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目的:肝癌在我国是一种高发性肿瘤,恶性程度高,预后差;治疗手段有限,效果不佳。肝癌的发生是多基因、多步骤、多阶段的复杂过程。其病因主要有:病毒感染、肝硬化、黄曲霉素、化学制癌物及寄生虫感染等。对于肝癌的发病机制,普遍认为与癌基因的激活,抑癌基因的失活,染色体非整倍体的出现等遗传因素有关,与细胞周期、细胞周期调节点失调控关系密切;亦与甲基化等表观遗传学改变关系密不可分,但其具体发病机制尚不清楚。因其发病机制的不确定性及早期诊断困难等因素存在,以及术后的复发率高,对大多数患者来说仍然缺乏有效的治疗。因此,阐明肝癌的发病机制,争取早期诊断,寻求有效的治疗手段是人们急待解决的重要课题。当今,遗传学研究仍然是肝癌发病机制的热点,基因治疗作为治疗肝癌的新手段也日益受到人们的重视。相对与因功能获得性变异而导致的癌基因激活,抑癌基因的失活源自功能失去性变异,提高了肿瘤易感性,在肿瘤的发生、发展过程中起着更大的作用。虽然已经发现RB1,p53和K-ras等抑癌基因的某些变异与肝癌的发生、发展有关,但到目前为止,尚没有一种基因成为大多数HCC的主要抑制基因,因此,有必要研究新的抑癌基因来阐明肝癌的发病机制,并寻求行之有效的新靶点进行肝癌基因治疗。本课题选用一个新近发现核转录因子-KLF6,该基因为近年发现的Kruppel-like家族中的成员。相关研究表明,KLF6具有抑制细胞生长的作用,有可能是作用广泛的抑癌基因。所以推测KLF6基因在肝癌发病机制及未来的基因治疗可能会发挥重要作用。本课题通过研究KLF6基因在肝细胞癌生物学行为,进一步探讨肝癌的发病机制以及以KLF6基因作为肝癌基因治疗新靶点的可能性。首先检测了KLF6基因在肝癌组织及肝肿瘤细胞中的表达;其次,成功构建了KLF6基因真核表达质粒并导入肝癌细胞株HepG2细胞中,观察KLF6基因对细胞生长及生物学行为的影响;最后根据Knudsen“两次打击”模式,分别采用DNA直接测序和茵光标记的多态性微卫星技术检测KLF6基因是否在肝癌组织中发生遗传变异。
方法:收集同济医院2003-2004年肝胆外科中心手术切除的肝癌标本26例(每例均有癌组织及癌旁组织),患者于手术前未经任何抗癌治疗。另选3株细胞,其中,2株肝肿瘤细胞即HepG2、Hep3B,1株正常肝细胞L02。分别用Real-timequentifictionPCR和RT-PCR法检测上述组织及细胞中KLF6mRNA的表达水平;用免疫组织化学及WesternBlot法检测上述研究对象中KLF6蛋白的表达。根据KLF6cDNA序列设计引物,用RT-PCR方法获得KLF6基因全长DNA片段,双酶切后将KLF6基因片段插入真核表达载体pcDNA3.0中,构建KLF6基因真核表达质粒pcDNA3.0/KLF6。重组质粒经酶切测序正确后瞬时转染HepG2细胞,RT-PCR法检测转染细胞中KLF6mRNA的表达水平,同时采用细胞免疫化学及WesternBlot法检测KLF6蛋白的表达,MTT法检测转染细胞的生长情况。以KLF6基因真核表达质粒pcDNA3.0/KLF6转染HepG2细胞,G418筛选获得稳定转染细胞株,然后再检测瞬时转染细胞的有关项目及软琼脂克隆形成能力。分别采用DNA直接测序和茵光标记的多态性微卫星技术检测KLF6基因在肝癌组织中的突变和杂合子缺失。
结论:1.KLF6基因在肝癌及肝肿瘤细胞中的呈明显的表达下调。迄今,这是首次实验发现;KLF6基因为普遍表达的核转录因子,肝癌中KLF6基因表达失调是肝癌发生的重要遗传学改变之一2.KLF6基因可抑制肝癌细胞HepG2细胞的生长,并诱导其凋亡的发生,具有抑癌基因的部分特性;3.KLF6基因在原发性肝癌中表现出频繁的基因变异事件:点突变和杂合子缺失。根据Knudsen“两次打击”模式,KLF6基因可能为肝癌新的抑癌基因。