HPV16感染與宮頸病變組織HDAC1和P21waf表達的關系

苗立業(yè)，邢 軍，李秀偉

(1 河北聯(lián)合大學，河北唐山 063000;2 河北聯(lián)合大學附屬醫(yī)院)

研究表明，高危型人乳頭瘤病毒(HPV)感染是宮頸上皮內瘤樣病變(CIN)和宮頸癌的主要致病因素，宮頸鱗癌患者HPV16感染較為多見［1］。組蛋白去乙酰化酶1(HDAC1)是表觀遺傳調控中的關鍵酶，能夠介導核小體的結構改變和調節(jié)基因表達，參與細胞周期的進程和分化。細胞周期調控抑癌基因P21waf作為細胞周期素依賴性激酶抑制因子之一，可通過調節(jié)細胞周期進程參與細胞的生長、增殖、分化和衰老。2008年6月～2011年6月，我們對不同病變宮頸組織中HPV16感染情況及其與HDAC1和P21waf的關系進行了研究。現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇華北煤炭醫(yī)學院附屬醫(yī)院病理科2008年6月～2011年6月存檔的宮頸病變組織蠟塊110份，取樣時患者年齡25～72歲、中位年齡44.5歲。取樣前均未經放療和化療。均由病理科醫(yī)師診斷及確定組織學分級，其中慢性宮頸炎20份(宮頸炎組);CIN 70份，包括CINⅠ22份(CINⅠ組)、CINⅡ24份(CINⅡ組)、CINⅢ24份(CINⅢ組);宮頸癌20份(宮頸癌組)。主要試劑:HDAC1兔抗體人多克隆抗體購于北京博奧森生物技術有限公司;P21waf鼠抗人單克隆抗體購于北京中杉金橋生物技術有限公司;HPV16型引物由上海生工生物技術有限公司合成。HPV16引物序列:上游為5'-TCAAAAGCCACTGTGTCCTG-3'，下游為 5'-CGTGTTCTTGATGATCTGCA-3'，長度為 120 bp。

1.2 相關指標測定

1.2.1 HDAC1、P21waf表達 采用免疫組化 SP法，按試劑盒說明書操作，DAB光鏡下控制染色，蘇木素復染，鹽酸酒精分化，干燥中性樹膠封片。以PBS代替一抗為陰性對照。HDAC1陽性為宮頸異常鱗狀上皮細胞核和少量細胞質出現(xiàn)棕黃色顆粒，P21waf陽性為細胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒。光鏡下每張切片隨機觀察5個有代表性的視野，計數陽性細胞并觀察染色強度，根據陽性細胞百分率及染色強度計分。陽性細胞＜5%為0分，5%～25%為1分，26%～49%為2分，≥50%為3分。無著色為0分，弱著色為1分，中等著色為2分，強染色為3分。兩項評分相加為0～1分判為陰性(-)，2分為弱陽性(+)，3～4分為中度陽性(++)，5～6分為強陽性(+++)，陽性細胞數 ＜5%的無論染色強度均判為(-)。

1.2.2 HPV16 DNA檢測 采用常規(guī)方法提取組織切片中的 HPV DNA，取 25 μL 2 × PCR Master，1 μL DNA模板，上下游引物各1 μL及22 μL去離子水放入PCR反應管中，通過變性、退火、延伸、循環(huán)進行PCR擴增，擴增后PCR產物行瓊脂糖凝膠電泳，染色。取5 μL PCR擴增產物，于2%瓊脂糖凝膠中電泳，與DNA標準相對分子質量(600 bp)進行對照，120 bp處出現(xiàn)條帶者為HPV16 DNA陽性。統(tǒng)計陽性率。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS16.0軟件，行計數資料的χ2檢驗和等級資料的秩和檢驗。相關性用Spearman等級相關分析。P≤0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 HPV16 DNA陽性率 宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組、宮頸癌組HPV16 DNA陽性率分別為10%(2/20)、36.4%(8/22)、50.0%(12/24)、66.7%(16/24)、75.0%(15/20)，CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組、宮頸癌組陽性率均高于宮頸炎組(P均＜0.05)，CINⅢ組、宮頸癌組陽性率均高于CINⅠ組(P 均 ＜0.05)。

2.2 HDAC1、P21waf表達 宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組和宮頸癌組HDAC1表達逐漸增強，表達強度與病理級別呈正相關(r=0.529，P＜0.01)。宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組及宮頸癌組P21waf表達逐漸降低，表達強度與病理級別呈負相關(r=-0.385，P ＜0.01)。見表1。

