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目的高危型人乳头瘤病毒(high risk human papillomavirus,HR-HPV)的E6/E7是引起宫颈癌的主要致癌基因,在宫颈癌筛查与HPV治疗中具有重大的临床意义,目前E6/E7在宫颈癌致癌中机制尚不十分明确。本研究目的在于通过观察E6/E7基因沉默对于宫颈癌细胞株生物学行为的影响,包括体外的增殖、凋亡、侵袭和裸鼠体内成瘤能力,同时观察E6/E7沉默后宫颈癌细胞对抗肿瘤药物顺铂耐受性的改变以及细胞内hTERC基因表达的变化,探讨HPV E6/E7在宫颈癌发生发展过程中的作用,并推测其发挥作用可能的分子机制,初步评价shRNA干扰对于HPV感染和抗肿瘤治疗领域的应用价值。方法1.shRNA质粒构建针对HPV16与HPV18E6/E7mRNA序列,分别设计3对shRNA特异性序列,构建shRNA载体共6对,利用电击转染法转染HPV16整合的SiHa细胞株与HPV18整合的HeLa细胞株,筛选出稳定转染的单细胞克隆细胞株(pSi-16-NC, pSi-16-1, pSi-16-2, pSi-16-3与pSi-18-NC, pSi-18-1, pSi-18-2, pSi-18-3)。2.体外研究:①应用RT-PCR检测转染后24h、48h、72h,HPV16与HPV18E6与E7mRNA表达;②应用实时定量RT-PCR检测稳定转染细胞株中HPV16与HPV18E6与E7mRNA表达;③应用Western-blot检测转染后SiHa细胞和HeLa细胞中p53、pRb和p16抑癌蛋白的表达;④应用MTT测定转染后SiHa细胞和HeLa细胞的生长增殖能力;Transwell实验检测细胞迁移能力;流式细胞技术检测shRNA转染后SiHa细胞和HeLa细胞的周期分布;⑤顺铂作用48h后流式细胞技术检测细胞总凋亡与早、晚期凋亡;⑥应用FISH检测shRNA稳定转染后细胞内hTERC基因表达变化。3.体内研究:应用SiHa细胞和HeLa细胞稳定转染细胞株分别建立裸鼠人宫颈癌模型(2×10~6个细胞/只)。①通过比较肿瘤体积和重量,观察E6/E7沉默对裸鼠肿瘤生长的抑制作用;②应用FISH检测shRNA转染后癌组织中hTERC基因表达变化。结果1. shRNA质粒的干扰作用:针对E6/E7设计的6组pSi-shRNA载体能够有效地抑制HPV16E6/E7mRNA与HPV18E6/E7mRNA的表达。抑制效果因选择的靶点位置不同而存在差异。在SiHa细胞中,pSi-16-1, pSi-16-2, pSi-16-3对E6和E7的抑制率分别为85.4%与54.9%;91.9%与63.2%;84.7%与71.1%。在HeLa细胞中,pSi-18-1, pSi-18-2, pSi-18-3对E6和E7的抑制率分别为91.3%与55.8%;90.4%与7.8%;87.2%与81.0%。2.体外研究:①q RT-PCR结果显示,pSi-shRNA质粒能够有效沉默HPV16/18E6与E7mRNA的表达,见结果一;②转染前后SiHa细胞和HeLa细胞中p53、pRb和p16抑癌蛋白的表达均有上调;③M TT试验结果显示,E6/E7沉默使SiHa细胞和HeLa细胞的增殖活性降低,部分组(pSi-16-2, pSi-16-3, pSi-18-3)与对照组比较有显著性差异(P<0.05);④Transwell实验结果显示,E6/E7沉默使肿瘤细胞迁移能力下降,部分组(pSi-16-2, pSi-16-3, pSi-18-1, pSi-18-2, pSi-18-3)与对照组比较有显著性差异(P<0.05);⑤细胞周期检测结果表明E6/E7基因沉默后,G0/G1期细胞比例增加,S期细胞比例降低;⑥检测顺铂作用48小时后细胞凋亡情况显示,转染后细胞总调亡率增加,表明E6/E7沉默使细胞对顺铂的敏感性增加;⑦h TERC基因检测发现E6/E7基因沉默使hTERC表达下调,正常细胞比例增加。3.体内研究:①E6/E7沉默能抑制宫颈癌细胞的在裸鼠体内的生长,抑制裸鼠肿瘤的体积,与对照组比较有显著性差异(P<0.01);②E6/E7抑制降低了裸鼠体内肿瘤细胞hTERC基因的表达,使hTERC基因正常表达的细胞比例增加。结论重组质粒pSi-shRNA能够使E6/E7在宫颈癌细胞株SiHa与HeLa细胞中的表达下调,其抑制率可达到60%~90%。E6/E7基因转录水平的沉默使宫颈癌细胞SiHa与HeLa细胞中抑癌蛋白p53、pRb、p16的表达增加,细胞生长受抑制,迁移能力降低,同时使处于G0/G1期细胞比例增加,S期细胞比例减少。综上表明E6/E7基因在宫颈癌细胞生长、增殖、迁移以及细胞周期调控等方面起着重要的作用,与肿瘤细胞的恶性生物学行为密切相关。顺铂药物实验表明E6/E7的抑制使宫颈癌细胞对顺铂敏感性增加,促进了细胞的凋亡。FISH技术检测E6/E7稳定抑制的细胞中hTERC基因的表达,发现E6/E7表达与hTERC基因扩增具有相关性。