胃癌是我國最常見的消化道惡性腫瘤，發(fā)病率在世界范圍內(nèi)的惡性腫瘤中占第二位，其發(fā)病機(jī)制目前并不十分清楚。大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為，胃癌的發(fā)生是物理、化學(xué)、生物等多因素、多階段的發(fā)展過程。1990年Burke等首次報(bào)道了1例EBV陽性胃癌，自此EBV感染與胃癌的關(guān)系受到關(guān)注。EBV最初是由Epstein和Barr從非洲伯基特淋巴瘤（BL）培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)的，它與多種人類腫瘤有關(guān)。目前，對EBV相關(guān)胃癌的研究主要在臨床病理方面，而EBV感染后胃上皮細(xì)胞變化的分子機(jī)制尚不明確。筆者采用EBV感染和PAR-2基因轉(zhuǎn)染體外培養(yǎng)的胃上皮細(xì)胞系GES-1,對比分析細(xì)胞生物學(xué)特性的變化，從而探討PAR-2基因在EBV致胃癌發(fā)生發(fā)展中的作用。

    1.材料與方法

    1.1主要試劑

    脂質(zhì)體Lipofect AMINETM 2000 regent,G418購自Invitrogen公司；小量質(zhì)粒提取試劑盒、限制性內(nèi)切酶、XDNA/Hind m maker，200 by DNA stepladder、瓊脂糖購自華美生物技術(shù)工程公司；RPMI1640培養(yǎng)基購自美國Gibco公司；胎牛血清（FCS）購自基因公司；免疫細(xì)胞化學(xué)染色試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司；胃癌病人血清為來自本院腫瘤科；載體和細(xì)胞株：pcDNA3空載體質(zhì)粒、pcDNA3-c-myC重組質(zhì)粒及攜帶NEW基因的重組EBV產(chǎn)生細(xì)胞系A(chǔ)kata 1061均為廣州安必平生物科技有限公司提供；人胃上皮細(xì)胞系GFS-1由南方醫(yī)科大學(xué)腫瘤研究所提供；大腸桿菌HB 101由安必平生物科技有限公司提供。

    1.2 細(xì)胞的培養(yǎng)

    人胃上皮細(xì)胞系GES-1用含10%FCS,100 U/ml青霉素、100 U/ml鏈霉素的RPMI 1640培養(yǎng)基，置于37℃，5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。細(xì)胞2~3天換1次液，細(xì)胞融合約達(dá)80%時(shí)，以0.25%胰蛋白酶消化傳代。Akata細(xì)胞為懸浮生長的淋巴細(xì)胞，具有G418抗性。常規(guī)懸浮細(xì)胞培養(yǎng)方法，另含700mg/L G418。

    1.3 pcDNA3-PAR-2重組質(zhì)粒及pcDNA3空載體質(zhì)粒的獲得

    取感受態(tài)的大腸桿菌，按質(zhì)粒小量提取方法進(jìn)行質(zhì)粒DNA的提取和純化，用BamHI酶切后電泳鑒定，用Quantity one圖像分析軟件進(jìn)行灰度測定，計(jì)算提取質(zhì)粒的濃度，并根據(jù)此濃度確定轉(zhuǎn)染所需的量。

    1.4 基因轉(zhuǎn)染及陽性克隆篩選

    將pcDNA3-c-myc重組質(zhì)粒及pcDNA3空載體質(zhì)粒按1：2~1：3的量用脂質(zhì)體法分別轉(zhuǎn)染24孔板中90%~93%融合的GES-1細(xì)胞，按試劑盒操作手冊進(jìn)行。37℃轉(zhuǎn)染5h后，加人FCS至終濃度10%。48h后用有限稀釋法進(jìn)行陽性克隆，并置于含300mg/L G418（根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果而定）的選擇培養(yǎng)基中，篩選培養(yǎng)2周，待抗性單克隆長至足夠大，挑取單克隆集落，擴(kuò)大培養(yǎng)，制備細(xì)胞片。EBV感染及陽性克隆篩選：感染前3天，Akata1061細(xì)胞稀釋至2×103/ml，加入終濃度為0.5%山羊抗人降解血清，于37℃培養(yǎng)2h，不時(shí)輕輕搖動(dòng)，然后以PBS洗2次，以含10 % FCS的RPMI 1640培養(yǎng)基繼續(xù)培養(yǎng)。感染前1天，將GES-1細(xì)胞以2mmol/LEIYI'A/PBS消化下來，置于12孔培養(yǎng)板中，每孔2ml培養(yǎng)基，含5×103細(xì)胞。轉(zhuǎn)染當(dāng)天更換等體積培養(yǎng)基。轉(zhuǎn)染時(shí)每孔加人1ml Akata細(xì)胞懸液，于37℃，5%CO2培養(yǎng)箱中共同培養(yǎng)3天。在第2天更新一半培養(yǎng)基，使FCS濃度降至5%。此過程結(jié)束后，以PBS洗4次，加人2 ml含10% FCS的培養(yǎng)基。感染后第5天，將細(xì)胞消化下來，稀釋至2×102/ml，接種于96孔板中培養(yǎng)至克隆形成。此過程中，培養(yǎng)基中加入終濃度為300mmol/L的G418和終濃度為1mmol/L的更昔洛韋（僅第1周）。將所獲得的細(xì)胞克隆常規(guī)培養(yǎng)并制備細(xì)胞片。

