巴玉峰,宋一民,李 印#,張紅新,李素紅,陳奎生,張云漢
1)河南省腫瘤醫(yī)院胸外科鄭州450003 2)鄭州大學第一附屬醫(yī)院病理科;河南省腫瘤病理重點實驗室鄭州450052
淋巴道轉(zhuǎn)移是人食管癌轉(zhuǎn)移的主要方式,且與患者的預后密切相關[1]。血管內(nèi)皮生長因子-C(vascular endothelial factor C,VEGF-C)可誘導淋巴管增生,促進腫瘤淋巴道轉(zhuǎn)移,被稱為特異性的淋巴管 生 成 因 子[2]。RNA 干 擾 (RNA interference,RNAi)是一種新興的基因治療技術,具有高效性和高度特異性[3]。作者構(gòu)建了以人VEGF-C基因為靶標的小分子干擾RNA(siRNA)質(zhì)粒,經(jīng)陽離子脂質(zhì)體介導轉(zhuǎn)染人食管癌EC9706細胞,并移植于裸鼠皮下形成移植瘤,觀察移植瘤組織中VEGF-C的表達情況,為進一步探討食管癌淋巴道轉(zhuǎn)移機制及以抗淋巴管生成為靶點的食管癌基因治療提供實驗依據(jù)。
1.1 材料 人食管癌EC9706細胞系(中國醫(yī)學科學院腫瘤研究所分子腫瘤學國家重點實驗室惠贈)。T細胞免疫缺陷的BALB/c SPF SR雌性裸鼠25只(中國醫(yī)學科學院實驗動物研究所提供),鼠齡4~6周,體質(zhì)量18~22 g。Trizol(Invitrogen公司),RT-PCR一步法試劑盒(TaKaRa公司),RT-PCR引物由北京奧科生物技術有限責任公司合成。VEGFC兔抗人多克隆抗體和SP免疫組化試劑盒均為北京中杉金橋生物技術有限公司產(chǎn)品。RPMI 1640(海克隆生物化學制品北京有限公司),胎牛血清(杭州四季青生物工程材料公司)。HPIAS-1000高清晰度彩色病理圖文分析系統(tǒng)為同濟醫(yī)科大學千屏影像工程公司產(chǎn)品。馮氏IVC-Ⅱ型獨立送風隔離籠具(蘇州市馮氏實驗動物設備有限公司)。
1.2 siRNA轉(zhuǎn)染EC9706細胞 根據(jù)VEGF-C cDNA已知序列(NM_005429),參照文獻[4]的方法,利用Ambion和TaKaRa等公司網(wǎng)站提供的設計分析軟件,設計并體外轉(zhuǎn)錄合成3條含19個核苷酸的siRNA(HX1、HX2和 HX3)和1條無關序列 siRNA(HX4),序列見表1。
表1 寡核苷酸序列
導入pSINsi-U6載體,得到發(fā)卡樣siRNA表達重組質(zhì)粒。重懸EC9706細胞于RPMI 1640培養(yǎng)液中,以每孔5×105個細胞接種于6孔板,培養(yǎng)24 h使之貼壁生長,當融合達90%時,參照脂質(zhì)體法轉(zhuǎn)染試劑盒說明書分組進行轉(zhuǎn)染,分別是空白對照組(僅加脂質(zhì)體)、pSINsi-U6-HX1組、pSINsi-U6-HX2組、pSINsi-U6-HX3組、無關序列轉(zhuǎn)染組和未轉(zhuǎn)染對照組。轉(zhuǎn)染48 h后,換含800 mg/L G418培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)進行抗性篩選,1周內(nèi)空白對照組和未轉(zhuǎn)染對照組細胞全部死亡,其余各組也有80% ~90%的細胞死亡,換用含400 mg/L G418培養(yǎng)液篩選抗性克隆至2周后,挑選陽性克隆,傳代至培養(yǎng)瓶中繼續(xù)常規(guī)擴大培養(yǎng)。
1.3 裸鼠移植瘤模型的建立 裸鼠隨機分為5組,分別為HX-1、2、3轉(zhuǎn)染組和無關序列轉(zhuǎn)染組以及未轉(zhuǎn)染對照組。將1.2中轉(zhuǎn)染siRNA質(zhì)粒的各組EC9706細胞傳代并常規(guī)擴大培養(yǎng),2 g/L胰蛋白酶消化、吹打、無菌生理鹽水重懸制成細胞懸液,注射于裸鼠腋窩皮下(2×106個/只),動物接種后3~5 d即可見到明顯腫塊突起,SPF環(huán)境中飼養(yǎng)4周后處死。
1.4 觀測指標
1.4.1 移植瘤體積和質(zhì)量測定 頸椎脫臼處死荷瘤裸鼠,剝離移植瘤,洗凈并稱量。
1.4.2 移植瘤組織中VEGF-C蛋白檢測 采用免疫組化SP法測定,按照試劑盒說明操作。取移植瘤組織,常規(guī)制片,依次滴加工作液和VEGF-C多克隆抗體(稀釋度為1∶150),中止反應后蘇木素復染,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。以PBS代替一抗作陰性對照,并按說明書推薦的結(jié)腸癌標本作陽性對照。VEGF-C蛋白陽性染色為淡黃色或棕深黃色顆粒,定位于細胞質(zhì)內(nèi)。每組切片用HPIAS-1000型高清晰度彩色病理圖文分析系統(tǒng)在高倍視野下計數(shù)10個視野,并避開移植瘤壞死區(qū)域,對腫瘤細胞進行體視學參數(shù)——陽性單位(positive unit,PU)測定。PU越大,表示目標物陽性表達強度越高;反之,表達強度越低[5]。
