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妊娠滋养细胞疾病的实验研究进展

时间:2017-10-07 09:00:06来源:www.xielunwen.net 作者:admin 点击: 45 次
妊娠滋养细胞疾病(gestationaltrophoblastdisease,GTD)是一组严重危害育龄妇女健康的妇科疾病,其包括葡萄胎(hydatidiformmole,HM)、侵蚀性葡萄胎(invasivehydatidiformmole,IHM)、绒癌(choriocarcinoma,CCA)和一类极为少见的胎盘部位滋养细胞肿瘤(placentasitetrophoblastictumor,PSTT)。滋养细胞肿瘤(gestationaltrophoblastictumor,GTT)系指GTD
 妊娠滋养细胞疾病(gestational trophoblast disease,GTD)是一组严重危害育龄妇女健康的妇科疾病,其包括葡萄胎(hydatidiform mole,HM)、侵蚀性葡萄胎(invasive hydatidiform mole,IHM)、绒癌(choriocarcinoma,CCA)和一类极为少见的胎盘部位滋养细胞肿瘤(placenta site trophoblastic tumor,PSTT)。滋养细胞肿瘤(gestational trophoblastic tumor,GTT)系指GTD中除HM以外的全部病变[1]。我国是此类疾病的高发国度之一。多年来学者们对该病从不同层面进行了多角度、大规模的研究。现将GTD实验研究的进展做一综述。

    1  人绒毛膜促性腺激素与GTD

    人绒毛膜促性腺激素(human chorionic gondtrophin,HCG)是一种糖蛋白激素,也是目前公认的妊娠滋养细胞疾病(GTD)最重要的肿瘤标志物。其相关分子组成了HCG分子家族[2]。

    业已证实[3]:正常妊娠或患GTD时,血液和尿中可出现多种形式的HCG及其降解代谢产物,合体滋养细胞可直接分泌非缺刻HCG(整分子HCG)、非缺刻游离βHCG(F-βHCG)和大分子游离α亚单位。整分子HCG分泌后被与滋养细胞相关性巨噬细胞分泌的缺刻酶分解成缺刻HCG(nicked HCG,HCGn,指在P47与P48之间缺少肽键)由于HCGn不稳定,很快就被分解成为缺刻游离βHCG和游离α亚单位。缺刻游离βHCG最终在肾脏被代谢为核心片段(HCGβcf)。另外,非缺刻游离β还可以由滋养细胞缓慢分泌或由非缺刻HCG代谢而来。在妊娠及GTD患者的血清中除了HCGβcf的浓度极低外,其他各种分子类型的HCG在血中都有一定浓度。正常妊娠时血F-βHCG的水平很低,约占HCG浓度的0.5%~0.9%,患GTD时,由于非缺刻HCG的降解增强会导致F-βHCG的比例异常升高,据报道其水平较正常妊娠时增加4~100倍。因此,当血中测到高浓度F-βHCG时则高度提示有滋养细胞疾病的存在。此外,F-βHCG还可用于葡萄胎、侵蚀性葡萄胎和绒癌的鉴别。研究表明,F-βHCG/总HCG的比值与GTD的类型有强相关性,主要与滋养细胞分化有关,其比值在葡萄胎最低,在绒癌最高。有研究证实[4]:在15个包括绒癌的肿瘤细胞系体外培养液中检测到核心片段(HCGβcf)证明其可直接由肿瘤细胞产生。在葡萄胎清宫术后监测患者血中HCGβcf的浓度能够早期预测恶性滋养细胞疾病的发生。

    高糖基化HCG是HCG的一个相关分子,由未分化或低分化的细胞滋养层细胞分泌产生。与规则HCG相比,高糖基化HCG亚基上修饰的糖基比例显著增多,糖基分化质量更大,结构更为复杂。在妊娠初期、妊娠滋养细胞疾病中,细胞滋养层细胞是主要的滋养层细胞,相应的高糖基化HCG水平分泌增多,揭示高糖基化HCG水平与早期妊娠的发展、滋养细胞疾病的发生发展有密切联系。高糖基化HCG具有特殊的侵袭性,在异位妊娠、Down综合征、先兆子痫中也有异常分泌。

    国内外关于HCG的测定方法很多,近年来主要为免疫测定方法,包括放射免疫测定法、免疫放射测定法和酶联免疫测定法。随着实验医学的进步,自动化和超速梯度离心法等技术的发展普及,用单克隆抗体进行免疫荧光标记的分光光度测定法已逐渐得到普及。这不仅使测定方法的灵敏度有了大幅度的提高,而且也大大提高了检测的特异性。目前的技术已可以测定HCG的不同亚单位。晚近研究发现:高糖化HCG(hyper-glycosylated HCG)在GTT患者中含量极高[5],它是绒癌细胞分泌的主要相关分子,其分子含有两个O键连接的寡糖侧链及1个大的N键连接的寡糖侧链,故又被称为侵蚀性滋养细胞抗原(invasive trophoblast antigen,ITA)其对GTT的诊断具有独特的价值。另外,在唐氏妊娠(Down pregnancy)时,ITA的含量也有所增高,而正常妊娠时其血清含量则很低。因此,ITA可作为鉴别正常与异常妊娠的重要指标,尤其对GTD的诊断具有独特的参考价值[6]。