    1.5 EBNAl及PAR-2蛋白的檢測

    將EBV感染細(xì)胞片用FTIC標(biāo)記的免疫細(xì)胞化學(xué)方法檢測EBNAI的表達(dá)；感染和轉(zhuǎn)染細(xì)胞片檢測PAR-2蛋白的表達(dá)。免疫細(xì)胞化學(xué)檢測方法按說明書操作，以PBS代替一抗作為陰性對照，以細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)明確亮綠色判定為陽性結(jié)果。

    1.6 細(xì)胞生長曲線測定

    取EBV感染、c-myc基因轉(zhuǎn)染及對照細(xì)胞培養(yǎng)至對數(shù)生長期，用0.25%胰酶消化制成單細(xì)胞懸液，經(jīng)計(jì)數(shù)后以3×103個(gè)/孔接種于24孔板，每孔加人無血清培養(yǎng)基2ml培養(yǎng)1天使細(xì)胞同步化，換入含10% FCS的RPMI 1640培養(yǎng)基2ml繼續(xù)培養(yǎng)。每天取4孔進(jìn)行細(xì)胞計(jì)數(shù)，每孔重復(fù)計(jì)數(shù)3次，取其平均值，連續(xù)計(jì)數(shù)7天，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，細(xì)胞數(shù)為縱坐標(biāo)繪制細(xì)胞生長曲線。

    1.7 軟瓊脂克隆形成試驗(yàn)

    在6孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，每孔先加入0.66%底層瓊脂3ml（1.5ml 1.3%瓊脂冷卻至55℃左右，與1.5ml預(yù)溫的37℃含2×RPMI1640培養(yǎng)基混勻），待凝固后，加入0.33%的含細(xì)胞的上層瓊脂3ml，每組細(xì)胞均做復(fù)孔。置濕盒，在37℃，5% CO2及飽和濕度環(huán)境下培養(yǎng)2~3周，觀察軟瓊脂中細(xì)胞集落的形成。

    1.8 細(xì)胞周期的測定

    分別收集各組細(xì)胞，經(jīng)0.25%胰酶消化，離心收集細(xì)胞，冷PBS洗滌2次。加入預(yù)冷的70%酒精，4℃固定過夜。800~1000×g離心棄上清，冷PBS離心洗滌2次并重懸，制成單細(xì)胞懸液，注意離心速度不宜過快。等體積細(xì)胞懸液和碘化丙啶（ PI）染液混合，4℃放置20min×300目尼龍過濾，加樣入流式細(xì)胞分析儀樣品室，進(jìn)行細(xì)胞周期檢測。

    1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

    采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。設(shè)定P<0.05為差異有顯著性。

    2.結(jié)果

    2.1 PWNA3-PAR-2重組質(zhì)粒的鑒定

    擴(kuò)增純化的pcDNA3- PAR-2重組質(zhì)粒經(jīng)BamHⅠ酶切、電泳，可見PAR-2基因大小為1.3kb，pcDNA3載體為5.4kb，恰好在pcDNA3的BamHⅠ位點(diǎn)，與所提供的質(zhì)粒圖譜相符（圖1）和PAR-2蛋白表達(dá)，轉(zhuǎn)染了PAR-2基因的GES-1細(xì)胞有PAR-2蛋白表達(dá)，細(xì)胞均被染成亮綠色，陽性結(jié)果主要出現(xiàn)在細(xì)胞核，部分在細(xì)胞質(zhì)，而空載體轉(zhuǎn)染組及正常GES-1細(xì)胞均為陰性（圖2、圖3）。

    2.2 細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化

    正常的GES-1細(xì)胞呈短梭形，大小較為一致，核較小呈圓形或橢圓形；感染及轉(zhuǎn)染組細(xì)胞體積變大，呈橢圓形或多角形，核變大，核漿比增大，折光性增強(qiáng)，與正常GES-1細(xì)胞相比較，細(xì)胞增殖迅速，細(xì)胞生長的接觸性抑制不明顯，出現(xiàn)“成瘤性”生長（圖4）。

