RNA干扰技术抑制IGF1R表达诱导肺癌细胞及肿瘤对DDP的增敏作用

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目的:评价RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术对人肺癌A549细胞系中胰岛素样生长因子1类受体(IGF1R)表达的阻断效应,以及IGF1R基因沉默后肿瘤在细胞水平和动物水平对化疗药物敏感性的改变及其机制。方法:应用U6启动子介导DNA模板转录生成短发夹样RNA(siRNA)并转染人肺癌A549细胞株,经RT-PCR和Western blot检测IGF1R表达的改变;联合应用化疗药物顺铂(DDP),通过MTT法,流式细胞技术观察细胞生长,细胞周期,细胞凋亡及DDP半数致死量(IC50)的变化;建立荷瘤裸鼠肺癌模型,腹腔注射DDP,观察沉默IGF1R表达对裸鼠体内肿瘤生长情况的影响,并应用TUNEL法检测瘤内细胞凋亡情况;进一步分析IGF1R信号通路中Erk和Akt磷酸化程度,探索其可能的作用机制。结果:成功构建靶向IGF-1R的siRNA表达载体和对照组表达载体,分别命名为pIGF1R-siRNA1、pIGF1R-siRNA2和pcontrol-siRNA。pIGF1R-siRNA1和pIGF1R-siRNA2转染组IGF1R mRNA表达量分别是对照组的(20.1±3.4)%和(77.8±3.9)%,蛋白表达量分别是对照组的(9.2±2.1)%和(44.9±4.1)%,组间具有显著性差异(p<0.05)。沉默IGF1R表达同步伴随ERK和Akt磷酸化受抑。抑制IGF1R表达使DDP对肿瘤细胞24h、48h、72h的IC50均明显减少,IGF1R-siRNA1组DDP作用72h的IC50为0.92mg/L,明显低于control-siRNA组的3.77 mg/L,0.5 mg/L DDP联合IGF1R-siRNA1作用48h后,A549细胞的生长抑制率达32.1%,明显高于control-siRNA组的18.9%,细胞凋亡率从27.8%上升致44.2%;腹腔内注射DDP能有效抑制裸鼠体内肿瘤生长,瘤体重量DDP+control-siRNA组为PBS组的45.8%,DDP+IGF1R-siRNA组为PBS组的17.0%,肿瘤细胞凋亡率明显增高。结论:运用RNAi技术能有效抑制A549细胞IGF1R的表达,并明显提高肿瘤细胞在细胞水平和动物水平对DDP的化疗敏感性,抑制IGF1R产生的抗肿瘤作用可能与其下游通路中有丝分裂原转导途径(ERK)和抗细胞凋亡信号转途径(蛋白激酶B途径)PI3K/Akt-1的活化受抑有关。
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