Ad-ING4对人前列腺癌细胞PC-3体内外抑癌效应的研究.pdf
Ad-ING4对人前列腺癌细胞PC-3体内外抑癌效应的研究.pdf
苏州大学医学部
细胞与分子生物学教研室!
江苏 苏州 !"#"!$
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通讯作者!杨吉成
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基金项目! 苏州大学医学发展基
金资助项目#E&8 ??"$F#"<$
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收稿日期!!;;N1;:1"9
修回日期!!;;N1;<1!N
!癌症" %20+()( /&D’+57 &J %5+-(’# !;;N# !9$""%&""FNO""#<
’基础研究’
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$摘 要% 背 景 与 目 的!腺 病 毒 作 为 载 体 已 被 广 泛 用 于 肿 瘤 的 基 因 治 疗 & PEQF
是生长抑制因 子家族中的一个成员#是一种潜在的抑癌基因& 本研究旨在探讨腺
病 毒 介 导 的 人 PEQF 基 因!R,1PEQF"对 人 前 列 腺 癌 细 胞 S%1$ 的 体 内 外 抑 癌 效 应
及其分子机制& 方法!将扩 增 的 R,1PEQF 重 组 腺 病 毒 感 染 S%1$ 细 胞#用 T61S%T
法 检 测 PEQF 在 S%1$ 细 胞 中 的 转 录%G66 法 检 测 PEQF 基 因 对 S%1$ 细 胞 增 殖 的
!.=>?@A 对人前列腺癌细胞 B9=C 体内外
抑癌效应的研究
杨慧翠! 盛伟华! 谢宇锋! 缪竞诚! 魏文祥! 杨吉成
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C M Y K
杨慧翠!等! "#$%&’( 对人前列腺癌细胞 )*$+ 体内外抑癌效应的研究
前列腺癌是男性泌尿生殖系统最常见的恶性
肿瘤之一!近年来其发病率有逐年上升趋势" 由于
前列腺癌具有组织浸润性强#易早期转移等特点!
临床诊断时大多数患者已处于进展期" 手术治疗#
放疗#化疗#激素及免疫治疗均不能很好地局部控
制 ,- 期前列腺癌" 前列腺在解剖位置上的易接近
性以及对该病发病机制的认识! 使得前列腺癌成
为基因治疗的研究热点之一 $.%"
%&’/ 是 生 长 抑 制 因 子 &012030456 57 865942!
%&’’家族中的一个成员!于 :;;- 年由 <20=>?0 等 $:%
鉴 定!:;;/ 年 在 &@4A6> 杂 志 上 正 式 被 确 定 为 一 种
重要的肿瘤生长抑制因子 $-%" 研究表明 %&’/ 基因
在多种肿瘤中易发生缺失突变和 B 或表达下调!并
与肿瘤发生和肿瘤恶性程度密切相关 $-CD%" 外源性
%&’/ 基因可通过多种途径发挥抗肿瘤效应! 是一
种潜在的抑癌基因" 本课题组的研究报道已证明!