1.4.3 移植瘤組織中VEGF-C mRNA檢測 用Trizol提取移植瘤組織總RNA,RT-PCR檢測各組細胞中VEGF-C mRNA 的方法參照文獻[6],VEGF-C 引物序列:上游 5’-AAGGAGGCTGGCAACATAAC-3’,下游5’-CCACATCTGTAGACGGACAC-3’,擴增產(chǎn)物大小 229 bp;β-actin引物序列:上游 5’-CATCCT GCGTCTGGACCT-3’,下游 5’-TCAGGAGGAGCAAT GATCTTG-3’,擴增產(chǎn)物大小480 bp。目的基因與內(nèi)參照物引物同管擴增,按以下條件進行RT-PCR反應:50℃ 30 min,94℃預變性2 min,94℃變性30 s,57.8 ℃退火 30 s,72 ℃ 延伸 1 min,共進行 35 個循環(huán)。取5 μL擴增產(chǎn)物與2 μL上樣緩沖液混勻,在12 g/L瓊脂糖凝膠中電泳,紫外燈下觀察并用凝膠成像分析系統(tǒng)掃描,以VEGF-C與β-actin條帶灰度值的比值表示目的片段的相對表達量。
1.5 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 10.0進行統(tǒng)計分析。對5組移植瘤體積、質(zhì)量、VEGF-C蛋白的 PU及mRNA相對表達量進行正態(tài)性、方差齊性檢驗及單因素方差分析,兩兩比較采用SNK-q檢驗,檢驗水準α =0.05。
2.1 5組移植瘤體積及質(zhì)量的比較 見表2。
2.25 組移植瘤組織中VEGF-C mRNA的表達見圖1、表2。
圖1 移植瘤組織中VEGF-C mRNA的表達
2.3 5組移植瘤組織中VEGF-C蛋白的表達 見圖2與表2。
圖2 移植瘤組織中VEGF-C蛋白的表達(SP,×400)
表2 5組移植瘤體積、質(zhì)量、VEGF-C mRNA及蛋白測定結(jié)果(n=5)
RNAi是由與靶基因序列同源的雙鏈RNA引發(fā)的序列特異性基因轉(zhuǎn)錄后的沉默過程,可以破壞特定目的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA,使其功能沉默,而對其他正?;驘o影響。RNAi應用不僅為基因功能研究提供了簡單有效的“基因敲除”手段,同時還為病毒感染性疾病、遺傳性疾病及腫瘤的基因治療開辟了新途徑[7]。
近年來,國內(nèi)對于VEGF-C與食管鱗狀細胞癌淋巴道轉(zhuǎn)移關系的研究開展較多,均認為食管鱗狀細胞癌組織中VEGF-C的高表達與淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移關系密切,且呈正相關[6,8-9]。謝曉斌等[10]應用靶向 VEGF-C 的短發(fā)夾RNA(shRNA)對乳癌細胞生物學特性進行了研究,發(fā)現(xiàn)VEGF-C shRNA重組質(zhì)粒載體在乳癌MCF-7細胞中能高效、特異地發(fā)揮靶基因沉默作用。
作者將穩(wěn)定轉(zhuǎn)染VEGF-C siRNA表達質(zhì)粒的食管癌EC9706細胞注射于裸鼠皮下,成功構(gòu)建了移植瘤,并用RT-PCR、免疫組化和體視學技術證明,轉(zhuǎn)染靶向VEGF-C的siRNA表達載體的EC9706細胞形成的移植瘤組織中VEGF-C mRNA和蛋白表達受抑,尤其是HX2轉(zhuǎn)染組移植瘤組織中不僅有VEGF-C蛋白與mRNA的表達下調(diào),瘤組織體積和質(zhì)量也均有所減小,可能是由于VEGF-C系VEGF家族成員,該段序列與VEGF-A同源,從而發(fā)揮了抑制生長的生理功能,這也為針對VEGF-C的RNAi提供了一種新思路。HX1、2、3轉(zhuǎn)染組移植瘤組織中仍可檢出VEGF-C mRNA弱表達,可能與所用RNAi質(zhì)粒沉默VEGF-C mRNA表達的效率達不到100%有關。
總之,從體內(nèi)實驗的角度證實,設計和構(gòu)建的抗VEGF-C表達的siRNA載體可有效抑制食管癌EC9706細胞產(chǎn)生VEGF-C的特性,為食管癌抗淋巴管生成的基因治療提供了理論依據(jù)。
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