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目的:上皮性起源卵巢癌(EPithelial Ovarian Carcinoma,EOC)占所有卵巢恶性肿瘤的95%,其5年存活率约44%,是妇科恶性肿瘤中死亡率最高的肿瘤。紫杉醇(Paclitaxel,PTX)是卵巢癌化疗的一线用药,最终因耐药而影响其临床应用,然其机制尚不明确。近年来ClC-3氯通道在抗肿瘤药物耐药中的作用引起研究者的关注。有研究发现对PTX敏感和耐药的肺癌细胞,其ClC-3蛋白表达存在差异。提示ClC-3氯通道可能是介导PTX耐药的潜在机制。我们拟探讨:1)对PTX敏感和耐药的卵巢癌细胞是否存在ClC-3氯通道的表达、功能和亚细胞分布的差异?2)改变ClC-3的表达能否逆转卵巢癌PTX耐药?3)PTX为新型抗微管剂,主要与β-tubulin结合而发挥作用,那么ClC-3是否通过影响β-tubulin聚合作用来参与PTX耐药?本课题的完成为进一步获取ClC-3氯通道在化疗耐药中的作用机制及干预卵巢癌PTX耐药提供了新的观点和实验依据。方法:以人卵巢癌PTX敏感细胞(A2780)和其对应的耐药细胞(A2780/PTX)为研究对象1)MTT法检测细胞增殖;2)流式细胞法检测细胞周期和细胞凋亡;3)全细胞膜片钳技术记录氯电流;4)RT-PCR检测目的基因mRNA的表达;5)siRNA技术沉默氯通道和tubulins基因;6)激光共聚焦显微免疫荧光技术检测氯通道蛋白和tubulins的表达及分布;7)Western Blot技术检测相关蛋白的表达水平;8)采用SPSS软件和SigmaPlot软件进行统计学分析和数据处理。结果:1)PTX浓度依赖性抑制A2780细胞增殖。PTX作用24h,对A2780细胞抑制作用的IC50值为(31.23±2.03)nM;在A2780/PTX细胞,其IC50值则达到(297.14±4.15)nM,耐药指数为9.53±0.53。我们选择与2种细胞IC50值相近的30nM和300nM进行后续的实验。2)PTX抑制卵巢癌细胞于G2/M期。在PTX作用24h,处于G2/M期的A2780细胞由(6.06±0.61)%提高到(35.53±1.25)%,而A2780/PTX细胞由(6.85±0.63)%提高到(12.77±0.06)%。3)PTX作用24 h未明显引起A2780和A2780/PTX细胞的凋亡。4)PTX对卵巢癌细胞膜氯通道功能的影响:(1)PTX(30 nM)可抑制A2780细胞的基础氯电流,对A2780/PTX则不能。在±80mV的钳制电压下,PTX对A2780细胞的基础氯电流的抑制作用分别为(64.38±5.25)%和(42.05±2.31)%,加入低渗也不能激活药物作用后的氯通道;而在A2780/PTX细胞则未能观察到PTX对背景电流的抑制作用,且低渗仍旧能够激活氯电流。(2)预先用细胞外低渗或顺铂激活氯通道后,A2780/PTX细胞氯通道活性显著大于A2780。PTX(30 nM)作用后可抑制A2780细胞被激活的氯电流,而在A2780/PTX则不能。5)mRNA筛选电压门控氯通道家族基因表达发现,在卵巢癌细胞仅表达ClC-2和ClC-3 mRNA。其中,ClC-3 mRNA在PTX耐药细胞表达显著增加,进一步检测ClC-3蛋白水平,在A2780/PTX细胞中的表达也显著高于A2780细胞,相对灰度值分析ClC-3蛋白的表达量约为后者的(4.95±0.62)倍。免疫荧光观察ClC-3亚细胞分布,发现ClC-3主要位于A2780细胞的胞膜及胞核中;而在A2780/PTX,则主要分布在胞浆中。6)PTX是经典的微管蛋白抑制剂,我们发现2种卵巢癌细胞均表达α-tubulin和β-tubulin蛋白,然其在A2780/PTX细胞的表达水平均显著高于A2780细胞。A2780/PTX的β-tubulin聚合比例降低;7)下调耐药细胞ClC-3蛋白表达后:(1)增加了耐药细胞对PTX的敏感性,其IC50值由(260.67±16.59)降低到(89.75±13.78);(2)MDR基因的表达也显著减少;(3)氯通道对PTX的反应性恢复:PTX(30 nM)可抑制ClC-3 siRNA处理后的耐药细胞基础电流、低渗或顺铂激活的氯电流;在NC siRNA处理组的细胞则依然没有明显的抑制作用;(4)降低了耐药细胞的β-tubulin蛋白的表达,增加了耐药细胞的β-tubulin聚合比例;8)下调A2780/PTX细胞的β-tubulin蛋白的表达后,对ClC-3蛋白的表达则无影响。结论:1)ClC-3氯通道在卵巢癌PTX敏感与耐药细胞的mRNA表达、蛋白表达、分布以及通道功能上均存在明显的差异。2)下调耐药细胞的ClC-3后,耐药细胞对PTX敏感性增强,MDR相对表达量降低,氯通道功能恢复,证明了ClC-3是耐药的关键靶点。3)ClC-3和tubulins之间存在相关性,可能通过影响tubulins的表达及其聚合游离的存在形式,来参与PTX耐药。