据。

(李雅玲校对)

(1999-04-27收稿)