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肿瘤多药耐药(multidrug resistance, MDR)的产生是导致临床化疗失败的主要原因。所谓多药耐药是指肿瘤细胞在接触某种化疗药物后,不仅对该化疗药物产生耐药性,而且对其他结构和功能不同的化疗药物也产生交叉耐受。肿瘤多药耐药产生的机制十分复杂,其中由P-糖蛋白(P-glycoprotein, P-gp)介导的药物外排机制被认为是经典的多药耐药机制。P-gp是最早发现,也是研究最为深入的耐药相关转运蛋白。P-gp在一些正常组织细胞中也有表达,而在许多肿瘤细胞中则是高表达。P-gp属于ABC转运蛋白超家族,能利用ATP水解产生的能量将进入细胞内的许多化疗药物泵出胞外,使得细胞内化疗药物浓度降低,减弱化疗药物的细胞毒性,肿瘤细胞因此产生多药耐药性。编码P-gp的基因被称为MDR1,目前对于P-gp表达调控的研究主要集中在MDR1基因的转录水平。环氧合酶(cyclooxygenase, COX)是催化花生四烯酸转化为前列腺素的限速酶,有COX-1和COX-2两种异构体。COX-2在正常细胞病理状态下及肿瘤细胞中特异性表达,细胞毒性药物可以引起肿瘤细胞COX-2的表达上调,这种表达上调与肿瘤细胞的耐药性有密切关系。许多研究揭示了COX-2通过调节P-gp的表达从而影响了肿瘤细胞的多药耐药性。本课题组多年来一直研究肿瘤耐药的分子基础,近年着重研究新的肿瘤抑制基因JWA的结构—功能关系。本课题组前期研究证明,JWA可以通过线粒体凋亡通路影响肿瘤细胞耐药性,发现JWA低表达后JAR细胞中P-gp表达水平上调。JWA也可以通过调节COX-2的表达,从而影响肿瘤的侵袭和迁移。JWA能否通过调控COX-2/P-gp途径,从而调节肿瘤细胞多药耐性?这是本研究需要探讨的问题。目的:探讨JWA调节胃癌细胞多药耐药性的分子机制。方法:采用外源基因稳定转染技术建立系列敲减JWA细胞及其载体对照的肿瘤细胞模型,运用MTT,流式细胞术,RT-PCR,Western blotting,RNA干扰技术等实验方法从细胞和分子等层面探讨JWA调节肿瘤细胞多药耐药性的可能机制。结果:(1)在人绒毛膜癌、乳腺癌、黑色素瘤、胃癌等多种肿瘤细胞中敲减JWA的表达后,P-gp表达上调。(2)JWA表达下调可显著增加肿瘤细胞的多药耐药性。分别采用阿霉素(ADM)、长春新碱(VCR)、顺铂(DDP)等药物作用于细胞后,MTT法检测发现JWA敲减模型细胞对上述药物的耐受性显著高于载体对照,IC5(0μg/ml)值显著提高(敲减模型:ADM IC50=1.64±0.305,VCR IC50=2.24±0.219,DDP IC50=0.71±0.020;载体对照:ADM IC50=1.00±0.213,VCR IC50=0.96±0.058, DDP IC50=0.59±0.047);利用阿霉素具有自发荧光的性质,流式细胞术检测5μg/ml阿霉素处理后细胞的荧光强度,发现JWA敲减模型细胞中阿霉素的浓度比载体对照下降了55%,表明JWA敲减模型细胞对化疗药物的外排能力显著增强(。3)JWA负性调节MDR1/P-gp的表达。经RT-PCR和Western blotting检测发现JWA敲减模型细胞中MDR1mRNA表达水平及P-gp表达水平较载体对照上调。siRNA可有效干涉MDR1表达,但不影响JWA表达水平。(4)JWA通过COX-2调节P-gp的表达。JWA敲减模型细胞COX-2和P-gp的表达水平均上调。采用siRNA干涉COX-2的表达后,P-gp的表达水平下调,可见COX-2是介于JWA和P-gp之间的分子,JWA可通过COX-2调节P-gp的表达。结论:首次发现JWA是新的胃癌细胞多药耐药调节分子,JWA可以通过COX-2/P-gp途径来调节胃癌细胞的多药耐药性。研究结果为阐明胃癌细胞多药耐药机制和提高化疗敏感性,寻找逆转胃癌多药耐药性的合理途径提供了新的思路。