(1广东省第二人民医院神经外科广东广州510317)
(2广东省妇幼保健院广东广州511400)
【摘要】目的:旨在研究原癌基因Pokemon对核因子-κB/p65(nuclearfactor-kappaB,NF-κB)基因在胶质瘤细胞中的表达及调控作用。方法:采用小干扰RNA(siRNA)瞬时转染,抑制Pokemon在胶质瘤细胞的表达,采用实时荧光定量-PCR(Real-timePCR)和蛋白印迹法(Westernblot)分别检测Pokemon、NF-κB/p65mRNA和蛋白在胶质瘤细胞的表达情况。结果:在A172细胞中瞬时转染PokemonsiRNA后(36h,48h,60h),分别使用Real-timePCR和Westernblot检测Pokemon与NF-κB/p65的mRNA和蛋白水平,结果显示,在Pokemon基因的mRNA(对照组1.0±0.0517(无效RNA片段),36h0.712±0.1627,48h0.634±0.0961,60h0.562±0.0762差异具有统计学意义P<0.05)和蛋白(对照组vs实验组:36h0.8±0.3517vs0.45±0.2991,48h0.82±0.0842vs0.247±0.0723,60h0.965±0.0762vs0.149±0.0223差异具有统计学意义P<0.05)水平下降的同时,NF-κB/p65基因的mRNA(对照组1.0±0.0833(无效RNA片段),36h0.405±0.0319,48h0.364±0.0412,60h0.355±0.0692差异具有统计学意义P<0.05)和蛋白(对照组vs实验组:36h0.625±0.0547vs0.15±0.0792,48h0.764±0.0426vs0.127±0.0842,60h0.75±0.0587vs0.519±0.0273差异具有统计学意义P<0.05)水平也明显下降,呈时间梯度改变,具有统计学差异(P<0.05)。结论:原癌基因Pokemon在胶质瘤A172细胞中对NF-κB/p65有正向调控作用,与胶质瘤发生、发展过程关系密切。
【关键词】胶质瘤;Pokemon;核因子NF-κB/p65
【中图分类号】R739.4【文献标识码】A【文章编号】2095-1752(2017)18-0180-03
胶质瘤是中枢神经系统中最常见的性肿瘤,其具有侵袭性和无控性增殖的特性,所引起的“耐药效应”限制了综合手段根治的可能,临床治疗效果差,病患生存率低[1]。近年研究表明,胶质瘤是一种基因病,各种因素影响抑癌基因和原癌基因变化是胶质瘤发生、发展的关键。Pokemon(POKerythroidmyeloidOntogenicfactor)称为POK红细胞髓性致癌因子,位于多种肿瘤原癌基因和抑癌基因的上游位置,因其包含特殊结构域,决定了它在癌基因转化过程中起关键性作用,现有研究指出它可通过ARF-Mdm2-p53通路调控基因转录和肿瘤的发生、发展,但同时还认为Pokemon通过ARF-Mdm2-p53以外的信号通路,能调控其他癌基因和抑癌基因的活性,促进胶质瘤细胞增殖,增强肿瘤细胞抗凋亡能力的科学假说,但其具体作用机制尚未阐明。NF-κB/p65是一个重要的癌基因,近年来国内外多项研究表明,它能促进胶质瘤细胞的增殖。NF-κB/p65在多种信号系统中可作为共同的转录激活因子,介导放大信号促使下游基因作出应答,包括急性应答蛋白、细胞因子、生长因子、免疫应答过程、细胞粘附因子起作用的受体和酶等,被发现参与多种生理和代谢过程。深入研究和探讨Pokemon与NF-κB/p65在胶质瘤发生、发展的相关性,为该领域的基础研究转化为临床治疗提供游离的实验依据。
1.材料与方法
1.1主要材料
1.1.1细胞系人胶质瘤细胞株A172,购自中国科学院上海细胞库。