    2.3 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果

    FlTC標(biāo)記免疫細(xì)胞化學(xué)染色顯示，感染了EBV的GES-1細(xì)胞有EBNA1。

    2.4 細(xì)胞生長曲線測定

    細(xì)胞生長曲線如圖3，可見EBV感染細(xì)胞及c-myc基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞數(shù)量均顯著高于空載體轉(zhuǎn)染細(xì)胞，并隨培養(yǎng)時(shí)間增加，這一差異越來越明顯；空載體轉(zhuǎn)染細(xì)胞數(shù)與正常GES-1細(xì)胞相比差異無顯著性（圖3）。

    2.5 細(xì)胞周期測定

    經(jīng)流式細(xì)胞儀進(jìn)行細(xì)胞周期分析發(fā)現(xiàn)，EBV感染和c-myc基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞S期細(xì)胞比例[（70.%±0. 91%）和（67%±3 .06%）]顯著高于pcDNA3轉(zhuǎn)染對照細(xì)胞（34.74%±1.03%），差異有顯著性（P<0.05）。而EBV感染與PAR-2基因轉(zhuǎn)染細(xì)胞之間，以及pcDNA3轉(zhuǎn)染細(xì)胞與正常GES-1細(xì)胞（49.35 %±1.16%）之間差異無顯著性。

    3.討論

    EBV是人類皰疹病毒N型，屬DNA腫瘤病毒，EBV在人群中廣泛存在，多數(shù)人幼兒期就感染EBV,且終生攜帶。EBV與BL、鼻咽癌（NPC）的關(guān)系最為明確，近年來EBV在上皮源性腫瘤發(fā)生、發(fā)展中的作用備受關(guān)注。1990年等Burke首次報(bào)道了1例EBV陽性胃癌以來，EBV感染與胃癌的關(guān)系受到關(guān)注。c-myc原癌基因在多種人類腫瘤細(xì)胞中均有擴(kuò)增和高表達(dá)。有研究表明，在EBV相關(guān)的多種腫瘤如BL、NPC中都存在。my基因高表達(dá)，而PAR-2基因過度表達(dá)可以改變細(xì)胞內(nèi)基因調(diào)控，引起其他癌基因的活化或抑癌基因的失活，使細(xì)胞易于轉(zhuǎn)化為惡性表型，從而啟動(dòng)或加速腫瘤發(fā)生。在對人鼻咽上皮細(xì)胞的研究中發(fā)現(xiàn)，c- my基因表達(dá)增高能激活端粒酶活性，從而誘發(fā)腫瘤。有報(bào)道EBV陽性胃癌表達(dá)EBNA 1、BARFO、BARE 1和EBERs，將BARE 1基因?qū)敕侵铝鲂詌ouckes淋巴細(xì)胞中可活化PAR-2原癌基因。

    另外，臨床病理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)患有PAR-2產(chǎn)物陽性浸潤性胃癌的病人預(yù)后明顯差于PAR-2產(chǎn)物陰性腫瘤的病人。因此推測PAR-2基因在EBV相關(guān)胃癌的形成過程中起到一定的作用。實(shí)驗(yàn)中用的GES-1細(xì)胞為SV40感染原代培養(yǎng)的胎兒正常胃黏膜上皮細(xì)胞建立的細(xì)胞系，染色體為近三倍體（50~60之間）。除了轉(zhuǎn)化特性之外，GES-1細(xì)胞基本保留了正常的細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)，角蛋白反應(yīng)陽性，接種在裸鼠中6個(gè)月觀察無致瘤性，此細(xì)胞系為研究胃上皮細(xì)胞癌變提供重要的模式系統(tǒng)。Akata細(xì)胞來源于EBV陽性BL病人，通過同源重組插入一個(gè)新霉素抗性基因（Neo），因此具有G418抗性。經(jīng)抗免疫球蛋白處理后，能產(chǎn)生大量重組EBV（每個(gè)細(xì)胞含EBV質(zhì)粒20個(gè)拷貝）。Akata細(xì)胞適合重組EBV克隆繁殖，是探測EBV遺傳學(xué)的有效工具，使EBV作為基因治療的載體成為可能。

