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研究目的
研究干扰素调节因子-1(IRF-1)逆转胃癌化疗耐药的机制。初步揭示IRF-1对DNA损伤修复的影响。明确胃癌临床标本中IRF-1和RAD51的表达相关性,为逆转胃癌化疗耐药提供重要的理论依据。
研究方法
1.利用先前培养的两株胃癌耐药细胞系(AGSMDR和MKN45MDR),对耐药细胞株和亲本细胞株进行转录本测序,分析差异表达。然后通过蛋白印迹(western blot,WB)和PCR检测胃癌耐药细胞株和亲本细胞株中IRF-1和RAD51表达情况。
2.通过调节IRF-1的表达,检测胃癌耐药细胞系对化疗药物的敏感性,同时在过表达IRF-1基础上过表达RAD51,检测其是否能挽救IRF-1逆转化疗耐药效应。然后通过免疫荧光和彗星实验探讨IRF-1表达对DNA损伤修复能力的影响。
3.在胃癌耐药细胞株中通过调节IRF-1的表达,探究其表达对RAD51蛋白表达的影响。进一步通过双荧光素酶实验和染色质免疫共沉淀实验验证IRF-1对RAD51表达的调控,并阐明其调控机制。
4.构建动物模型。利用强力霉素诱导IRF-1稳定表达的胃癌耐药细胞株(SGC7901/IRF-1)皮下注射4周龄BALB/c裸鼠建立皮下成瘤模型。分为对照组和IRF-1过表达组及IRF-1+RAD51共同过表达组。三组分别腹腔注射相同剂量的化疗药物(阿霉素、顺铂和5-氟尿嘧啶)。分析肿瘤生长情况(重量和体积)。利用免疫组化(immunohistochemistry,IHC)检测肿瘤中IRF-1和RAD51的表达。
5.收集临床胃癌组织标本及其临床资料,采用免疫组化分析IRF-1和RAD51表达情况,探究两者表达相关性。并结合TCGA数据库胃癌基因表达谱数据探究IRF-1和RAD51表达情况与胃癌预后的关系。
结果
1.与亲本细胞株相比,胃癌耐药细胞株中DNA损伤修复相关基因呈高表达。RAD51在胃癌耐药细胞株及胃癌临床标本中呈高表达,IRF-1在胃癌耐药细胞株及胃癌临床标本中呈低表达。
2.IRF-1可以增加胃癌耐药细胞系对化疗药物敏感性。当IRF-1过表达后,胃癌耐药细胞在用三种化疗药物(阿霉素、顺铂及5-氟尿嘧啶)处理后,凋亡增加、增殖抑制。相反,IRF-1表达降低后,细胞凋亡减少、增殖增加。在过表达IRF-1基础上重新过表达RAD51,可部分挽救IRF-1的逆转耐药效果。进一步验证RAD51蛋白在IRF-1表达逆转胃癌化疗耐药中发挥关键作用。
3.胃癌细胞中,IRF-1可以抑制DNA损伤修复能力。IRF-1过表达后,适当浓度的阿霉素处理胃癌细胞,胃癌细胞DNA损伤增加。相反,敲低IRF-1表达后,胃癌细胞DNA损伤降低。
4.胃癌细胞中,IRF-1调节RAD51的表达。当IRF-1过表达后,RAD51表达降低。相反,敲低IRF-1表达后,RAD51表达升高。
5.IRF-1抑制RAD51启动子活性。采用染色质免疫共沉淀实验方法验证了IRF-1可以结合在RAD51启动子转录结合位点上。双荧光素酶实验进一步证明了IRF-1可以抑制RAD51蛋白基因启动子活性。
6.IRF-1过表达在动物体内逆转了胃癌多药耐药。构建动物皮下成瘤模型后,在裸鼠腹腔里分别注射阿霉素、顺铂及5-氟尿嘧啶,发现IRF-1高表达组皮下种植瘤的重量和体积明显降低,同时过表达IRF-1和RAD51组,异种移植肿瘤的重量和体积部分恢复。WB、PCR、免疫组织化学方法检测共同证实IRF-1表达组中RAD51蛋白表达显著低于对照组。
7.统计分析胃癌患者标本和TCGA数据库资料表明,IRF-1表达与RAD51表达明显相关。RAD51高表达,IRF-1低表达与胃癌患者不良预后相关。
结论
1.IRF-1可在体内和体外逆转胃癌的化学耐药性。
2.IRF-1调节DNA损伤修复。
3.IRF-1下调胃癌细胞中RAD51的表达。
4.IRF-1在转录水平抑制RAD51启动子活性。
