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背景: 前列腺癌是老年男性常见的恶性肿瘤。我国前列腺癌的发病率呈明显上升的趋势,且增长比欧美发达国家更为迅速,已成为泌尿外科领域一个越来越重要的课题。前列腺癌具有侵袭性生长的生物学特性,临床上有许多患者就诊时已经有癌的扩散转移,而相当多数局限性前列腺癌患者在以治愈为目的的根治性治疗(根治性前列腺切除术、根治性放疗)后几乎不可避免地发生生化复发,并最终进展为远处转移。侵袭和转移性生长目前仍然是前列腺癌患者死亡的主要原因。因此,深入阐明前列腺癌发生侵袭和转移的分子机制,寻找新的干预靶点,为前列腺癌的治疗提供新的途径具有重要意义。前列腺干细胞抗原(PSCA)基因是首次从人前列腺癌异种移植瘤动物模型LAPC-4鼠中分离得到的一个新基因,并特异性表达于前列腺癌组织中。近年来大量研究发现PSCA基因表达不仅与前列腺癌的发生发展相关,而且与临床前列腺癌的恶性进展密切相关。我们前期体外实验已证实利用RNAi技术抑制PSCA基因表达,可抑制PC-3M细胞的增殖及侵袭转移能力。本实验进一步研究其在生物体内中的作用,通过筛选稳定沉默PSCA的前列腺癌细胞株PC-3M-PSCA(-),将其接种在重症联合免疫缺陷(SCID)小鼠皮下,观察PSCA-shRNA对移植前列腺癌生长、侵袭及转移的影响。 研究目的: 观察shRNA介导沉默PSCA表达对SCID鼠荷人前列腺癌皮下移植瘤的影响,从而探讨shRNA靶向沉默PSCA基因在转移性前列腺癌治疗中的意义。 研究内容和方法: 1、利用脂质体转染法将质粒pGPU6/GFP/Neo shRNA-PSCA转染到内源性高表达PSCA的前列腺癌PC-3M细胞中,荧光显微镜动态观察,G418加压筛选单克隆细胞株,用蛋白质印迹技术鉴定并最终筛选单克隆前列腺癌细胞株。 2、将稳定沉默PSCA的细胞株接种于SCID鼠皮下,动态观察其致瘤性及移植瘤的生长情况,并测量肿块的长径(a)和短径(b),按公式 V=a*b2/2计算移植瘤的体积,绘制移植瘤生长曲线。 3、四周后,先行3.0T MR扫描,再处死并解剖小鼠,肉眼观察全身组织和器官发生粘连及转移的情况,记录各组发生转移的动物的只数、转移的脏器以及转移灶的数量。 4、完整剥离肿瘤及分离MRI显示可疑转移器官,4%多聚甲醛液固定,石蜡包埋,用于免疫组织化学分析。 结果: 1、成功构建表达绿色荧光且稳定沉默 PSCA表达的单克隆前列腺癌细胞株PC-3M-PSCA(-),PSCA蛋白抑制率为(77.48±3.73)%。 2、干扰组(shRNA组)的初始致瘤时间和完全致瘤时间较C组及NC组长;接种细胞第10天,shRNA组的成瘤率为40%(2/5只),较空白对照组(C组)的成瘤率100%(5/5只)、无关序列转染组(NC组)的成瘤率80%(4/5只)均降低,但三组小鼠间移植瘤的体积(8.34±3.58mm3、23.38±32.04 mm3、3.24±5.26 mm3)无明显差异(P=0.254);第17天,三组小鼠全部致瘤,但shRNA组移植瘤体积(49.44±32.03 mm3)显著小于其余两个对照组(409.32±203.01 mm3和333.58±149.74 mm3)(P=0.005),而对照组间无显著性差异(P=0.431);移植瘤生长曲线分析亦表明:自接种细胞第17天,干扰组移植瘤的生长被显著抑制,与对照组比较具有显著性差异(P=0.031),而对照组间无显著差异(P=0.902)。 3、MRI及大体解剖结果显示,shRNA组发生侵袭转移的小鼠数量、转移灶数量明显少于对照组。 4、免疫组化显示,干扰组移植瘤组织的PSCA表达水平明显低于对照组,且C组有一只小鼠出现前列腺癌肝脏转移。 结论: 下调 PSCA表达可抑制 SCID鼠荷人实体移植瘤细胞在体内的生长和侵袭转移,本研究结果为针对PSCA的RNAi治疗前列腺癌提供了科学依据。