1.1.2试剂β-actin一抗、辣根过氧化物酶标记山羊抗鼠/兔IgG(H+L)二抗、预染彩色蛋白质分子质量标准,购自上海碧云天公司;LipofectamineTM2000、TrizolReagent,购自美国Invitrogen,人抗兔NF-κB/p65抗体,购自美国SantaCruz;Dnase、RNaseinhibitor及PrimeScriPt?RTMasterMix(PerfectRealTime)Kit,购自美国宝生物工程(大连)有限公司;人抗源Pokemon抗体(一抗)ZBTB7A(ab133214),购自美国Abcam公司;用于沉默Pokémon基因的小干扰RNA(si-Pokemon)及空白对照(scrambleRNA)均由上海吉玛制药技术有限公司合成。
1.1.3仪器与设备恒温CO2培养箱;7500Real-timePCRSystem;超净工作台等;MiniPROTEAN3Cell型蛋白电泳系统;TRANS-BLOTSD转印仪。
1.2方法
1.2.1细胞培养A172细胞采用含8~10%胎牛血清的DMEM高糖培养基,常规培养于含5%CO2的37℃恒温细胞培养箱中,0.25%胰酶消化传代。
1.2.2si-RNA瞬时转染(以6孔板为例,反转法)转染试剂配制:取两管250μl优化培养基溶液分别放入含有5μlLipofectamineTM2000和100pmolsiRNA(约5μl)(正义链5′-GCUGGACCUUGUAGAUCAAtt-3′,反义链5′-UUGAUCUACAAGGUCCAGCtt-3′)的5μlScrambleRNA(正义链5′-UUCUCCGAACGUGUCACGUTT-3′,反义链5′-ACGUGACACGUUCGGAGAATT-3′)的两个1.5mlEP管中(需用无RNA酶),室温静置5min后,吹打混合上述两试剂,并在室温静置20min。以1.2×105个/孔细胞铺板,加入上述制备好的转染试剂,摇匀后置5%CO2培养箱培养。16~18h后换液,并观察镜下细胞状态。
1.2.3蛋白印迹检测实验(Westernblot)常规收集36、48、60h不同时间段的转染处理过的细胞,使用LysisBuffer细胞裂解液(含PMSF)裂解细胞,提取细胞总蛋白,用BCA试剂测定蛋白浓度,进行12%SDS-聚丙烯酰胺凝胶(SDS-PAGE)电泳,260mA电流湿法转NC膜,5%脱脂牛奶封闭,加入一抗4℃孵育12h,抗体稀释浓度为NF-κB/p65(1:500)、Pokemon(1:1000)、β-actin(1:1000),加入对应二抗溶液,室温孵育1.5h,化学发光试剂盒显影,Bio-Rad凝胶成像系统扫描光密度值,根据分子量选择曝光时间,QuantityOne软件分析。蛋白表达的相对强度=目的条带灰度值/β-actin条带灰度值。
1.2.4实时荧光定量PCR(Real-timefluorogenicquantitative-PCR)收集各时间段细胞,采用Trizol方法提取细胞中的总RNA,按照RNaseinhibitor试剂盒说明反转录为cDNA。PCR反应20μl体系(SYBRPremixExTaqTM10μl、TemplatecDNA1μl、Primer各1μl、DyeⅡ(校对)0.4μl及ddH2O7.6μl),每孔设置3个重复孔。PCR反应条件:Step1,95℃,10s,1cycle;Step2,95℃,5s,40cycles;60℃,34s;Step3Dissociation,stage。Pokemon上游引物序列5′-GAAGCCCTACGAGTGCAACATC-3′,下游引物序列5′-GTGGTTCTTCAGGTCGTAGTTGTG-3′;NF-κB/p65上游引物序列5′-ATCTAGCCATGATGAGCAAT-3′,下游引物序列5′-AGCCTGGTGGACCCTCT-3′;内参GAPDH上游引物序列5′-GGTGGTCTCCTCTGACTTCAACA-3′,下游引物序列5′-GTTGCTGTAGCCAAATTCGTTGT-3′。数据判定方法:ΔCT=CT目的基因-CT内参,ΔΔCT=ΔCT实验组-ΔCT对照组,RQ(RelativeQuantitation)实验组=2-ΔΔCT,RQ对照组=1,实验重复3次,以验证结果的可靠性。所有数据采用7500Real-timePCRSystem软件进行分析。
