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骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)是一种磷酸化的分泌型糖蛋白,其表达与各种肿瘤的发展与转移密切相关。但是OPN在肿瘤侵袭转移过程中的具体作用机制尚不明确,有待进一步研究。同时由于基因转导载体系统存在毒性和转染效率较低等缺陷,制约了当今基因治疗的发展和应用。本研究首先评价了M-PEIs作为一种新型载体对肿瘤细胞系统应用的特性。然后本文作者应用M-PEIs转导质粒shRNA抑制肝癌细胞中OPN表达,观察其对肝癌细胞体内、体外抗肿瘤的效果并进行可能的机制探讨。
M-PEls可使转导的质粒持续释放并能保护质粒避免被血清清除。用M-PEls介导基因转染,可使细胞转基因持续表达至14天。更为重要的是,给肝癌原位荷瘤裸鼠静脉注射M-PEIs/质粒复合物,GFP报告基因大部分在肿瘤组织表达。该结果提示M-PEIs在靶向肿瘤的系统基因传递应用方面有一定潜能。
应用M-PEls转导质粒shRNA抑制肝癌细胞中OPN表达,研究发现OPN下调抑制了肝癌细胞的生长能力,锚定非依赖性生长能力,粘附能力和侵袭能力,体内实验发现抑制了肝癌细胞的成瘤能力以及裸鼠的肺脏转移。随后的机理探讨发现OPN的沉默抑制αv,β1和β3 integrin的表达,阻断了核转录因子NF-κB的激活,抑制了Bcl-2/Bcl-xL和XIAP的表达,增加了Bax的表达,从而诱导肝癌细胞发生线粒体途径的凋亡。给肝癌细胞补充人重组OPN蛋白并不能逆转OPN沉默导致的促细胞凋亡作用。此外,OPN的下调抑制了化疗药物诱导的NF-κB的激活,使肝癌细胞对化疗药物的敏感性增加,体内实验采用M-PEIs转导OPN shRNA联合应用化疗药物5-FU,结果显示联合应用导致肝癌荷瘤裸鼠肿瘤消退。实验结果提示,OPN促使肿瘤发生和转移是通过保护肿瘤细胞避免发生凋亡来实现的。RNA干扰介导的OPN下调,通过增加化疗药物的敏感性为肝癌的治疗提供了一种新策略。