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肺癌是目前人类因癌症死亡的最主要原因。虽然近年来化学治疗、放射治疗和外科治疗手段不断发展,但肺癌患者总的生存率仍然没有明显的改善,5年生存率不到15%。肺癌的发生和其他肿瘤一样,其实质是基因异常的结果,包括原癌基因的激活和抑癌基因的失活。探讨和阐明肺癌发生、发展的分子机理,为治疗肺癌开辟新的手段具有重要的意义。 p53基因是一个经典的肿瘤抑制基因,是迄今发现的与人类肿瘤相关性最高的基因,与肺癌的关系尤为密切,在大约50%的非小细胞肺癌和70%的小细胞肺癌中有p53基因功能的丧失。国内外研究表明p53介导的细胞凋亡的丧失是细胞癌变的关键因素之一,多种肿瘤的基因治疗方案围绕如何提高肿瘤细胞中野生型p53的表达水平而进行。目前,应用病毒载体携带野生型p53基因治疗肺癌已成功应用于临床,p53基因治疗联合化疗取得了比传统化疗更好的临床效果。但是,某些肿瘤对外源的p53基因存在治疗抵抗,要弥补p53基因治疗的局限性就需要一类能不依赖于p53而能独立诱导细胞凋亡的基因。 p73基因是p53基因家族的新成员,二者在结构和功能上具有高度的相似性,因此p73基因在肿瘤抑制机制中可能像p53基因一样具有重要的作用。事实上,p73基因肯定参与了肿瘤的发生机制,但p73基因在肿瘤中存在与抑癌基因相矛盾的表现:第一,p73基因在多种人类肿瘤中均很少有突变发生;第二,p73基因在肿瘤中与周围的正常组织比较表达明显增强;第三,p73基因敲除鼠并不发生自发性的肿瘤。如何解释p73基因在肿瘤组织中的这些矛盾表现呢? 众所周知,p53基因基本没有蛋白异构体形式存在,或许其功能的丧失就只能以突变的方式来表现。而p73基因具有复杂的蛋白异构体形式。近来发现其N末端转录活化区缺失的异构体△Np73又对p73的促凋亡功能具有拮抗的作用。那么p73究竟是癌基因还是抑癌基因,p73及其异构体△Np73在肺癌中究竟发挥什么样的作用,在对肿瘤的作用中与p53基因的关系以及是否具有替代p53基因而作为肿瘤治疗基因的潜在价值等问题都有待进一步的研究。 肺癌细胞株H1299(p53-null)和A549(wtp53)对外源性p53基因治疗有不同反应。第三军医大学博士学位论文本研究应用基因转染、RT一PCR、免疫组化、westem蛋白免疫印迹、基因工程、流式细胞、TuNEL、克隆形成等技术探讨外源性p73基因及其异构体△N川3对不同p53基因状态的肺癌细胞株细胞生物学行为及化疗敏感性的影响,分析p73与p53基因的关系;并利用半定量RT一PCR方法对40例NScLC癌组织及对应远癌肺组织中△Np73转录表达水平进行分析。 主要研究内容和结果如下: 1.外源野生型p73基因能够有效抑制H1299和A549肺癌细胞的生长,提示p73基因的抑癌作用不受p53基因状态的影响,能用于治疗p53基因不能发挥作用的恶性肿瘤,这一作用的可能机制是p73基因治疗能独立启动不依赖于p53基因的细胞凋亡途径。 2.p73基因能增强p53基因治疗敏感或抵抗的肿瘤细胞对DNA损伤性化疗药的敏感性,使肺癌细胞对DNA损伤性化疗药物如顺铂和阿霉素的敏感性显著升高。为P73基因治疗联合化疗提高非小细胞肺癌治疗效果提供了实验依据。 3.△NP73的过表达导致H 1 299和A549细胞恶性增殖能力提高,并能增强肺癌细胞的化疗耐药性,提示△NP73在肺癌的发生机制中发挥癌基因的功能。△Np73使化疗药诱导的细胞凋亡明显减少。 4.△NP73的存在影响p53基因的抑癌作用,△Np73反义RNA无一仑在体外还是体内均可抑制A549细胞的恶性增殖,说明△Np73是p53基因功能的负调节因子。为△NP73反义RNA的临床应用奠定了实验基础。 5.NscLc患者癌组织中△Np73 mRNA的表达明显高于对应远癌肺组织,并且△NP73基因的过表达与肺癌患者较晚的病理分期和术后的不良预后有关,△Np73基因可能参与肺癌的发生、发展过程。