2.3 HPV16感染與HDAC1、P21waf的關系 各組HDAC1表達與HPV16感染均呈正相關(r=0.510，P ＜0.05)，P21waf表達與 HPV16 感染呈負相關(r=-0.468，P ＜0.05)。見表2。

表1 各組 HDAC1、P21waf表達

2.4 HDAC1與 P21waf的關系 各組 HDAC1的表達強度與 P21waf呈負相關(r=-0.349，P ＜0.05)。見表3。

表2 HPV16感染與HDAC1、P21waf的關系(例)

表3 HDAC1與P21waf表達的關系(例)

3 討論

我國是宮頸癌的高發(fā)區(qū)，并且有年輕化趨勢［2］。研究表明HPV16、18與宮頸癌及癌前病變關系密切，在世界范圍內，50%以上的宮頸癌與HPV16感染有關［3］。HPV慢性持續(xù)感染后，其E6、E7癌基因整合入宿主細胞基因組中，產生的E6、E7癌蛋白可引起遺傳基因改變，如癌基因激活、抑癌基因失活和表觀遺傳學組蛋白修飾改變(如組蛋白去乙酰化等)，導致腫瘤的發(fā)生。本研究發(fā)現(xiàn)，HPV16在宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組和宮頸癌組中的感染率分別為10%、36.4%、50%、66.7%、75%，提示隨著宮頸病變的加重，HPV16的感染率逐漸增加，與黃順玲等［4］的研究結果一致。

HDAC1能夠移去組蛋白Lys殘基上的乙酰基，恢復組蛋白的正電性，增加組蛋白與DNA之間的吸引力，使啟動子不容易接近DNA上的轉錄調控元件，從而抑制DNA轉錄。HDAC1除了移去組蛋白的乙酰基外，還可移去非組蛋白上的乙酰基，從而使部分非組蛋白失去其原有的腫瘤抑制功能，例如移去P53蛋白、Rb蛋白、P21蛋白等的乙酰基可導致其功能喪失，引起細胞周期調控紊亂，致使腫瘤發(fā)生、進展。目前研究顯示，HDAC1在腫瘤細胞中高表達可明顯增加腫瘤細胞的增殖能力，并且可以使腫瘤細胞的侵襲和移行能力明顯增強［5］。本研究發(fā)現(xiàn)，宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組和宮頸癌組HDAC1的表達強度逐漸增強，且HDAC1蛋白表達強度與病變級別呈正相關，提示HDAC1與宮頸癌的發(fā)生、發(fā)展密切相關，可能作為宮頸癌演進過程中的分子標記物［6］。

HDAC和SP1競爭與P21基因啟動子的結合，能夠導致P21waf蛋白轉錄抑制，從而引起腫瘤的發(fā)生和進展，其抑制劑可以抑制HDAC和SP1競爭與P21基因啟動子的結合，促進P21waf蛋白轉錄，抑制腫瘤的發(fā)生。目前已有研究證明，HDAC抑制劑在結腸癌、胃癌、乳腺癌、肝癌、胰腺癌中可能通過調節(jié)P21waf蛋白的轉錄和表達，抑制腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。王慧等［7］將HDAC抑制劑SAHA作用于體外培養(yǎng)的宮頸癌細胞株Siha，發(fā)現(xiàn)SAHA在體外能有效抑制Siha生長，且對正常細胞無明顯影響，其抗腫瘤機制之一可能是通過上調P21waf蛋白表達水平和引起G0/G1期細胞周期阻滯實現(xiàn)的。研究發(fā)現(xiàn)P21waf在宮頸病變中扮演的是腫瘤抑制基因的角色，且P21waf在宮頸癌中的失活是通過HPV16感染后癌基因E7發(fā)揮作用的［8］。本研究發(fā)現(xiàn)，在宮頸炎組、CINⅠ組、CINⅡ組、CINⅢ組及宮頸癌組，P21waf陽性表達率逐漸減低，表達強度與病變級別呈負相關，結合HDAC1與不同病變宮頸組織的病理級別呈正相關，說明在宮頸病變中HDAC1的高表達可能抑制P21waf蛋白的表達，促進宮頸癌的發(fā)生和進展。

綜上所述，HPV16持續(xù)感染后，引起HDAC1高表達和P21waf的低表達，說明HPV16感染有可能是通過提高HDAC1水平、抑制P21waf的表達，導致宮頸癌的發(fā)生發(fā)展。三者聯(lián)合檢查能提高宮頸癌篩查的陽性率。

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