"#$%&’/ 对肝癌#胰腺癌#肺癌#胃癌#骨肉瘤均有
显著的抑癌效应 $ECFG%"
本 研 究 将 构 建 携 带 %&’/ 基 因 的 重 组 腺 病 毒
&"#$%&’/’!并感染人前列腺癌细胞 )*$-" 通过体
内外实验!观察 "#$%&’/ 对 )*$- 细胞的生长抑制
和凋亡诱导作用!并探讨 "#$%&’/ 对 )*$- 细胞的
抑癌作用的分子机制! 为前列腺癌的基因治疗提
供可靠的实验依据"
! 材料与方法
!"! 材料
空 载 体 腺 病 毒&简 称 "#$’H)’和 重 组 腺 病 毒
"#$%&’/ 均 由 本 实 验 室 构 建 " 人 前 列 腺 癌 细 胞
)*$- 为本实验室保存细胞!腺病毒包装细胞 IJ%$
KL-" 细 胞 由 复 旦 大 学 钟 江 教 授 惠 赠" M,, 购 自
<08N@ 公 司 !O5>P2=4 染 色 试 剂 盒 为 南 京 凯 基 生 物
科技发展有限公司产品!"11>Q01 !$)R B S$""T&S$
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<5A42>61 J0542>P2 公司! 细胞裂解液 ,60V5W 试剂购
自 %1X04658>1 公司!逆转录酶 MMYZ 购自 H>6N>14@=
公司!!"# 酶购自 ,@[@\@ 公司" JPW$K#J@Q#*@=]@=>$+
抗体检测试剂盒购自上海晶美公司!*T+( 检测试
剂盒购自深圳晶美生 物 公 司!<) 超 敏 试 剂 盒 购 自
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由上海生工生物技术有限公司合成! 见表 F" (^E
周龄雄性 J"YJ B * 裸鼠购自中国科学院上海实验
动 物 中 心 ! 动 物 合 格 证 号 为 <_<[ &苏 ’KGGSC
GG+D"
!"# 方法
F‘K‘F "#$%&’/ 病毒子的扩增 参照 文 献$FF%进
行操作"
F‘K‘K "#$%&’/ 病 毒 子 效 价 的 测 定 参 照 文 献
$FF%进行操作"
F‘K‘+ "#$%&’/ 感 染 后 )*$+ 细 胞 形 态 学 观 察
将处于对数生长期的 )*$+ 细胞分为 + 组(实验组
为 加 入 FGG Ma% &FbFGL ]7A B NY’的 "#$%&’/ 组 !
阴 性 对 照 组 为 加 入 FGG Ma% &FcFGL ]7A B NY’的
影响) 流式细胞术和 O5>P2=4--:Dd 染 色 法 检 测 细 胞 凋 亡 的
变 化) 半 定 量 \,$)*\ 法 检 测 %&’/ 基 因 的 表 达 对 )*$- 细
胞 中 的 3PW$:#3@Q#]D- 和 P@=]@=>$- 凋 亡 相 关 基 因 表 达 的 影
响"用 "#$%&’/ 重组腺病毒在裸鼠 )*$- 移植瘤的瘤体内注
射治疗!观察肿瘤生长变化!FD # 后处死裸鼠!摘除瘤体!称
瘤 重)用 免 疫 组 化 法 检 测 瘤 组 织 中 JPW$:#J@Q#*@=]@=>$- 和
*T-/ 蛋白的表达" 结果!腺病毒介导的人 %&’/ 基因在 )*$
- 细 胞 中 成 功 转 录 ! 明 显 抑 制 )*$- 细 胞 增 殖 ! 上 调 ]D-#
3@Q#P@=]@=>$- 基 因 表 达 和 下 调 3PW$: 基 因 表 达 ! 并 诱 导 细
胞 凋 亡 " "#$%&’/ 重 组 腺 病 毒 能 显 著 抑 制 裸 鼠 )*$- 移 植
瘤 的 生 长! 瘤 重 的 抑 制 率 达 -Se! 与 空 病 毒 载 体 "#$’H)
组 和 细 胞 对 照 )J< 组 比 较 差 异 有 统 计 学 意 义 &$fG‘GD’)免
疫 组 化 结 果 显 示 "#$%&’/ 重 组 腺 病 毒 能 明 显 上 调 J@Q 和
*@=]@=>$- 蛋 白 的 表 达 水 平! 下 调 JPW$: 和 *T-/ 蛋 白 的 表
达 水 平 " 结 论 !腺 病 毒 介 导 的 %&’/ 基 因 在 体 内 外 均 可 明
显 抑 制 人 前 列 腺 癌 细 胞 )*$- 的 生 长!诱 导 其 凋 亡 !其 机 制
可 能 是 上 调 )D-#J@Q#*@=]@=>$- 蛋 白 和 下 调 JPW$: 蛋 白 表
达 水 平"
关 键 词 !%&’/ 基 因 ) 腺 病 毒 载 体 ) )*$- 细 胞 ) 前 列 腺 癌 )
肿瘤抑制
中图分类号!\-L:‘FF 文献标识码!"
