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在胰腺癌的综合治疗过程中,化疗效果始终不尽人意。多药耐药性MDR(multidrug resistance)及mdr1基因(multidrug resistance gene 1)被认为是临床化疗失败的主要原因之一。检测胰腺癌中mdr1基因的甲基化改变并试图应用甲基化CpG结合域蛋白1(methyl-CpG binding domain protein 1, MBD1)进行mdr1基因的甲基化转录调控,从而达到改变胰腺癌多药耐药性的目的。实验研究mdr1基因5′端的主要转录区域上游具有启动子活性,富有CAAT-盒和GC-盒,缺乏TATA-盒,其中-110GC盒和-50GC盒分别是转录抑制子和增强子的结合位点,结合位点的甲基化程度与肿瘤多药耐药基因表达有着密切的联系。通过荧光定量聚合酶链反应(FQ-PCR)技术和甲基化特异性PCR(MSP)方法检测mdr1基因在胰腺癌肿瘤组织细胞中的表达及其甲基化水平,发现胰腺癌肿瘤组织细胞中mdr1mRNA与P-gp的表达存在显著相关性,同时mdr1基因转录区域的-110GC盒、-50GC盒结合位点甲基化程度与mdr1mRNA表达也存在显著相关性。所以我们认为mdr1基因转录区域结合位点甲基化可能是一种影响基因表达的重要机制,DNA甲基化状态改变可能是调控肿瘤多药耐药性的重要手段之一。我们利用基因芯片技术分析胰腺癌基因表达谱时,发现在差异表达的基因中,多个甲基化相关基因间的异常转录调控机制有重要的研究价值。其中甲基化结合域蛋白MBD1基因在胰腺癌中表达明显上调。作为一个重要的转录调控因子,胰腺癌中MBD1介导的甲基化转录调控作用可能是造成多药耐药基因转录表达增加/下降,以致胰腺癌多药耐药性发生改变的重要原因。BxPC-3为原发癌细胞株,且其原始mdr1基因和MBD1基因表达程度均高,因此选择BxPC-3细胞株作为进一步的研究对象。我们利用RNA干扰技术,设计合成了针对MBD1基因的siRNAs,成功构建MBD1siRNAs真核表达质粒Rotro Super-MBD1siRNAs,并成功载入质粒。采用脂质体介导的方法将MBD1siRNAs表达质粒转染胰腺癌细胞系BxPC-3,成功下调了BxPC-3细胞株MBD1基因表达水平。应用免疫组化定量分析法、FQ-PCR技术、MSP方法及MTT比色法检测BxPC-3细胞在调控前后mdr1/P-gp在蛋白水平、基因表达水平、基因甲基化程度以及肿瘤细胞增殖能力变化。研究结果显示MBD1siRNA表达质粒能显著抑制胰腺癌细胞BxPC-3中MBD1的表达,同时P-gp、mdr1基因表达随之下调,转录区域结合位点甲基化表达呈上调,细胞株对于药物的耐药性受到相应的抑制,即药物敏感性提高。临床研究应用免疫组织化学法和FQ-PCR技术、MSP方法分别从蛋白和基因水平检测胰腺癌临床组织标本和对应外周血标本中的mdr1基因的表达及转录区域结合位点甲基化水平。研究外周血有核细胞与肿瘤组织细胞的多药耐药基因及其甲基化表达的相关性及一致性。研究结果表明,外周血与肿瘤组织细胞中的mdr1基因及其甲基化表达存在显著的相关性及一致性。推想临床上可根据外周血测定mdr1基因及其甲基化表达水平来预测胰腺癌患者化疗前后多药耐药性的变化及影响。结论:研究结果表明,胰腺癌中P-gp与mdr1 mRNA表达呈显著一致,与mdr1基因转录区域结合位点甲基化表达程度也呈显著相关,提示mdr1基因转录区域结合位点甲基化对于胰腺癌的多药耐药性有着重要的意义。当胰腺癌细胞株BxPC-3通过脂质体介导方法转染MBD1siRNAs表达质粒后,MBD1的表达受到有效抑制,改变了mdr1/P-gp在蛋白水平、mRNA水平和基因甲基化的表达,影响了肿瘤细胞对药物的耐药能力,间接调控了胰腺癌的多药耐药性;外周血与肿瘤组织细胞中mdr1基因及其甲基化表达存在相关性及一致性。临床上可根据外周血测定mdr1基因及其甲基化变化程度来预测胰腺癌患者化疗前后多药耐药性的变化,从而指导临床。