论文部分内容阅读
背景:全世界约20亿人接触过乙型肝炎病毒(Hepatitis B virus,HBV),但大多数慢性或隐匿性感染者并不知道自己曾被感染过HBV。HBV DNA以cccDNA的形式稳定持续存在于肝细胞内,因此HBV感染具有持续性特点。我国肿瘤发病率高且呈逐年上升趋势,故肿瘤合并HBV感染患者的人群数量是极其庞大的。HBV患者的临床康复并不一定意味着HBV感染的完全治愈,肿瘤患者使用化疗药物等干预措施时则可能会打破病毒和生物体之间的平衡,重新出现病毒复制水平显著升高,我们将这种现象称之为HBV再激活。对于肿瘤患者,HBV再激活如果严重损伤了肝功能,则会导致化疗方案的中断或延迟,甚至因发生肝肾衰竭而死亡。目前许多化疗药物是否会诱导HBV再激活的发生及其具体分子机制均是未知的,现尚无有效的药物可预防和治疗HBV再激活。因此为了更好的防治HBV再激活,提高肿瘤患者的预后,我们需要更多的研究来明确哪些治疗肿瘤的化疗方案能诱导HBV再激活发生,探讨化疗药物导致HBV再激活的分子机制,从根本原因上制定防治的方法。紫杉醇(Paclitaxel,TAX)是一种细胞毒性化疗药物,常与其他化疗药物或激素联合应用于肿瘤治疗中,有研究报道HBV再激活可能是紫杉醇治疗肿瘤的并发症之一,但目前尚存在争议,紫杉醇诱导HBV再激活的分子机制目前也未见报道。目的:1.明确紫杉醇与HBV转录和复制的相关性。2.在细胞水平上研究紫杉醇对HBV转录和复制的影响。3.在HBV转基因小鼠模型中研究紫杉醇对HBV转录和复制的影响。4.解析紫杉醇促进HBV转录和复制的分子机制。方法:1.利用肝组织转录组测序法分析TAX与HBV转录复制的相关性。qRT-PCR检测TAX处理后与HBV转录相关的上调基因在细胞内的RNA水平。2.台盼蓝和MTT实验分析TAX对HepG2.2.15、HepAD38和HepG2-NTCP细胞的细胞毒性。3.用不同浓度TAX处理HepG2.2.15、HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP 细胞,采用 RT-PCR 和 Southern blot 法检测 TAX 对 HBV core DNA水平的影响;qRT-PCR法分析TAX对total HBV RNAs和HBV 3.5kb RNA水平的影响;ELISA法检测TAX对细胞分泌HBeAg和HBsAg的影响;Western blot法分析TAX对细胞内HBc蛋白表达水平的影响。4.TAX溶液(10 mg/kg)通过腹腔注射到HBV转基因小鼠中,采用生化仪检测转基因小鼠血清中AST、ALT、总蛋白和白蛋白的水平;PCR-荧光探针法分析转基因小鼠血清中HBV DNA水平变化;ELISA法检测转基因小鼠血清中HBeAg和HBsAg水平的变化;RT-PCR法检测转基因小鼠肝组织内HBVDNA的表达水平;qRT-PCR法检测小鼠肝组织内total HBV RNAs和HBV 3.5kb RNA的水平;免疫组化(IHC)检测小鼠肝组织内HBs和HBc蛋白表达水平。5.在Huh7和HepG2细胞中分别转染4个HBV启动子,加入TAX溶液处理后,双荧光素酶报告系统分析TAX对HBV启动子活性的影响。6.TAX处理HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞,利用qRT-RCR法分析TAX对HBV转录相关的转录因子mRNA表达水平的影响;Western blot法分析TAX对转录因子AP1蛋白质表达水平的影响。7.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中瞬时转染siAP1(siAP1-1 和 siAP1-2),qRT-PCR和 Western blot 法分别验证 siAP1-1和siAP1-2的沉默效率。8.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中瞬时转染siAP1-1和siAP1-2,采用RT-PCR法检测沉默AP1对HBV DNA水平的影响;qRT-PCR 分析沉默 AP1 对 total HBV RNAs 和 HBV 3.5kb RNA 水平的影响;ELISA法检测沉默AP1对细胞上清中HBeAg和HBsAg分泌水平的影响;Western blot法分析沉默AP1对细胞内HBc蛋白表达水平的影响。