文章编号!FGGGC/ESg&:GGL’FFCFF/LCGL
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表 ! "#$ 引物
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!!"#
C M Y K
!"#$%& 组 ! 细 胞 对 照 组 为 &’( 组 " 于 )*+#,-
./0 条件下培养 *0 1 后! 在倒置荧光显微镜下观
察细胞形态变化"
23034 腺病毒介导的外源性 56$7 基因在 &.#8 细
胞 中 的 表 达 鉴 定 将 处 于 对 数 生 长 期 的 &.#8 细
胞 按 23038 方 法 分 为 8 组 !感 染 90 1! 离 心 收 集
细 胞!每 组 加 2 :; 细 胞 裂 解 液 <=>?@A! 按 常 规 方
法 $2B%提取细 胞 总 C6!!按 逆 转 录 试 剂 盒 说 明 书 要
求逆转录获得 DE6!! 用 56F4 基因的引物按常规
方法 $G%进行 C<#&HC 鉴定"
2303, I<< 法 检 测 J"#56F4 对 &H#8 细 胞 增 殖 的
影 响 将 处 于 对 数 生 长 期 的 &H#8 细 胞 用 胰 酶 消
化后!用完全培养基重悬制成单细胞悬液!计数后
调整细胞密度!按每孔 2K2B4 个&2BB !;’细胞接种
于 GL 孔板! 待 细 胞 贴 壁 后! 按 2303) 方 法 分 为 )
组!每组均设 ) 个复孔" 置 )9+#,- H/0 培养箱中
培养! 随后分别于 B "#2 "#0 "#) "#4 "#, " 每孔
加 , :M N :; 的 I<< 2B !;!)9+下继续孵育 4OP 1
后每孔加入终止液 $2B-(E(Q 2-R.A&2 :@A N ;’%
2BB !;!于 89+充 分 溶 解 后!在 酶 标 仪 S9B T: 波
长下测定吸光度值&! 值’" 以 ! 值为纵坐标!时间
为横坐标绘制生长曲线" 根据公式计算细胞增殖
抑制率(细胞增殖抑制率U&2V实验组 ! 值 N 阴性对
照 ! 值’K2BB-"
2303L JTTWX>T "#&Y N 9#JJE 双染流式细胞术检测
重组腺病毒对 &.#8 细胞凋亡的影响 用重组腺病
毒感染处于对数生长期的 &.#8 细胞!按 23038 方法
将细胞分为 8 组( 实验组为加入 2BB I/5 &2K2BG
Z[\ N :;’ 的 !"#56F7 组! 阴 性 对 照 组 为 加 入 2BB
I/5&2K2BG Z[\ N :;’的 !"#F]& 组 !细 胞 对 照 组 为
&^( 组" 8*+#S- H/0 相同条件下培养 *0 1 后!用
不含 _‘<J 的胰酶消化! 收集细胞!&’( 洗 0 次!2K
缓冲液调整细胞浓度至 2K2BPO2K2B* 个 N :;"取细胞
悬液 2BB !; 于 _& 管中! 加 2B !; JTTWX>T"#&_
冰上混匀!避光 2S :>T!补加 2K缓冲液 8aB !;!再
加 2B !; *#JJ‘!避光!2 1 内上流式细胞仪进行检
测"
2303* J"#56F7 感 染 后 &H#8 细 胞 核 的 形 态 学 变
化 实 验 分 组 及 处 理 方 法 同 2303P! 于 8*+#S-
H/0 条件下培养 *0 1 后收获细胞悬液! 用 &^( 洗
0O8 次! 经 7-多聚甲醛固定! 进行 R@WD1bc))0,a
