河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤外科,河北 唐山 063000
MCF-7乳腺癌細(xì)胞的國內(nèi)研究進(jìn)展
辛建會張雪鵬
河北聯(lián)合大學(xué)附屬醫(yī)院腫瘤外科,河北 唐山 063000
通過綜合近五年國內(nèi)對MCF-7乳腺癌細(xì)胞研究的情況,總結(jié)近期研究成果,從而為未來乳腺癌的研究和治療的提供參考。
MCF-7乳腺癌細(xì)胞;國內(nèi)研究;進(jìn)展
乳腺癌是女性最常見的惡性腫瘤之一,其發(fā)病率有上升趨勢。乳腺癌為激素依賴性腫瘤,內(nèi)源性激素在乳腺癌的發(fā)生發(fā)展中起著重要的作用。MCF-7乳腺癌細(xì)胞(Michigan Cancer Foundation-7),是Herbert Soule and co-workers在1973年在密歇根癌癥基金會(Michigan Cancer Foundation)建立的,MCF-7細(xì)胞保留了多個分化了的乳腺上皮的特性,包括能通過胞質(zhì)雌激素受體加工雌二醇并能形成圓形復(fù)合物,因此抑制了MCF-7細(xì)胞的生長,從而控制乳腺癌,目前國內(nèi)對此有了較深入的研究,現(xiàn)將近年國內(nèi)對MCF-7乳腺癌細(xì)胞的研究綜述如下。
1.1 轉(zhuǎn)染技術(shù)應(yīng)用 轉(zhuǎn)染(transfection)指真核細(xì)胞由于外源DNA摻入而獲得新的遺傳標(biāo)志的過程。常規(guī)轉(zhuǎn)染技術(shù)可分為瞬時轉(zhuǎn)染和永久轉(zhuǎn)染兩大類。細(xì)胞轉(zhuǎn)染是近期研究進(jìn)展較快,成果較多的基因技術(shù),侯冷晨等[1]應(yīng)用RNA干擾技術(shù)成功地將miRNA轉(zhuǎn)染入乳腺癌細(xì)胞株, miR-548c-5p通過干擾細(xì)胞周期,影響乳腺癌細(xì)胞的增殖、遷移和凋亡,有望成為乳腺癌診療的靶點之一。另有研究[2]表明,15dPGJ2和PTEN質(zhì)粒轉(zhuǎn)染能有效的抑制體外培養(yǎng)的乳腺癌細(xì)胞株MCF-7的生長,pcDNA3.0-PTEN質(zhì)粒轉(zhuǎn)染能抑制MCF-7乳腺癌細(xì)胞的惡性表型,pcDNA3.0-PTEN質(zhì)粒轉(zhuǎn)染抑制MCF-7乳腺癌生長的機制是周期阻滯,聯(lián)合15d-PGJ2不增加周期阻滯作用。孫欽升[3]采用熒光素酶法檢測共轉(zhuǎn)染pAP-2αas和pLuc-441的MCF-7細(xì)胞中survivin啟動子活性,轉(zhuǎn)染pAP-2αas顯著提高了藥物敏感性, AP-2αas作為一種體內(nèi)的特異性剪切形式,具有和通常AP-2α相似但不完全相同的功能,推測這是基因表達(dá)調(diào)控的特殊方式,AP-2α對基因表達(dá)的調(diào)節(jié)在某些情況下可以不通過直接結(jié)合啟動子發(fā)揮作用。
1.2 RNAi干擾技術(shù) RNA干擾(RNA interference, RNAi)是指在進(jìn)化過程中高度保守的、由雙鏈RNA(double-stranded RNA,dsRNA)誘發(fā)的、同源mRNA高效特異性降解的現(xiàn)象。由于使用RNAi技術(shù)可以特異性剔除或關(guān)閉特定基因的表達(dá),所以該技術(shù)已被廣泛用于探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的基因治療領(lǐng)域。趙樹鵬等[4]應(yīng)用RNAi干擾技術(shù)沉默MCF-7乳腺癌細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3(STAT3),證明STAT3 siRNA可以下調(diào)MCF-7乳腺癌細(xì)胞STAT3 mRNA的表達(dá)水平,抑制MCF-7細(xì)胞的生長。武向梅等[5]通過研究證明表達(dá)shRNA的重組逆轉(zhuǎn)錄病毒載體pSuper-retro/Bmi-1si能顯著抑制乳腺癌細(xì)胞株MCF-7中Bmi-1基因表達(dá),從而有效抑制MCF-7細(xì)胞增殖,為乳腺癌的基因治療提供了實驗依據(jù)。