9.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中瞬时转染siAP1,用TAX处理细胞后,利用RT-PCR和Southern blot方法检测HBV DNA水平变化;qRT-PCR 法分析 total HBV RNAs 和 HBV 3.5kb RNA 水平变化;ELISA法检测细胞上清HBeAg和HBsAg分泌水平的变化;Western blot法检测细胞内HBc蛋白表达水平的变化;IHC检测小鼠肝组织内AP1蛋白的表达水平。综合分析转录因子AP1是否参与了 TAX对HBV转录和复制的促进作用。结果:1.TAX处理后,肝组织多个差异基因和信号通路均与HBV转录复制相关,与HBV转录复制相关的上调差异基因在HepG2.2.15细胞中也显著上调,综上述结果说明TAX可以显著上调HBV转录复制。2.在 0-4 μmol/L 浓度范围内,TAX 对 HepG2.2.15、HepAD38 和HepG2-NTCP细胞无明显毒性,TAX在三种细胞中的IC50分别是11.460 μmol/L、9.318 μmol/L 和 13.100 μmol/L。3.TAX处理后能显著增加HepG2.2.15、HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP 细胞中 HBV core DNA、total HBV RNAs和HBV 3.5kb RNA、上清中HBeAg和HBsAg及细胞内HBc蛋白质表达的水平(p<0.05),且TAX与上述指标呈剂量依赖性,在一定浓度范围内,TAX浓度越高,上述指标升高越明显。4.TAX以10 mg/kg浓度腹腔给药HBV转基因小鼠后,小鼠体重和摄食量在各个时间点均无显著差异(p>0.05);小鼠血清中ALT、AST、总蛋白和白蛋白水平与对照组相比,差异均无统计学意义(p>0.05);TAX呈时间依赖性的增加小鼠血清中HBV DNA、HBeAg和HBsAg的表达水平(p<0.05),撤掉TAX后,上述各指标水平均有不同程度的下降;TAX处理组转基因小鼠肝组织中HBV DNA、total HBV RNAs和HBV 3.5kb RNA水平、肝组织内HBc和HBs蛋白质表达水平均显著高于PBS对照组(p<0.05),撤掉TAX后,上述各个指标均有下降的趋势(p>0.05)。5.TAX可显著增加HBV Cp启动子的活性(p<0.05),对其他三个启动子Xp、Sp1和Sp2的活性影响差异无统计学意义(p>0.05)。6.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中,TAX可显著上调HBV转录相关的转录因子AP1的mRNA和蛋白质表达水平(p<0.05)。7.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中,转染siAP1-1和siAP1-2后AP1的mRNA和蛋白质表达水平均显著下降(p<0.05),其中siAP1-1转染后沉默效果更好。8.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中,沉默AP1可显著降低细胞中HBV DNA、total HBV RNAs和HBV 3.5kb RNA、上清中HBeAg和HBsAg、细胞内HBc蛋白质的表达水平(p<0.05)。9.在HepAD38和感染HBV的HepG2-NTCP细胞中沉默AP1后,TAX促进HBV转录和复制的能力明显减弱,细胞中HBV DNA、total HBV RNAs 和 HBV 3.5kb RNA、上清中 HBeAg 和 HBsAg、细胞内 HBc 蛋白质的表达水平均显著低于单纯TAX处理组(p<0.05)。同时TAX处理HBV转基因小鼠后发现肝组织内转录因子AP1蛋白质表达水平显著高于PBS对照组,撤掉TAX后,AP1蛋白表达水平明显下降。结论:本研究中,我们发现在HBV稳定表达的细胞模型、HBV自然感染细胞模型和HBV转基因小鼠模型中TAX作用均可显著促进HBV的转录和复制,诱导了 HBV再激活。进一步从分子水平解析其机制发现TAX可通过上调转录因子AP1的表达,活化了 HBV Cp的转录活性,进而增强了 HBV的转录和复制。综上所述,TAX是一种可以诱导HBV再激活的细胞毒性化疗药物,我们为HBV再激活的分子机制研究提供了新的线索。