5.在胃癌标本中,IRF-1与RAD51表达显著相关,并且可以独立预测不良预后。
研究干扰素调节因子-1(IRF-1)逆转胃癌化疗耐药的机制。初步揭示IRF-1对DNA损伤修复的影响。明确胃癌临床标本中IRF-1和RAD51的表达相关性,为逆转胃癌化疗耐药提供重要的理论依据。
研究方法
1.利用先前培养的两株胃癌耐药细胞系(AGSMDR和MKN45MDR),对耐药细胞株和亲本细胞株进行转录本测序,分析差异表达。然后通过蛋白印迹(western blot,WB)和PCR检测胃癌耐药细胞株和亲本细胞株中IRF-1和RAD51表达情况。
2.通过调节IRF-1的表达,检测胃癌耐药细胞系对化疗药物的敏感性,同时在过表达IRF-1基础上过表达RAD51,检测其是否能挽救IRF-1逆转化疗耐药效应。然后通过免疫荧光和彗星实验探讨IRF-1表达对DNA损伤修复能力的影响。
3.在胃癌耐药细胞株中通过调节IRF-1的表达,探究其表达对RAD51蛋白表达的影响。进一步通过双荧光素酶实验和染色质免疫共沉淀实验验证IRF-1对RAD51表达的调控,并阐明其调控机制。
4.构建动物模型。利用强力霉素诱导IRF-1稳定表达的胃癌耐药细胞株(SGC7901/IRF-1)皮下注射4周龄BALB/c裸鼠建立皮下成瘤模型。分为对照组和IRF-1过表达组及IRF-1+RAD51共同过表达组。三组分别腹腔注射相同剂量的化疗药物(阿霉素、顺铂和5-氟尿嘧啶)。分析肿瘤生长情况(重量和体积)。利用免疫组化(immunohistochemistry,IHC)检测肿瘤中IRF-1和RAD51的表达。
5.收集临床胃癌组织标本及其临床资料,采用免疫组化分析IRF-1和RAD51表达情况,探究两者表达相关性。并结合TCGA数据库胃癌基因表达谱数据探究IRF-1和RAD51表达情况与胃癌预后的关系。
结果
1.与亲本细胞株相比,胃癌耐药细胞株中DNA损伤修复相关基因呈高表达。RAD51在胃癌耐药细胞株及胃癌临床标本中呈高表达,IRF-1在胃癌耐药细胞株及胃癌临床标本中呈低表达。
2.IRF-1可以增加胃癌耐药细胞系对化疗药物敏感性。当IRF-1过表达后,胃癌耐药细胞在用三种化疗药物(阿霉素、顺铂及5-氟尿嘧啶)处理后,凋亡增加、增殖抑制。相反,IRF-1表达降低后,细胞凋亡减少、增殖增加。在过表达IRF-1基础上重新过表达RAD51,可部分挽救IRF-1的逆转耐药效果。进一步验证RAD51蛋白在IRF-1表达逆转胃癌化疗耐药中发挥关键作用。
3.胃癌细胞中,IRF-1可以抑制DNA损伤修复能力。IRF-1过表达后,适当浓度的阿霉素处理胃癌细胞,胃癌细胞DNA损伤增加。相反,敲低IRF-1表达后,胃癌细胞DNA损伤降低。
4.胃癌细胞中,IRF-1调节RAD51的表达。当IRF-1过表达后,RAD51表达降低。相反,敲低IRF-1表达后,RAD51表达升高。
5.IRF-1抑制RAD51启动子活性。采用染色质免疫共沉淀实验方法验证了IRF-1可以结合在RAD51启动子转录结合位点上。双荧光素酶实验进一步证明了IRF-1可以抑制RAD51蛋白基因启动子活性。
6.IRF-1过表达在动物体内逆转了胃癌多药耐药。构建动物皮下成瘤模型后,在裸鼠腹腔里分别注射阿霉素、顺铂及5-氟尿嘧啶,发现IRF-1高表达组皮下种植瘤的重量和体积明显降低,同时过表达IRF-1和RAD51组,异种移植肿瘤的重量和体积部分恢复。WB、PCR、免疫组织化学方法检测共同证实IRF-1表达组中RAD51蛋白表达显著低于对照组。
7.统计分析胃癌患者标本和TCGA数据库资料表明,IRF-1表达与RAD51表达明显相关。RAD51高表达,IRF-1低表达与胃癌患者不良预后相关。
结论
1.IRF-1可在体内和体外逆转胃癌的化学耐药性。
2.IRF-1调节DNA损伤修复。
3.IRF-1下调胃癌细胞中RAD51的表达。
4.IRF-1在转录水平抑制RAD51启动子活性。
5.在胃癌标本中,IRF-1与RAD51表达显著相关,并且可以独立预测不良预后。