1.3 siRNA研究 siRNA是RNAi途徑中的中間產(chǎn)物,是RNAi發(fā)揮效應(yīng)所必需的因子。siRNA的形成主要由Dicer和Rde-1調(diào)控完成。siRNA識別靶序列是有高度特異性的,因為降解首先在相對于siRNA來說的中央位置發(fā)生,所以這些中央的堿基位點就顯得極為重要,一旦發(fā)生錯配就會嚴(yán)重抑制RNAi的效應(yīng)。針對VEGF基因設(shè)計siRNA[6],可靶向抑制MCF-7乳腺癌細(xì)胞VEGF的表達(dá),下調(diào)VEGF后的MCF-7細(xì)胞上清對DC分化成熟及功能的抑制作用明顯降低,從而推測VEGF在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和免疫抑制方面可能起著重要的作用。郭紹文等[7]研究證明Transwell細(xì)胞遷移系統(tǒng)檢測顯示下調(diào)RRM2基因顯著抑制了MCF-7細(xì)胞的遷移能力;轉(zhuǎn)染siRNA-RRM2下調(diào)RRM2基因能顯著抑制裸鼠移植瘤的生長,RRM2的過表達(dá)與人乳腺癌細(xì)胞的高增殖和遷移能力有關(guān),抑制RRM2的功能是治療乳腺癌的一個潛在的治療策略。人MCF-7乳腺癌細(xì)胞中解聚素-金屬蛋白酶17(ADAM17) mRNA[8]及蛋白在MCF-7細(xì)胞中呈高表達(dá),轉(zhuǎn)染特異性ADAM17-siRNA后,其表達(dá)顯著被抑制,同時細(xì)胞的體外侵襲能力也明顯受到抑制,ADAM17及特異性的siRNA有望成為抗腫瘤侵襲治療的新方法。
1.4 蛋白因子 Western blot[9]顯示反義miR-221/222共轉(zhuǎn)染組的p27kip1蛋白表達(dá)明顯上調(diào),反義miR-221/222通過上調(diào)p27kip1蛋白表達(dá)可以增加MCF-7人乳腺癌細(xì)胞系放射敏感性。有研究證明[10]經(jīng)5-Aza-CdR處理人乳腺癌MCF-7細(xì)胞后,MSP檢測RASSF1A基因發(fā)生了甲基化,RT-PCR檢測RASSF1A mRNA恢復(fù)了表達(dá),證明RASSF1A基因啟動子甲基化是導(dǎo)致其失活的主要原因,5-Aza-CdR可以逆轉(zhuǎn)乳腺癌細(xì)胞株MCF-7細(xì)胞RASSF1A基因啟動子甲基化狀態(tài),使其重新表達(dá),為臨床治療乳腺癌奠定理論基礎(chǔ)。
1.5 傳導(dǎo)通路 核因子-κB受體[11]活化因子配體(RANKL)能促進(jìn)表達(dá)RANK的上皮癌細(xì)胞遷移至骨,與乳腺癌骨轉(zhuǎn)移密切相關(guān)。RANKL的圈套受體OPG可阻斷RANKL誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移,RANKL刺激后MCF-7細(xì)胞p-Akt表達(dá)在1、5分鐘時一過性升高,PI3K抑制劑LY294002顯著抑制RANKL誘導(dǎo)的細(xì)胞遷移,證明PI3K/Akt信號通路參與RANKL誘導(dǎo)的乳腺癌細(xì)胞系MCF-7遷移。Dickkopf-1(DKK-1)作為Wnt/β-連環(huán)蛋白(Wnt/β-catenin)經(jīng)典信號傳導(dǎo)通路的拮抗劑而受到關(guān)注,周曉雷等[12]應(yīng)用建立的乳腺癌細(xì)胞MCF-7高轉(zhuǎn)移傾向亞克隆LM-MCF-7細(xì)胞株,比較了DKK-1在不同轉(zhuǎn)移能力的乳腺癌細(xì)胞株中表達(dá)水平及其與細(xì)胞遷移能力的關(guān)系。結(jié)果表明,DKK-1表達(dá)水平下調(diào)導(dǎo)致nm23表達(dá)水平下調(diào),解除了對乳腺癌細(xì)胞遷移的抑制作用,是LM-MCF-7乳腺癌細(xì)胞具有高遷移能力的原因之一,與LM-MCF-7相比,DKK-1在MCF-7細(xì)胞中高表達(dá),其通過上調(diào)nm23可抑制乳腺癌細(xì)胞遷移,對進(jìn)一步揭示乳腺癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的分子機制具有的重要意義