1.3统计分析
应用SPSS22.0统计软件进行相关性分析,计量资料数据以x-±s表示,两组间差异用t检验进行统计学处理,P<0.05为差异有统计学意义。
2.结果
2.1siRNA-Pokemon对胶质瘤细胞中Pokemon和NF-κB/p65mRNA水平表达的影响
采用瞬时转染不同作用时间的si-Pokemon(实验组)与阴性对照组(无效小干扰RNA片段)进行ΔCT值比较,结果显示,在Pokemon基因的ΔCT值下降的同时,NF-κB/p65基因的ΔCT值也明显下降,差异均有显著意义(P<0.05);见表1。
3.讨论
Oldfield率先采用基因治疗胶质瘤患者并取得一定疗效后,早期获得众多学者的认同与参与研究,但随着进一步的深入研究,研究人员逐渐发现早期基因治疗研究的不足,目前随着对胶质瘤增殖、侵袭及血管形成的病理及分子机制研究取得的技术进步,基因治疗作为一种高效的治疗手段得到较快的发展,展现出胶质瘤基因治疗的广阔前景,但选择恰当的肿瘤基因作为目标靶基因仍非常困难,原癌基因Pokemon具有特殊结构,决定了它位于多种肿瘤抑制基因和原癌基因的上游位置,在癌基因转化过程中起关键性作用,具有重要研究价值。
原癌基因Pokemon最初被作为与HIV1型启动子元件相结合的一种蛋白质被发现,根据现有研究分析表示,它在人类肿瘤如乳腺癌、肺癌、结肠癌、前列腺癌中表达水平很高,因为Pokemon具有特殊结构,决定了它位于多种肿瘤抑制基因和原癌基因的上游位置,在癌基因转化过程中起关键性作用,具有重要研究价值,但它在胶质瘤中作用和意义尚未阐明。近年来的研究发现:NF-κB作为一种具有炎症反应、与抗凋亡能力关系密切的核细胞转录因子,其表达被较多报道与胶质瘤细胞分化关系密切,与胶质瘤新生血管形成、放化疗敏感性有关。体外培养的胶质瘤细胞中Pokemon过表达可以诱导NF-κB的活化,并上调NF-κB的表达,因此,在胶质瘤细胞中两者是否存在调控关系,这有待进一步研究。
本研究采用小RNA干扰手段,检测了在胶质瘤A172细胞中Pokemon正调控NF-κB/p65的mRNA和蛋白水平,初步发现Pokemon可能通过ARF-Mdm2-p53以外的信号通路,调控其他癌基因和抑癌基因的活性,意味着NF-κB/p65为Pokemon下游靶基因,参与胶质瘤发生、发展,这对胶质瘤的基础研究、诊断和临床治疗具有重要参考意义,丰富了Pokemon的研究内容和对基因治疗研发打下实验基础。
【参考文献】
[1]《中国中枢神经系统胶质瘤诊断和治疗指南》编写组.中国中枢神经系统胶质瘤诊断与治疗指南(2015)[J].中华医学杂志,2016,(7),doi:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2016.07.003.
[2]GuoC,ZhuK,SunW,etal.Theeffectof?Pokemon?onbladdercancerepithelial-mesenchymaltransition[J].BiochemBiophysResCommun.2014Jan24;443(4):1226-31.
基金项目:2014年度广东省医学科研基金立项课题(编号:A2014156)、2014年度广东省省级科技计划项目(编号:2014A020212405)及2015年度广东省自然科学基金项目(编号:2015A030313722).
作者简介:罗国轩(1985年12月)男,汉族,广州增城,硕士研究生,住院医师,研究方向:神经胶质瘤
通讯作者:罗唯师(1982年1月),男,汉族,广东梅州,硕士研究生,主治医师,研究方向:神经胶质瘤