    本實(shí)驗(yàn)中，感染上皮細(xì)胞前，Akata細(xì)胞以0.5%山羊抗人降解血清預(yù)處理，目的即是產(chǎn)生大量重組EBV。由于Akata細(xì)胞中含另一個(gè)藥物敏感基因（大T基因），因此培養(yǎng)基中加人1pmol的更昔洛韋后，Akata細(xì)胞被除去。用Imai等創(chuàng)立的密切接觸法使人胃上皮細(xì)胞系GES-1感染重組EBV，用堿裂解法獲得質(zhì)粒，經(jīng)過酶切鑒定后采用脂質(zhì)體介導(dǎo)法將PAR-2基因轉(zhuǎn)入GES-1細(xì)胞，以pcDNA3空載體質(zhì)粒轉(zhuǎn)染同一細(xì)胞為對照，由于pcDNA3攜帶GADPH基因，因此也具有G418抗性。經(jīng)過G418篩選得到EBV感染和PAR-2基因轉(zhuǎn)染的陽性克隆。對感染和轉(zhuǎn)染細(xì)胞進(jìn)行鑒定，用熒光（ME）和辣根過氧化物酶（HIiP）兩種標(biāo)記方法，細(xì)胞均被染成亮綠色或棕褐色，說明感染和轉(zhuǎn)染獲得成功，細(xì)胞均為陽性克隆。

    本實(shí)驗(yàn)中，用細(xì)胞計(jì)數(shù)和Mil兩種方法測定細(xì)胞生長曲線，結(jié)果均顯示從第3天開始EBV感染組與c-myc基因轉(zhuǎn)染組細(xì)胞生長速度與對照組相比明顯加快，并且隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長，這一差距越來越明顯，到第7天EBV感染組細(xì)胞達(dá)到3.85×105個(gè)，幾乎為對照組細(xì)胞數(shù)量的2倍，PAR-2基因轉(zhuǎn)染組細(xì)胞數(shù)為3.14×105個(gè)，與感染組相比差異無顯著性。細(xì)胞周期測定顯示感染與轉(zhuǎn)染組細(xì)胞S期細(xì)胞數(shù)目增多，兩組之間差異無顯著性，說明處于增殖期的細(xì)胞較多，此結(jié)果與細(xì)胞生長曲線結(jié)果相一致。經(jīng)過熒光染色發(fā)現(xiàn)EBV感染細(xì)胞中有c-myc基因表達(dá)，提示EBV感染上皮細(xì)胞后可能通過某種方式上調(diào)PAR-2基因，引起其他癌基因變化，進(jìn)一步影響細(xì)胞周期，使細(xì)胞增殖加快，從而使細(xì)胞發(fā)生永生化。實(shí)驗(yàn)中EBV感染的GES-1細(xì)胞發(fā)生明顯形態(tài)學(xué)改變，由原來的短梭形變得更為飽滿，細(xì)胞及細(xì)胞核體積明顯增大，核漿比增大，細(xì)胞增殖迅速，細(xì)胞生長的接觸性抑制不明顯，說明EBV感染的細(xì)胞已經(jīng)具有腫瘤細(xì)胞的某些特性。正常細(xì)胞生長依賴錨泊，有密度依賴抑制或接觸抑制，腫瘤細(xì)胞則缺乏這種生長限制，甚至可在半固體瓊脂中成懸浮生長，不需要依附固定表面，不受密度限制，可持續(xù)分裂堆積生長。軟瓊脂集落形成試驗(yàn)是測定細(xì)胞成瘤性的一種有效方法。單細(xì)胞在體外持續(xù)增殖6代以上所組成的細(xì)胞群體，稱為集落或克隆，可含有50個(gè)以上的細(xì)胞，大小在0.3~1.0mm之間。通過計(jì)數(shù)集落形成率，可對細(xì)胞的增殖潛力做定量分析。

    本實(shí)驗(yàn)中軟瓊脂中未見有細(xì)胞集落形成，提示EBV感染雖然可使胃上皮細(xì)胞增殖加快，但尚未轉(zhuǎn)化為腫瘤細(xì)胞，即胃上皮細(xì)胞尚未發(fā)生癌變。究其原因，可能是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中EBV感染上皮細(xì)胞的時(shí)間相對較短，而EBV相關(guān)胃癌的發(fā)生可能與EBV的長期潛伏有關(guān)。另外，腫瘤發(fā)生過程中癌基因與抑癌基因的相互作用也是一個(gè)漫長的發(fā)展過程。這種增殖加快的上皮細(xì)胞是否屬于癌前病變的細(xì)胞，有待進(jìn)一步研究。

    綜上所述，EBV相關(guān)胃癌的發(fā)生及發(fā)展過程是十分復(fù)雜的。EBV感染胃上皮細(xì)胞后，表達(dá)諸如BARF1之類的病毒基因，通過這些基因產(chǎn)物激活c-myc、PAR-2基因等癌基因及一系列抑癌基因，進(jìn)而影響細(xì)胞周期，細(xì)胞增殖加快，再在某些因素的影響下轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤細(xì)胞。因此，PAR-2基因基因可能是EBV陽性胃癌發(fā)生發(fā)展過程中的關(guān)鍵介導(dǎo)基因。（Chinese Journal of Current Clinical Medicine劉換新，陳娟，劉梅，葉春）