染色 )B :>T!甘油封片后!在激光扫描共聚焦显微
镜下观察细胞凋亡小体"
2303a 半定量 C<#&HC 法检测凋亡 相 关 基 因 的 转
录变化 将 处 于 对 数 生 长 期 的 &H#) 细 胞 按 2303L
分组方法! 待病毒感染 90 1 后!离心收集细胞!每
组加 2 :; 细胞裂解液 <=>?@A! 按照文献报道的方
法提 取 细 胞 总 C6J $2B%!按 逆 转 录 试 剂 盒 说 明 书 要
求逆转录获得 D‘6J!按试剂盒说明书要求抽提细
胞总 C6J!经逆转录! 获得 D‘6J" 以 D‘6J 为模
板加入 dDA#0#deX#Z,)#DebZebW#) 和 ##eDc>T 上下 游
引 物&引 物 序 列 见 表 2’!进 行 &.C 扩 增" &.C 反
应 条 件 为 (G4+ , :>T!G4+ )B b#,L+ )B b#90+
2 :>T#)B 个 周 期 !90+ 2B :>T" &.C 产 物 进 行
23B-琼脂糖凝胶电泳! 用凝胶成像系统观察电泳
结果!并用 ’eT"(DeT 软件进行分析"为消除模板量
的差异! 采用目的基因灰度值与内参灰度值的比
值来反映凋亡相关基因的变化"
2303G &.#) 细胞动物模型的建立 用含 2B-的小
牛血清的 C&I5#2L4B 完全培养基 )9+#,- ./0 细
胞培养箱内培养 &.#) 细胞" 取对数生长期的 &.#)
细胞! 经胰酶消化后!&’( 洗 0 次!2 ,BB = N :>T 离
心 , :>T!&’( 重悬制成细胞悬液! 调整细胞密度
为 0K2B9 个 N :;" 将 2BB !; &0K2BL 个细胞’细胞悬
液分别接种于 2, 只 裸 鼠 右 前 腋 下!(&] 环 境 下 饲
养!待瘤体直径约 , :: 时进行实验干预"
23032B 实 验 分 组 和 抗 肿 瘤 治 疗 将 上 述 2, 只
荷瘤裸鼠随机化分为 ) 组! 每组 , 只" 实验组用
J"#56F4&2K2BG Z[\ N :;’# 阴 性 对 照 组 用 J"#F]&
&2K2BG Z[\ N :;’# 细胞对照组用 &’( 各 2BB !; 在
瘤体内注射!隔日一次!共 , 次"
230322 肿瘤体积#瘤重和抑瘤率的测量与计算
每次治疗时同步测量肿瘤长径和短径! 计算肿瘤
体 积("Ued0KB3, &e 为 长 径!d 为 短 径’)同 时 绘 制
肿瘤体积变化曲线" 治疗结束再观察 2 周后处死
裸鼠!摘除瘤体!称瘤重!计算治疗组瘤重抑瘤率(
抑 瘤 率U&对 照 组 瘤 重V治 疗 组 瘤 重 ’ N 对 照 组 瘤
重K2BB-" 肿瘤组织标本用 2B-中性甲醛固定过
夜!常规石蜡包埋!用于组织 R_ 染 色 和 免 疫 组 织
化学检测"
230320 J"#56F4 治疗后肿瘤 R_ 染色结果判断
R_ 染色程序按常规进行" 判断标准(肿瘤细胞如
呈 现 体 积 变 小#细 胞 质 浓 缩#细 胞 核 变 小#染 色 质
浓缩并凝结成块! 出现染色质沿核膜内侧排列的
核边聚!甚至表现为细胞核裂解形成凋亡小体!则
判断为肿瘤细胞凋亡"
23032) 免 疫 组 化 检 测 J"#56F4 作 用 后 各 种 蛋
白 的 表 达 变 化 瘤 组 织 石 蜡 切 片 用 免 疫 组 化 (&
杨慧翠!等3 J"#56F4 对人前列腺癌细胞 &.#) 体内外抑癌效应的研究 !!"!
