- 學位論文
台灣地區肺癌患者肺腫瘤組織中人類乳突瘤病毒16/18型感染在p16INK4a抑癌基因轉錄起始區過度甲基化的關聯性探討
The association between human papillomavirus type 16/18 infection and p16INK4a tumor suppressor gene promoter hypermethylation of Taiwanese lung cancer
摘要
背景及目的：本研究室過去研究發現不抽煙之女性肺癌患者有高達60%和73%的高危險性人類乳突瘤病毒 16和18型 (human papillomarvirus 16/18) 的感染率。此感染率遠高於男性肺癌患者（HPV 16, 24%; HPV 18, 26%）。因此推測HPV 16/18高感染率可能與不抽菸的台灣婦女罹患肺癌有相關。又發現HPV感染之女性肺癌患者之p16 hypermethylation頻率顯著高於沒有HPV感染者，且此甲基化與p16蛋白之不表現相關，更有趣的是p16 hypermethylation, p16 蛋白表現以及HPV感染僅在不抽煙之女性肺癌有關，而在不抽煙男性與抽煙男性均沒有相關性。這結果顯示HPV感染可能經由促進p16 轉錄起始區過度甲基化而造成p16基因去活化，而參與肺腫瘤化 (Wu et al., 2004)。 方法：為了了解HPV感染是否經由活化甲基轉移酶1及3b (DNA methyltransferase 1 and 3b; DNMT 1 and 3b) 而促進p16 轉錄起始區過度甲基化進而造成p16抑癌基因去活化，而參與肺腫瘤化。本研究共收集57位臺灣不抽煙原發性肺癌患者進行研究，其中包括32位是女性患者及25位男性患者。以免疫組織化學染色法分析甲基轉移酶1 及3b的蛋白表現。p16 轉錄起始區過度甲基化以甲基化特殊聚合酶連鎖反應 (methylation specific-PCR; MS-PCR)分析，而在人類乳突瘤病毒的偵測則以巣疊式聚合酶連鎖反應( nested-PCR) 進行。 結果: 本研究以免疫組織化學染色法分析57位不抽煙的肺癌患者肺腫瘤組織中DNMT1以及DNMT3b蛋白表現情形，包括29位肺腺癌及28位鱗狀上皮細胞癌患者，結果發現DNMT3b蛋白的表現在肺腺癌的病患以及女性患者中分別顯著高於鱗狀上皮細胞癌跟男性的病患(P=0.015)。但DNMT1蛋白的表現與任何臨床資料均無統計上之相關性。而經由MS-PCR分析p16INK4a 基因轉錄起始區過度甲基化並與DNMT3b蛋白作一統計分析，經由統計分析比較結果發現DNMT3b蛋白的表現與p16INK4a 基因轉錄起始區過度甲基化的情形有正向相關(P = 0.023)，但是如此的相關性則不表現在DNMT1蛋白。此外本研究亦發現DNMT3b蛋白的表現與HPV病毒的感染有顯著相關。根據過去的研究結果指出p16INK4a基因轉錄起始區過度甲基化的情形在有感染HPV病毒而且不抽煙的女性肺癌患者中明顯的高於沒有HPV病毒感染的患者 (Wu, et al., 2004)。因此進一步比較HPV病毒感染、DNMT3b蛋白表現以及p16INK4a基因轉錄起始區過度甲基化這三者間的相關性時亦發現p16INK4a基因轉錄起始區過度甲基化的情形在同時有HPV病毒感染以及DNMT3b蛋白有表現的族群中(94.7%, 18 of 19)分別顯著高於沒有HPV感染且DNMT3b蛋白沒有表現的族群(40.9%, 9 of 22)、沒有HPV感染但是DNMT3b蛋白有表現的族群(33.3%, 2 of 6)以及有HPV感染但是DNMT3b蛋白沒有表現的族群(70.0%, 7 of 10)。因此推測在肺癌的癌症生成過程中有一條路徑是因為感染HPV病毒而誘導DNMT3b蛋白的表現，進而促使p16INK4a基因轉錄起始區呈現過度甲基化的情形。 結論：由本研究之研究結果推測在HPV感染之不抽煙台灣女性肺癌患者肺腫瘤組織中之p16INK4a基因轉錄起始區過度甲基化可能是經由甲基轉移酶3b蛋白過度表現所致而與甲基轉移酶1蛋白表現無關。
並列摘要
Our recent report indicated that HPV infection may be associated with an increased frequency of p16INK4a promoter hypermethylation to cause p16 inactivation. In this study, we further speculated that the HPV infection may be linked with the expression of DNA methyltransferase (DNMT) protein in lung cancer patients and it was observed that an association of p16INK4a promoter hypermethylation with HPV infection existed, but only in female cases (P < 0.0001). Interestingly, DNMT3b protein expression was significantly correlated with p16INK4a promoter hypermethylation (P=0.023) and HPV 16/18 infections (P< 0.001), respectively. Moreover, the correlation between p16INK4a promoter hypermethylation and DNMT3b protein expression was exclusively seen in female cases (P = 0.035). These results strongly suggested that the involvement of HPV infection in nonsmoking female lung tumorigenesis may be mediated, at least to a certain extent, through the increase of DNMT3b protein expression to cause p16INK4a promoter hypermethylation.