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目的:唾液腺腺样囊性癌(salivary adenoid cystic carcinoma, SACC)是最常见的唾液腺恶性肿瘤之一,侵袭性强,可转移,易复发,预后不佳,迄今尚无较理想的治疗措施。SACC中的肿瘤性肌上皮细胞(neoplastic myoepithelial cells, NMCs)可以分泌蛋白多糖(proteoglycans, PGs),构成肿瘤的细胞外基质(extracellular matrix, ECM)。在SACC中,过多的ECM逐渐堆积,形成囊腔样结构,从而呈现出SACC特有的组织学特点。富含PGs的ECM,构成了SACC细胞的大分子微环境(macromolecules microenvironment)。SACC细胞在这一微环境内生存,继而进展,出现增殖、分化、侵袭、转移、复发等一系列生物学行为。目前认为,PGs是SACC的形态学表现和生物学行为必不可少的物质基础,参与肿瘤的发生和发展过程。人木糖基转移酶(xylosyltransferase, XT)是人体PGs生物合成的起始酶和限速酶,催化此合成过程的效率—限制阶段(rate-limited step),它的活性真实反映PGs的生物合成率。人XT有两个亚型(isoform):XT-I和XT-II,催化作用几乎相同,但是在人体不同细胞的表达有所差异。RNA干扰(RNA interference, RNAi)是目前最有效的基因沉默(genesilencing)技术,可以特异、高效地阻断特定基因的表达。腺病毒载体是将外源基因导入细胞内的常用媒介,同时表达一个以上目的基因的腺病毒载体,可同时发挥多个基因的功能,提高了腺病毒载体的利用率。本研究拟构建一个同时沉默XT-I和XT-II基因的质粒载体,即编码2条shRNA的干扰质粒,腺病毒包装,获得重组腺病毒rAd5-shRNA-WJ7+WJ4;通过感染SACC-83细胞,干扰XT-I和XT-II的表达,阻抑PGs合成,检测其沉默效果;建立SACC-83的裸鼠移植瘤模型,瘤体内注射重组腺病毒,观察其对移植瘤凋亡的影响。旨在探讨SACC中XT-I和XT-II对PGs的调控作用,以及XT-I和XT-II共沉默对细胞凋亡的影响,并为唾液腺肌上皮性肿瘤的生物治疗提供更多的依据。方法:1构建分别靶向抑制人XT-I基因和人XT-II基因的两个重组质粒设计靶向抑制人XT-I基因的shRNA-WJ4和靶向抑制人XT-II基因的shRNA-WJ7的干扰位点和引物序列,合成shRNA-WJ4和shRNA-WJ7的单链目的基因片段,分别与质粒pGenesil-1.2和pGenesil-1.1的线性化载体连接,扩增质粒,酶切鉴定,确定获得重组质粒pGenesil-1.2-shRNA-WJ4和pGenesil-1.1-shRNA-WJ7。2构建同时靶向抑制人XT-I基因和人XT-II基因的共沉默质粒双酶切以上两个重组质粒,回收大小片段,WJ7大片段与WJ4小片段的连接,扩增质粒,酶切鉴定,测序验证共沉默质粒shRNA-WJ7+WJ4。3重组腺病毒质粒的制备从质粒pGenesil上通过LR体外同源重组将shRNA-WJ7+WJ4表达框转移至pGSadeno腺病毒表达载体上,扩增质粒,酶切鉴定。4包装共沉默重组腺病毒制备线性化腺病毒DNA,连接重组腺病毒质粒片段,转染HEK293细胞,放大培养共沉默重组腺病毒rAd5-shRNA-WJ7+WJ4。5构建阴性对照重组腺病毒rAd5-shRNA-HK6重组腺病毒感染细胞培养SACC-83细胞,分3组:SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)、SACC-83-HK组(空载体组)、SACC-83组(未感染组),确定最佳MOI值为100,细胞感染48h的荧光最强,计算感染率。7检测感染48h后3组细胞XT-I和XT-I mRNA的表达TRIzol法提取细胞总RNA,测定RNA纯度、浓度、完整性,逆转录合成cDNA第一链,实时荧光定量PCR(Real-Time PCR)检测3组细胞XT-I和XT-I mRNA的相对表达量,计算沉默率。