C M Y K
法 染 色 !检 测 !"#$%"!&’"(&)*&)+$, 和 (-,. 蛋 白
的 表 达# 以 细 胞 浆 或 细 胞 核 内 出 现 散 在 或 弥 漫 状
分 布 的 棕 黄 色 颗 粒 为 阳 性 细 胞$ 每 张 切 片 在 .//
倍 光 镜 下 计 数 0/ 个 视 野 的 阳 性 细 胞 数 进 行 统 计
分 析$
12%20. 统 计 学 处 理 应 用 34330025 统 计 软 件 包
进 行 数 据 处 理!实 验 数 据 以 均 数6标 准 差%!")&表
示!采用 78+$9&: ;<7=; 分 析!#>5?/@ 为 差 异 有
统计学意义$
! 结 果
!"# $%&’()* 病毒感染后 +,&- 细胞的形态学变化
将 病 毒 效 价 达 1A15B *CD E FG 的 ;H$I<J. 和
;H$JK4 以 155 L7I 的剂量分别感染 4($, 细胞 M%
N 后! 在荧光显微镜下和普通光镜下观察 4($, 细
胞的形态%图 1&$ 空病毒组和细胞对照组的 4($,
细胞贴壁生长良好! 形态完整’ 而 ;H$I<J. 组的
4($, 细胞却出现明显的细胞病变! 细胞变圆且漂
图 1 腺病毒感染后 4($, 细胞的形态学变化!A1O/"
KPQDR+ 1 LSR*NS#SQP" "N&8Q+) SC 4($, "+##) &CT+R &H+8SUPRD) TR&8)C+"TPS8 %A1//&
1! (+## "S8TRS# QRSD*’ %! ;H$JK4 QRSD*’ ,! ;H$I<J. QRSD*2
L&8: 4($, "+##) VPTN QR++8 C#DSR+)"+8"+ &R+ *R+)+8T+H P8 ;H$JK4 QRSD* &8H ;H$I<J. QRSD*W <S QR++8 C#DSR+)"+8"+ P) CSD8H P8 4!3 QRSD*2
浮 ! 贴 壁 细 胞 数 量 明 显 减 少 $ 荧 光 显 微 镜 下
;H$I<J. 实 验 组 和 ;H$JK4 空 病 毒 组 均 可 见 强 绿
色荧光$
!.! 外源性 ’()* 基因在 +,&- 细胞中的表达
将 1// L7I ;H$I<J. 和 ;H$JK4 感 染 4($, 细
胞 M% N 后!提取细胞总 X<;!XY$4(X 法检测 I<J.
基因在 4($, 细胞中的表达! 结果显示(;H$I<J. 组
的 I<J. 和 !$&"TP8 均出现阳性条带! 而空载体腺病
毒 ;H$JK4 组和 4!3 组均只有 !$&"TP8 出现阳性条
带%图 %&$
图 % 4($, 细胞中 I<J. 基因的 XY$4(X 鉴定结果
KPQDR+ % IH+8TPCP"&TPS8 SC I<J. P8 4($, "+##) Z: R+U+R)+
TR&8)"RP*TPS8$4(X %XY$4(X&
1! 4!3 QRSD*’ %! ;H$JK4 QRSD*’ ,! ;H$I<J. QRSD*2
杨慧翠!等2 ;H$I<J. 对人前列腺癌细胞 4($, 体内外抑癌效应的研究!!"#
C M Y K
图 ! "#$%&’( 对 )*$+ 细胞增殖的影响
,-./01 + 2331456 73 "#$%&’8 79 :07;-310<5-79 73 )*$! 41;;6
图 8 流式细胞术检测 )*$! 细胞凋亡变化
,-./01 8 ":7:576-6 0<51 73 )*$! 41;;6 #151451# => 3;7? 4>57@150>
