解除EBV-TK基因沉默的初步探讨

来源 :中山大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tu139201103
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EB病毒感染非常普遍,与其相关的疾病(主要侵犯机体的造血系统和淋巴系统)很多,据统计90%的人群中感染了EB病毒。其中包括多种恶性肿瘤,严重危害人类健康。 经过多年的病理学研究发现,几乎100%的鼻咽癌肿瘤,90%非洲来源的Burkitts淋巴瘤,40%-60%的何杰金氏病和非何杰金氏病含有EB病毒基因组。以华南地区高发性肿瘤——鼻咽癌为例,在鼻咽癌的三种类型中未分化型鼻咽癌的发生,发展与EBV的关系是十分肯定的。这种鼻咽癌病毒相关肿瘤细胞内存在EBV的特征为鼻咽癌病毒相关肿瘤的基因治疗提供了靶点。EB病毒基因组含有TK(胸苷激酶)基因,是一种自杀基因,是EBV裂解感染期表达的蛋白,TK能磷酸化GCV(丙氧鸟苷),磷酸化后的丙氧鸟苷能抑制病毒DNA合成酶的活性,从而阻止肿瘤细胞DNA合成,选择性地杀伤快速增殖的肿瘤细胞从而引起细胞死亡。而TK基因往往在这些肿瘤细胞中处于沉默状态,解除EB病毒TK基因沉默,激活EB病毒的自杀基因TK(胸腺嘧啶激酶),成为一种日益受关注的治疗方式。国外有不少的报道,各种诱导TK基因激活的诱导剂联合GCV(丙氧鸟苷)进行治疗,能引相关EB病毒阳性肿瘤细胞的死亡,其关键环节都是解除了TK基因的沉默。解除TK基因沉默的机制在不同的EB病毒相关肿瘤细胞中不太一致,因此,进一步了解在EB病毒相关肿瘤细胞中解除TK基因沉默的机制,为临床应用此种方式的基因治疗提供一定的理论依据。 目的: 本研究通过丁酸钠解除B95-8细胞中EBV-TK基因的沉默,增加TK基因表达的作用,联合丁酸钠和丙氧鸟苷杀伤细胞的作用的变化,及通过阻断或激活相应的可能的信号传导通路,探讨解除EBV-TK基因沉默的机制,为这种基因疗法在临床应用奠定基础。 方法: 1.通过NaB与B95-8细胞共培育,引起EBV进入裂解期感染并且表达裂解期蛋白TK 不同浓度的NaB与B95-8细胞共同孵育36h后,检测细胞的EB病毒是否进入裂解期,并且表达裂解期蛋白TK,用Western blot检测TK蛋白的表达变化。 2. GCV对B95-8细胞的生长抑制作用联合应用NaB和GCV对B95-8细胞的生长抑制作用通过培养B95-8细胞,联合应用NaB和GCV共同孵育细胞,B95-8细胞首先与NaB共孵育诱导24小时,让TK表达,再与GCV共孵育,连续培养6天。设置对照组,观察其效应,是否有加强抑制细胞生长的效应,使用MTT检测细胞存活率。 4.探讨解除B95-8细胞EBVoTK基因沉默的机制往B95-8细胞分别转染质粒pCMV-MEKKl、pCMV-RafS621A、pCMV-RasN17、Aktl-dn,12小时后与浓度为2mmol的NaB共培养,诱导24小时后,再与浓度为100ug/mlGCV,连续培养3天或6天。设置对照组。3天或6天后MTT检测细胞存活率的改变。另外,B95-8细胞转染质粒48小时后,Western blot检测TK蛋白表达情况,设计阴性和阳性对照组。 结果: 1. NaB对B95-8细胞EBV-TK的激活作用呈一定的浓度依赖性,在NaB浓度为2mmol/L时能诱导B95-8细胞EBV进入裂解期,激活EBV-TK的表达。通过NaB对B95-8细胞诱导培养36小时,Western blot检测到可见的TK表达增高。 2. B95-8细胞与不同浓度的GCV进行共孵育,单独的GCV对B95-8细胞的杀伤作用不理想。GCV对B95-8细胞的杀伤作用呈一定的浓度依赖性,低浓度对B95-8细胞的杀伤作用并不明显,当达到100μg/ml时,对B95-8细胞的杀伤作用才开始显现。B95-8细胞与不同浓度的GCV共培育6天后,MTT检测结果显示,当GCV浓度为100μg/ml时对细胞生长抑制为27.3%、200μg/ml为29.0%、400μg/ml为38.3%。 3.联合应用NaB和GCV与B95-8细胞共孵育,对B95-8细胞的杀伤效应明显增强。通过B95-8细胞和浓度为2mmol的NaB先共孵育再和浓度为100μg/mlGCV共培养6天后,对细胞生长抑制率可达53.1%。 4.我们用不同的信号传导通路上的质粒转染B95-8细胞,三个阻断型质粒,分别为:pCMV-RafS621A、pCMV-RasN17和Aktl/dn,一个激活型质粒pCMV-MEKKl。转染质粒pCMV-RafS621A、pCMV-RasN17后,未能减弱NaB加强B95-8细胞对GCV的敏感性的作用。转染质粒Aktl/dn后,加强了NaB和GCV对B95-8细胞杀伤效应的结果,并且能加强GCV对B95-8细胞的杀伤效应。转染质粒pCMV-MEKKl后,加强了GCV对B95-8细胞的生长抑制作用。 5.以质粒pCMV-MEKKl转染B95-8细胞后,Westem blot检测到TK蛋白水平明显高于对照,提示活化型MEKKl可激活EBV-TK基因表达。 结论: 本研究通过B95-8细胞与不同浓度的GCV进行共培养,证实单独抗肿瘤药物GCV对B95-8细胞的杀伤作用并不理想;NaB通过诱导B95-8细胞EBVoTK基因激活,解除基因沉默,使TK蛋白表达,当与GCV联合应用时,能有效杀伤B95-8细胞。在阻断Akt信号传导通路的实验中,由于内源性Akt活性受到抑制,从而加强了NaB与GCV联合杀伤B95-8细胞的效应。我们研究证实,MEKK1可诱导B95-8细胞产生解除EBV-TK基因沉默的应答,进而强化了GCV杀伤B95-8细胞的效应。以上研究初步探讨了解除EBV-TK基因沉默的机制,为以EBV为靶的基因治疗鼻咽癌病毒相关肿瘤的方法提供一定的实验依据。
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