1.6 DNA聚合酶θ DNA聚合酶θ(POLQ)[13]在MCF-7乳腺癌細(xì)胞系中高表達(dá),有研究表明[13]POLQ在MCF-7乳腺癌細(xì)胞系中高表達(dá),阻斷該基因表達(dá)可以抑制細(xì)胞增殖,同時提高乳腺癌細(xì)胞的早期凋亡率,為乳腺癌的早期發(fā)現(xiàn)與治療提供依據(jù)。
1.7 啟動子 啟動子是基因(gene)的組成部分,控制基因表達(dá)(轉(zhuǎn)錄)的起始時間和表達(dá)的程度。啟動子(Promoters)就像“開關(guān)”,決定基因的活動。有研究表明[14]CXCR4基因的啟動子在腫瘤細(xì)胞中呈現(xiàn)高的轉(zhuǎn)錄活性,而在正常細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄活性極低,CXCR4啟動子在乳腺癌MCF-7細(xì)胞中具有很強的特異性,為進(jìn)一步開發(fā)腫瘤的特異性基因治療奠定了實驗基礎(chǔ),未來可以從源頭根除腫瘤的發(fā)生。
對于乳腺癌的治療,化學(xué)藥物對MCF-7乳腺癌細(xì)胞的研究仍有較為重要的意義,指導(dǎo)著臨床用藥。甲異靛[15]能誘導(dǎo)MCF-7乳腺癌細(xì)胞凋亡抑制細(xì)胞增殖,其發(fā)生機制可能與下調(diào)bcl-2有關(guān)。在敲除乳腺癌細(xì)胞中人凋亡抑制蛋白-2[16]功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行藥物化療,可能是乳腺癌治療的一個新的可行方向。miR-125a與多西他賽[17]有協(xié)同抗乳腺癌作用,可成為乳腺癌靶向治療的潛在靶點。軟骨多糖[18]對乳腺癌細(xì)胞MCF-7有直接殺傷作用,并可能通過抑制乳腺癌細(xì)胞VEGF和bFGF的合成分泌而抑制乳腺癌的血管生成。18F-氟代脫氧葡萄糖(18F-FDG)[19]誘導(dǎo)體外培養(yǎng)MCF-7乳腺癌細(xì)胞的凋亡情況,一定劑量范圍內(nèi),對MCF-7細(xì)胞誘導(dǎo)凋亡效果顯著。另外,作為激素依賴性腫瘤,激素對其影響情況也有一定的探索,雌激素(E2)[20]刺激MCF-7乳腺癌細(xì)胞CANP-1基因表達(dá)上調(diào)并增強CANP活性,后者可能參與介導(dǎo)血清饑餓時E2增強MCF-7細(xì)胞的存活力。人生長激素[21]在體內(nèi)對人乳腺癌細(xì)胞既無明顯的增殖作用,也無明顯的凋亡作用,但與5-FU聯(lián)用后能增強化療對MCF-7乳腺癌細(xì)胞的效果,且具有協(xié)同作用。
綜上所述,目前多數(shù)對于MCF-7乳腺癌細(xì)胞的研究主要集中在基因分子水平,并將長期占據(jù)前沿,是未來發(fā)展的趨勢。不可否認(rèn)的是,分子水平的研究在臨床應(yīng)用仍然受到很多限制,很難在短期內(nèi)進(jìn)入臨床試驗,隨著免疫學(xué)的發(fā)展及現(xiàn)代藥學(xué)的發(fā)展,多學(xué)科結(jié)合的治療模式仍是未來的發(fā)展方向。
[1]侯冷晨,孔祥杰,李佳,等. miR-548c-5p對乳腺癌細(xì)胞MCF-7的影響.同濟(jì)大學(xué)報(醫(yī)學(xué)版).2013,34(4):20.
[2]馬斌林,耿中利,阿力亞提艾尼,等. pcDNA3.0-PTEN質(zhì)粒轉(zhuǎn)染15dPGJ2對乳腺癌MCF-7細(xì)胞體外培養(yǎng)的影響.新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報.2009,32(7):833.
