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背景:脑胶质瘤是最常见的原发性脑瘤,它和正常脑组织界限不清,由于脑胶质瘤具有分化性差、成分复杂、弥漫性侵袭性能力和免疫逃逸等特性以及手术风险较大等因素,阻碍了有效治疗方法的发展。针对特定基因的分子靶向治疗与传统治疗方法相比可以对肿瘤细胞进行特定性杀伤,可以在不损伤颅内细胞正常功能的同时治疗肿瘤并且大大降低其复发率。FAM92A1-289是2007年被发现的一个FAM92A1家族中的转录变异体,其在增殖力强的癌细胞、干细胞及癌组织中表达较高,尤其在胚胎期脑组织中表达极高,而在正常脑组织表达很低,所以我们推测此基因可能与肿瘤的形成密切相关。另外已有多篇文献证实其与肾癌、宫颈癌、白血病等肿瘤的恶性行为密切相关,故本次研究我们将针对FAM92A1-289这一潜在的基因靶点首次探讨其与脑胶质瘤的恶性程度和恶性行为的关系。目的:探讨FAM92A1-289(后文简称FAM289)基因与脑胶质瘤细胞株恶性程度的相关性及其对脑胶质瘤细胞恶性行为的影响和调控作用机制,为未来针对该潜在靶点的脑胶质瘤分子靶向治疗提供实验性基础。方法:(1)为探讨FAM289与脑胶质瘤细胞株恶性程度的相关性,运用RT-PCR、Western blot检测三种不同恶性程度的人脑胶质瘤细胞株(U251、DBTRG、U87MG)中FAM289的表达;(2)为检测FAM289对脑胶质瘤恶性行为的影响,对U251细胞株转染课题组前期构建成功的CMV-SP6-TALEN-GFP-289质粒并用嘌呤霉素进行筛选以构建稳定过表达FAM289的人脑胶质瘤细胞株U251/289++,并分别用荧光显微镜、RT-PCR、Western blot对构建的U251/289++细胞株进行鉴定;RTCA(实时无标记动态细胞分析技术)、划痕实验、Transwell实验、小鼠体内成瘤等实验分别检测U251和U251/289++细胞株的增殖、迁移、体内成瘤能力差异;(3)为验证FAM289与Galectin-1蛋白在真核细胞内的相互作用,构建PCS2-3Flag-Galectin-1质粒并对其进行鉴定后,与CMV-SP6-TALEN-GFP-289质粒一起以单独转染或共同转染的形式转染入U251细胞内,进行免疫共沉淀实验以验证上述相互作用是否存在;(4)为分析FAM289与Galectin-1蛋白相互作用的具体分子机制,选取实验室现有的20多对与肿瘤细胞恶性行为密切相关的引物用RT-PCR检测U251和U251/289++细胞株中这些基因的表达差异,并用Western blot方法对RT-PCR检测有明显差异的基因在蛋白水平上进行再次验证;Western blot检测U251和U251/289++细胞株中ERK/NF-κB信号通路蛋白表达情况;RT-PCR、Western blot、免疫组化检测U251和U251/289++细胞株及其体内成瘤组织中Galectin-1的表达;(5)为分析FAM289与Galectin-1蛋白的相互作用方式,将上述两种质粒一起以单转或共转的形式转染入U251细胞内,分别提取胞核、胞质蛋白分别进行胞核蛋白与胞质蛋白免疫共沉淀,以检测FAM289与Galectin-1蛋白的相互作用位置;构建带红色荧光的RFP-Galectin-1质粒并对其进行鉴定后,与带绿色荧光的CMV-SP6-TALEN-GFP-289质粒一起以单独转染或共同转染的形式转染入U251细胞内,通过荧光显微镜观察上述两种蛋白的定位情况,分析FAM289与Galectin-1蛋白对彼此细胞内定位的影响;将PCS2-3Flag-Galectin-1质粒与CMV-SP6-TALEN-GFP-289质粒一起以单独转染或共同转染的形式转染入U251细胞内,分别提取胞核、胞质蛋白,用Westernblot对其中的GFP-FAM289与3Flag-Galectin-1蛋白的表达量进行检测,以检测FAM289与Galectin-1对彼此蛋白分布的影响。结果:(1)FAM289的表达量在U251、DBTRG、U87MG细胞株依次增高。(2)荧光显微镜观察U251/289++细胞株中所有细胞都能正确表达GFP-FAM92A1-289融合蛋白且生长状态良好;RT-PCR、Western-blot检测U251/289++细胞株中FAM289表达量明显高于U251细胞株;RTCA实验中,两组培养24 h增殖能力差异并无统计学意义(P>0.05),U251/289++细胞株培养48、72、96、120 h增殖能力均高于U251细胞株(P<0.05或<0.01);划痕实验中,U251/289++细胞株于24h、48h时的迁移率明显高于U251细胞株(P<0.01或<0.001);Transwell实验中U251/289++与U251细胞株穿过小室的细胞数分别为(242.0±11.41)、(65.40±7.92)个,两组比较P<0.01;U251/289++与U251细胞株小鼠体内成瘤体积于10天时无明显差异,于20、30、40天时U251/289++细胞株小鼠体内成瘤体积明显较高(P<0.05)。(3)免疫共沉淀结果显示Galectin-1蛋白在细胞内与FAM289存在相互作用,可以被共同沉淀并检测到。(4)DNMT1、DNMT3B基因和蛋白在U251/289++细胞株中的表达量明显高于U251中(P<0.01或<0.001);ERK及NF-κB的总蛋白表达量在两组细胞内无明显差异,但其磷酸化蛋白水平在稳转株明显高于野生株中(P<0.01);Galectin-1蛋白表达量在两组细胞内无明显差异(P>0.05)。(5)FAM289与Galectin-1蛋白在细胞质中检测不到共沉淀现象,而在细胞核中可以检测到;荧光共定位中,无论单独转染还是共同转染两种质粒时,FAM289与Galectin-1蛋白皆同时定位于胞质与胞核;在两种蛋白的分布情况中,共转染两种质粒后胞核内FAM289表达量明显高于胞质中(P<0.01),而Galectin-1表达量并无显著变化。结论:(1)FAM289的表达量与脑胶质瘤细胞株的恶性程度两者间为正相关;(2)FAM289的过表达可以增强人脑胶质瘤U251细胞的增殖、迁移和体内成瘤能力;(3)FAM289可能通过与Galectin-1相互作用来调控ERK/NF-κB信号通路从而上调DNMT家族蛋白的表达来影响脑胶质瘤的恶性行为;(4)FAM289与Galectin-1的相互作用定位于细胞核内,Galectin-1可促使FAM289蛋白入核。