8检测感染48h后3组细胞培养液中PGs的含量用标准品建立浓度-吸光度标准曲线,生物染色法测定PGs含量,计算抑制率。9裸鼠移植瘤模型的建立及分组4周龄雌性BALB/c-nu裸小鼠32只,14~15g,无特定病原体(specificpathogen-free, SPF)条件饲养,每只于左侧背部接种SACC-83细胞2.5×106个/250μl;62d后,选取瘤体最长径在1cm以上的24只,随机数字表法分为3组:SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)、SACC-83-HK组(空载体组)、SACC-83组(未感染组),每组8只。10重组腺病毒裸鼠移植瘤内注射接种肿瘤细胞后62d,首次瘤内注射重组腺病毒,SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)注射共沉默腺病毒rAd5-shRNA-WJ7+WJ4,SACC-83-HK组(空载体组)注射阴性对照腺病毒rAd5-shRNA-HK,SACC-83组(未感染组)注射PBS,每只4×109PFU/200μl,每周注射一次,共5次。11标本采集3组裸鼠首次注射腺病毒5周后断颈处死,分离移植瘤,测量体积,新鲜瘤组织立即分切为4份,1份80C冻存,3份用于以下实验。12流式细胞术样品制备和凋亡检测70%乙醇固定标本,剪碎法+网搓法制备单细胞悬液,PI染色,流式细胞术检测3组样品的细胞凋亡情况。13HE染色样品制备和观察10%福尔马林固定标本、石蜡包埋、切片、HE染色、光学显微镜观察3组标本的形态学变化。14透射电镜超薄切片样品制备和观察标本分切至小于1mm3,4%戊二醛前固定、1%锇酸后固定、环氧树脂包埋、超薄切片、醋酸铀和柠檬酸铅双重染色30min、透射电镜观察细胞凋亡情况。结果:1分别靶向XT-I、XT-II和阴性对照的siRNA序列设计结果shRNA-WJ4CAGGCAGCCCATCAAACCTshRNA-WJ7CGTCTCCTCAAGGCCGTTTATshRNA-HK GACTTCATAAGGCGCATGC2酶切和琼脂糖凝胶电泳鉴定结果、测序验证结果均证明质粒正确。3重组腺病毒感染SACC-83细胞的效率重组腺病毒感染后48h,以表达绿色荧光的细胞作为成功感染的细胞,SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)与SACC-83-HK组(空载体组)的感染率分别为98.7%和99.1%。4Real-Time PCR检测XT-I和XT-II的沉默效果感染后48h,SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)XT-I和XT-II的mRNA相对表达量明显低于SACC-83-HK组(空载体组)与SACC-83组(未感染组),SACC-83-HK组与SACC-83组之间无差别。SACC-83-WJ7+WJ4组XT-I和XT-II的沉默率分别为97.3%和88.0%。5XT-I和XT-II基因共沉默对SACC-83细胞PGs合成分泌的影响感染后48h,SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)细胞培养液中PGs含量明显低于SACC-83-HK组(空载体组)和SACC-83组(未感染组),抑制率为68.61%,SACC-83-HK组PGs未受到抑制。6裸鼠移植瘤最终体积首次注射腺病毒后5周,3组裸鼠移植瘤体积无统计学差异。7流式细胞术测定裸鼠移植瘤细胞凋亡率首次注射腺病毒后5周,3组裸鼠移植瘤细胞凋亡率无统计学差异。8光学显微镜观察裸鼠移植瘤形态学变化首次注射腺病毒后5周,光镜观察裸鼠移植瘤HE染色石蜡切片,3组间未见明显的形态学差异,均未观察到显著的细胞凋亡现象。9透射电镜观察裸鼠移植瘤细胞凋亡现象首次注射腺病毒后5周,SACC-83-WJ7+WJ4组(沉默组)易见细胞凋亡现象,其余两组较少。结论:1重组腺病毒rAd5-shRNA-WJ7+WJ4能够有效诱导SACC-83细胞XT-I和XT-II基因沉默,并阻抑PGs合成分泌。2裸鼠SACC-83移植瘤内注射沉默XT-I和XT-II基因5周,沉默组出现细胞凋亡,但无统计学意义。