    2  端粒酶与GTD

    端粒是位于染色体末端的一段富含C的重复DNA序列,它在维持染色体稳定、调节细胞衰老和死亡中期重要的作用。正常情况下人类细胞中测不到端粒酶(telomerase)的活性。在妊娠滋养细胞增殖和生长过程中,具有不同程度的端粒酶活性表达,研究证实在滋养细胞肿瘤的发生、发展过程中端粒酶起到重要的作用[7]。Amezcua等[8]系统研究了端粒酶反转录酶(hTERT)的表达与持续性滋养细胞疾病的相关性。结果发现在持续性滋养细胞疾病患者中均可测出端粒酶活性及hTERT的表达,而在非持续性的葡萄胎患者中,hTERT表达率仅为54%。hTERT的表达与持续性滋养细胞疾病明显相关。此外,葡萄胎患者在清宫术后,如果葡萄胎组织不表达hTERT,则该患者100%不会发展成为持续性滋养细胞疾病。结果说明,检测葡萄胎患者葡萄胎组织中hTERT的表达,在判定患者能否在清宫术后自发性消退方面有潜在的临床价值。研究表明[9]:在侵蚀性葡萄胎及绒癌组织中端粒酶的活性显著高于正常绒毛及葡萄胎组织从而被认为是葡萄胎早期诊断的重要生物学参数。

    3  金属蛋白酶及其抑制物与GTD

    金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)及其抑制物(tissue inhibitor of metalloproteinase,TIMP)对肿瘤的发生及转移起到重要的作用[10]。在滋养细胞转变为侵蚀性葡萄胎,进而转变为绒癌的过程中,必须多次溶解血管内皮基膜,MMP能降解基膜的IV型胶原,促进恶变及转移的发生。正常情况下MMP以酶原形式与TIMP结合,TIMP活性受到抑制,故MMP的过度表达可作为预测葡萄胎恶变及早期诊断的重要指标之一。Vegh研究发现:与正常胎盘及葡萄胎妊娠相比,绒癌细胞MMP-1及MMP-2表达明显增强,而TIMP的表达明显减弱。李志英等用反转录多聚酶链反应(RT-PCR)技术检测到22例正常早孕绒毛及37例葡萄胎组织中MMP-9、MMP-2、TIMP-1 mRNA的表达量,结果显示:MMP-9/TIMP-1比值在发生恶变的葡萄胎组织中明显高于未发生恶变的葡萄胎组织,认为MMP-9、TIMP-1表达量的比值可作为葡萄胎恶变的一项监测指标[11]。

    4  GTD的分子生物学研究进展

    随着对人类疾病病因和发病机制研究的不断深入,学者们越来越认识到绝大多数疾病,甚至所有疾病的发生发展都与患者的遗传背景或其改变有关,只有从基因水平去研究疾病,才能找到致病的根本原因,也才能对疾病进行最有效的防治。分子生物学技术的迅速发展,为GTD的研究奠定了坚实的基础。

    4.1  葡萄胎的DNA检测技术  PCR、流式细胞术、DNA指纹图,Southern blot Northern blot、FISH等新兴分子生物学技术在医学领域的应用,使GTD的研究已由细胞水平深入到分子水平[12]。遗传学研究证实[13]:葡萄胎作为一种病理生殖现象在遗传构成上有不同于其他肿瘤的特点;完全性葡萄胎(CHM)其染色体DNA完全来自于父源而无母源成分,是由于卵子发育异常所导致的染色体丢失或失活所形成的“空卵”与一个正常精子(23X)受精后,核内DNA复制加倍而成,或是染色体正常卵与双精子受精所形成的;前者称为纯合子(homozygte)葡萄胎,染色体核型为46,XX;后者称为杂合子(heterozygote)葡萄胎,染色体核型为46XY或46,XX;有学者认为:杂合子葡萄胎易发展为持续性葡萄胎或发生恶变[14],另一类葡萄胎即部分性葡萄胎(PHM)则含有父母双方的DNA成分,其中父源DNA为母源的2倍,认为是由于染色体正常的卵子与双精子受精所致,为三倍体,大多数核型为69,XXY或69,XXX。鼠配子移植试验成功地揭示了葡萄胎发生的机制[15]:将父源或母源早期生殖细胞核移植至不含卵原核的卵细胞内,当受精卵染色体全部来源于母方时,胚鼠可发育成25个中胚叶节阶段,但无滋养细胞生长。而当受精卵染色体全部来源于父方时,其滋养细胞增生活跃。研究证实:父源性基因成分对控制滋养细胞增生是十分重要的,完全性葡萄胎与部分性葡萄胎均可表现为过多的父源性染色体,以致促使滋养细胞的超常增生。

    20世纪90年代后期,更为精细的第二代微卫星DNA分析技术问世,该技术可对微卫星DNA序列进行检测、分析。能够迅速、准确地判定葡萄胎的来源[16],短串联重复序列(short tandom repeat,STR)亦称微卫星DNA(microsatellite DNA),其广泛分布于人类整个基因组中,约占10%左右。其基本构成单位-核心序列1~6bp,呈串联重复排列而成。按核心序列碱基数不同可分别称为单、二、三、四、五、六-核苷酸。其中以(CA/GT)n简称(CA)n重复序列最多,平均每6~60bp的DNA就存在一个(CA)n,重复次数约15~16次。这类基因顺序多位于基因非编码区以及染色体的近端粒区,其高度多态性主要来源于串联重复的数目不同。与其他DNA多态标记一样,微卫星DNA也呈孟德尔共显性方式遗传。

    迄今,此类技术已广泛应用于肿瘤分子遗传学研究领域,有学者报道[17]应用PCR-微卫星多态分析方法鉴定葡萄胎DNA的来源,探讨其遗传构成及其与GTD发生、发展之间的关系。

    4.2  基因芯片技术  基因芯片(gene chip)又称DNA芯片或cDNA微阵列(cDNA microarry)技术,它是一项划时代意义的生物技术,它综合了分子生物学、免疫学、生物物理化学、微电子技术等学科的最新技术,具有对生物分子快速处理的能力。其具备了信息量大、处理速度快、所需样本量小、污染少等优点。迄今,此项技术已在妇科肿瘤的研究中得到应用[18]。

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