杨慧翠!等A "#$%&’8 对人前列腺癌细胞 )*$! 体内外抑癌效应的研究
!"# $%&’()* 对 +,&# 细胞增殖的抑制作用
)*$! 细胞分别用 BCC DE% "#$’,) 和 "#$%&’8
感染后! DFF 检测 CG8 # 的细胞生长活力!并绘制
细胞生长曲线"图 +#$ 由图可见!"#$%&’8 对 )*$+
细胞增殖有明显的抑制作用! 其中第 8 天抑制率
达 HIJ左右! 与 "#$’,) 组和 )KL 组 比 较 差 异 均
有 统 计 学 意 义"!MCNCH%!表 明 腺 病 毒 介 导 的 %&’8
基 因 表 达 具 有 明 显 抑 制 )*$! 细 胞 增 殖 的 作 用 $
"#$’,) 对 )*$! 细 胞 增 殖 的 抑 制 作 用 不 明 显 !与
)KL 组比较差异无统计学意义"!OCNCH%$
!"* $%&’()* 感染对 +,&# 细胞凋亡的变化
以 PCC DE% "#$’,) 和 "#$%&’( 分 别 感 染
)*$+ 细 胞!QR S 后 经 "991T-9!$)2 U Q$""V 双 染!
用流式细胞仪检测细胞凋亡! 可见 "#$%&’8 组细
胞的凋亡率达 PWJ左右 "图 8%! 与 "#$’,) 组和
)KL 组比较差异均有统计学意义"!MCNCH%$
!"- $%&’()* 对 +,&# 细胞核形态的影响
"#$%&’8 组对 )*$+ 细胞作用 QR S 后!在激光
扫 描 共 聚 焦 显 微 镜 下 观 察 到 细 胞 核 出 现 深 染&固
缩甚至断裂!呈现明显的细胞凋亡核形态学特征’
而 )KL 组&"#$’,) 组的 )*$+ 细胞核形态正常!未
出现细胞凋亡的特征"图 H%$
!". $%&’()* 感 染 +,&# 细 胞 后 /01&!!/23!4-#
和 0254256&# 基因 78($ 的表达
以 PCC DE% "#$’,) 和 "#$%&’8 分 别 感 染
)*$+ 细胞 QR S 后!收集细胞!抽提总 X&"!半定量
XF$)*X 法检测细胞凋亡相关基因 =4;$R&=<T&:H+&
4<6:<61$+ 的 @X&" 转录情况!用 K<9#L4<9 灰度分
析 软 件 进 行 分 析 $ 由 图 Y 可 见 ! 与 )KL 组 和
"#$’,) 组 相 比 !"#$%&’8 组 )*$+ 细 胞 中 的 =<T&
4<6:<61$+ 和 :H+ 基 因 @X&" 水 平 明 显 上 调 "!M
CNCH%! 而 =4;$R 基因 @X&" 水平则明显下调 "!M
CNCH%$
!"9 $%&’()* 对 人 前 列 腺 癌 荷 瘤 裸 鼠 的 体 内 抑
瘤作用
所有裸鼠均接种成功!H # 后可见皮下肿瘤形
成!并随时间的延长不断增大$接种后 P8 # 左右肿
瘤直径达 HZQ @@$ 治疗 R 周期间!)KL 对照组和
"#$’,) 空病毒组的裸鼠肿瘤持续增长!体积明显
增大’而 "#$%&’8 组裸鼠肿瘤生长缓慢!其肿瘤体
积与前两组之间的差异有统计学 意 义 "!MCACH%$
见图 Q$
治 疗 后 + 组 裸 鼠 瘤 体 积 大 小 和 重 量 见 表 R$
"# $ %&’8 组 瘤 体 积 明 显 小 于 )KL 对 照 组 和
"# $’,) 空 病 毒 组 ! 其 差 异 有 统 计 学 意 义 "!M
!!"#
C M Y K
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