[3]孫欽升,祖旭宇,于玲玲,等.一種AP-2α選擇性剪切的發(fā)現(xiàn)及其在MCF-7細(xì)胞中的功能研究.沈陽藥科大學(xué)學(xué)報.2010,27(10):849.
[4]趙樹鵬,朱培,齊鳳杰.siRNA抑制STAT3基因?qū)θ巳橄侔┘?xì)胞的影響.廣東醫(yī)學(xué).2010,31(12):1520.
[5]武向梅,卜友泉,宋方洲,等.逆轉(zhuǎn)錄病毒載體介導(dǎo)的RNAi抑制Bmi-1基因表達(dá)對MCF-7細(xì)胞的影響.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報.2009,30(13):1195.
[6]王海燕,葛銀林.應(yīng)用siRNA技術(shù)探討MCF-7乳腺癌細(xì)胞分泌的VEGF對樹突狀細(xì)胞的影響.中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報.2009,25(4):358.
[7]郭紹文,林韻,李澤民. siRNA下調(diào)RRM2抑制人乳腺癌細(xì)胞增殖與遷移及其裸鼠皮下移植瘤的生長.中國病理生理雜志.2012,28(6):1001.
[8]楊雯靖,張雪鵬,焦桂梅,等.ADAM17-siRNA抑制人MCF-7乳腺癌細(xì)胞體外侵襲能力的研究.天津醫(yī)藥.2011,39(11):1045.
[9]梅玫,任玉,周旋,等. 反義miR-221/222上調(diào)p27kip1對MCF-7乳腺癌細(xì)胞系的放射增敏作用.中華乳腺病雜志.2009,3(6):622-632.
[10]周小娟,王云梅,劉娟,等.5-氮雜-2′-脫氧胞苷逆轉(zhuǎn)RASSF1A基因甲基化對人乳腺癌MCF-7細(xì)胞的影響.第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報.2009,30(21):2327.
[11]張凌云,曲秀娟,劉云鵬,等.PI3K/Akt信號通路在RANKL誘導(dǎo)的MCF-7乳腺癌細(xì)胞遷移中的作用.現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué).2012,20(2):224.
[12]周曉雷,張曉東,葉麗虹. DKK-1通過上調(diào)nm23表達(dá)抑制乳腺癌細(xì)胞遷移. 中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)報.2010,26(2):164.
[13]李學(xué)孝,吳愛國,胡斌,等. DNA聚合酶θ表達(dá)對MCF-7乳腺癌細(xì)胞系體外增殖和早期凋亡的影響.中華乳腺病雜志.2011,5(5):564-575.
[14]李曉霞,王寶利,姚智. CXCR4啟動子的克隆及在MCF-7乳腺癌細(xì)胞中的特異轉(zhuǎn)錄活性.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志.2009,19(7):992.
[15]王一,連小云,張玎,等.甲異靛對人乳腺癌MCF-7細(xì)胞增殖和凋亡影響的實驗研究.現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué).2011,19(7):1312.
[16]李莉萍,羅超權(quán),張志珍,等.抑制hIAP-2在MCF-7乳腺癌細(xì)胞中的表達(dá)增強抗腫瘤藥物的抑癌作用.廣東醫(yī)學(xué).2010,31(2):163.
[17]蔡飏,陶莉,譚越,等. miR-125a增強多西他賽對乳腺癌生長的抑制作用.中國癌癥雜志.2010,21(10):748.
[18]張國蓉,梁玲玲,付辭. 軟骨多糖對MCF-7乳腺癌細(xì)胞VEGF和bFGF的表達(dá)影響.現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展.2009,9(4):634.
[19]李愛梅,林夏雯,賈鵬,等. 18F-氟代脫氧葡萄糖誘導(dǎo)MCF-7細(xì)胞株的凋亡研究.東南國防醫(yī)藥.2011,13(2):112.
[20]劉曉紅,王筑婷,李陽,等. 鈣激活中性蛋白酶介導(dǎo)雌激素增強MCF-7乳腺癌細(xì)胞的存活力.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與研究.2013,33(7):799.
[21]許立生,王水,黃忠晶,等.人生長激素對乳腺癌細(xì)胞增殖和凋亡的影響.天津醫(yī)藥.2011,39(12):1141.
辛建會(1981-),男,研究生,主治醫(yī)師,主要研究方向為腫瘤的治療與預(yù)防。
R737.9
A
1007-8517(2014)08-0047-02
2014.03.04)