论文部分内容阅读
背景肺癌是全球发病率及死亡率最高的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(Non-small cell lung cancer,NSCLC)占所有肺癌病理类型的80%左右。NSCLC抗肿瘤治疗策略的进展日新月异,化学治疗仍然在其中占有重要的基石地位,以含铂双药联合为基础的全身化疗是大部分中晚期NSCLC患者一线治疗的首选方案。顺铂(DDP)为最常见的第三代铂类药物,干扰DNA的复制,影响细胞转录及翻译,促使肿瘤细胞凋亡。然而,顺铂耐药是临床上肿瘤治疗失败并影响患者预后的重要因素。由于多种因素交叉互为作用,因此影响顺铂耐药的机制复杂多样。近年来,表观遗传学与化疗药物敏感性的研究逐渐成为热点。其中,长链非编码RNA(Long non-coding RNAs,LncRNAs)以RNA的形式在表观遗传学、转录水平、转录后水平等多个层面上参与调控基因的表达水平,与肿瘤细胞耐药的发生有密切的联系。因此,找出与耐药相关的LncRNAs及深入研究其分子机制是提高NSCLC患者治疗疗效的关键手段。LincRNA ROR能通过直接靶定其启动子区附近的三个因子的共定位,诱导多能干细胞,在DNA损伤和干细胞自我更新中发挥重要的作用。最新研究发现,LincRNA ROR参与多种恶性肿瘤细胞的增殖、浸润及转移,并与化疗药物的敏感性相关,影响患者的生存预后。然而,关于LincRNA-ROR与治疗非小细胞肺癌的化疗药物耐药之间的联系既往未见报道。目的探讨长链非编码RNA-ROR调控PI3K/Akt/mTOR信号通路在非小细胞肺癌顺铂耐药中的作用机制。研究方法1.采用实时定量聚合酶链反应(RT-qPCR)法检测A549非小细胞肺癌细胞株和A549/DDP非小细胞肺癌耐药细胞株的LincRNA-ROR mRNA的表达水平;MTT法比较不同DDP浓度对A549细胞增殖抑制率的影响,确定最合适的DDP浓度。2.使用基因质粒载体转染A549/DDP细胞株,分别上调和下调LincRNA-ROR的表达。将细胞分为六组,分别为:(1)空白对照组,(2)NC组(转染非相关序列片段shRNA阴性对照组),(3)siROR组(转染LincRNA-ROR shRNA),(4)ROR过表达组(转染pCDNA3.1-LincRNA-ROR),(5)Wortmannin组(含Wortmannin抑制剂,WOR,特异性抑制PI3K,和PI3K的110kD催化亚基相结合,可抑制PI3K/Akt/mTOR信号途径),(6)ROR过表达 + Wortmannin组。3.运用RT-qPCR 法检测 LincRNA-ROR,PI3K,Akt,mTOR,bax 及 bcl-2 的 mRNA 含量;Western blot法检测 Akt,p-Akt,mTOR,p-mTOR,PI3K,p-PI3K,bax及bcl-2蛋白的表达;克隆平板形成试验检测LincRNA-ROR对A549/DDP耐药细胞株的细胞体外增殖率的影响;运用细胞划痕实验、细胞侵袭实验、细胞迁移实验测定LincRNA-ROR对A549/DDP耐药细胞株的细胞迁移和侵袭能力的影响;运用流式细胞仪检测LincRNA-ROR对细胞凋亡的影响。4.建立基因质粒转染的A549/DDP细胞株裸鼠NSCLC皮下移植瘤模型,测定肿瘤生长速度,运用动物模型研究LincRNA-ROR的表达改变对顺铂耐药性的变化。结果1.实时荧光定量PCR方法证实LincRNA-ROR在A549/DDP顺铂耐药肺腺癌细胞株的表达水平要显著高于A549肺腺癌细胞株的表达(A549/DDPvsA549:6.83±0.81vs 1.37±0.12;t=12.67,P= 0.006)(P<0.05)。MTT实验结果显示:随着DDP浓度(0~8 ug/ml)的增加,对细胞增殖的抑制作用也越强。DDP浓度分别为0.5,1,2,4 and 8 ug/ml时,细胞增殖的抑制率分别为(2.25 ± 0.21)%,(9.77 ± 1.32)%,(32.74 ± 2.07)%,(62.61 ±2.78)%,和(68.08 ±2.95)%.在DDP浓度分别为 4 ug/ml和8 ug/ml时,细胞增殖抑制率无明显的统计学差异。DDP浓度4 ug/ml是本研究中最合适的浓度。2.实时荧光定量PCR法测得:相比较空白对照组,si-ROR组的LincRNA-ROR mRNA表达量均显著下降(P<0.05),而ROR过表达组和ROR过表+Wortmannin组LincRNA-ROR mRNA的表达量均显著增加(P<0.05)。PI3K,Akt,mTOR的mRNA表达量在si-ROR组和Wortmannin组均显著下降的(P<0.05),PI3K,Akt,mTOR的mRNA表达量在ROR过表达组均显著增加(P<0.05)。3.Western blot结果显示:p-Akt,p-p-mTOR,p-PI3K和bcl-2表达量在si-ROR组和Wortmannin组相比较对照组显著下降,而bax表达显著增加,有统计学意义(P<0.05).p-Akt,p-mTOR,p-PI3K和bcl-2表达量在ROR过表达组均显著增加,而bax表达显著下降,有统计学意义(P<0.05)。而在ROR过表达+Wortmannin组各蛋白表达无明显差异(P>0.05)。4.克隆形成试验结果显示:与空白对照组相比,si-ROR组和Wortmannin组提高了DDP对肺腺癌A549细胞的抑制作用,同时也降低了A549/DDP耐药细胞株的增殖能力(P<0.05)。si-ROR组和Wortmannin组两组间的差异没有统计学差异(P>0.05)。与空白对照组相比,ROR过表达组中DDP对肺腺癌A549细胞的抑制作用减弱,同时A549/DDP耐药细胞株的增殖能力有所增加(P<0.05)。5.细胞划痕实验、细胞侵袭实验、细胞迁移实验测定结果显示:与空白对照组相比,si-ROR组和Wortmannin组的细胞迁移和侵袭能力显著下降(P<0.05),si-ROR组和Wortmannin组两组间的差异没有统计学差异(P>0.05)。与空白对照组相比,ROR过表达组的细胞迁移和侵袭能力显著提高(P<0.05)。6.流式细胞仪检测显示:与空白对照组相比,si-ROR组和Wortmannin组A549/DDP顺铂耐药细胞凋亡作用显著增强(P<0.05)。与空白对照组相比,ROR过表达组A549/DDP顺铂耐药细胞凋亡作用显著减弱(P<0.05)。7.裸鼠皮下种植瘤动物模型研究结果显示:与空白对照组比较,NC组和si-ROR组肿瘤的重量分别为(3.65±0.28)g,(3.55±0.37)g,和(1.03±0.15)g。8.与空白对照组比较,siROR组的Akt,mTOR和PI3K的mRNA表达量显著降低(P<0.05)。9.与空白对照组比较,siROR组的bcl-2 mRNA表达显著降低,bax mRNA表达量显著增加(P<0.05)。结论LincRNA-ROR在人A549/DDP顺铂耐药肺腺癌细胞株呈现高表达。LincRNA-ROR通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路,促进非小细胞肺癌顺铂耐药细胞的增殖、迁移、侵袭并抑制其凋亡,增加了肿瘤细胞对顺铂的耐药性。本研究为肺癌抗肿瘤药物耐药机制提供新思路和新理论。