地塞米松和干扰素上调SARI表达的分子机制及其在抗淋巴瘤细胞增殖中的作用

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研究背景:地塞米松(Dexamethasone,Dex)因对血液系统肿瘤(包括淋巴瘤)具有抗增殖、促凋亡、减轻化疗副反应的作用而被广泛应用于临床,但其作用机制至今仍未完全明了。干扰素(interferon, IFN)是一类具有多效性的细胞因子,在淋巴瘤治疗过程中效果显著,抗瘤机制尚不清楚。目前已知Dex与糖皮质激素受体(GlucocorticoidReceptors,GR)结合后才能发挥抗瘤效应、STAT是IFN的下游靶基因,而生物信息学分析提示干扰素诱导的活化蛋白-1抑制剂(suppressor of AP-1regulated byinterferon,SARI)启动子区有GR、STAT的结合位点。SARI是新近发现的一种抑癌基因,于正常细胞中高表达,而在相应的肿瘤细胞中低表达或不表达。因其可以特异性地抑制肿瘤细胞增殖,却不杀伤正常细胞,故而在肿瘤生物治疗领域有着诱人的前景。但是SARI抗肿瘤的分子机制仍未阐明,尤其是能调控SARI的上游分子仍未见报道。研究目的:探讨地塞米松和干扰素的抗淋巴瘤效应对SARI基因表达的调控及其分子机制。研究方法:(1)用不同浓度的GR激动剂Dex单独处理或者与GR拮抗剂米非司酮(Mifepristone,Mfp)联合处理淋巴瘤细胞(Namalwa、JeKo-1)和单核细胞(THP-1)。CCK-8法检测细胞增殖情况;RT-PCR、Real time-PCR、Western blot分别从转录水平和翻译水平检测SARI的表达情况。(2)生物信息学分析SARI基因5’调控区,预测GR结合位点;分子克隆构建SARI启动子区截短的重组质粒,Dex单独或联合Mfp处理转染了重组质粒的细胞,荧光素酶报告基因分析SARI基因启动子活性;EMSA、ChIP分别从胞外和胞内检测GR与SARI启动子区的特定序列能否直接结合;定向点突变该结合序列后再检测SARI启动子区活性。(3)尾静脉注射法和皮下注射法制备两组荷瘤裸鼠模型,每组分别给予PBS和Dex。记录小鼠发生后肢瘫痪或死亡的天数,取肿瘤组织称重、测量并计算体积。取外周血液的淋巴细胞和肿瘤组织分别提取总RNA和总蛋白,RT-PCR、Real time-PCR和Western Blot法检测SARI mRNA和蛋白变化。取肿瘤组织切片免疫组化法检测SARI蛋白变化。(4)siRNA抑制SARI表达,CCK-8法检测Dex对淋巴瘤细胞增殖的抑制情况,EMSA检测SARI靶基因AP-1的活性,Real time PCR、Western blot检测AP-1下游靶基因p53/p21mRNA和蛋白的变化。(5)IFN-α/β分别处理淋巴瘤细胞(Namalwa、JeKo-1)和白血病细胞(Jurkat、THP-1)24h,CCK-8法检测IFN-α/β对上述细胞的增殖抑制效果;RT-PCR、Realtime-PCR、Western blot检测SARI mRNA和蛋白水平的变化;对SARI基因启动子区的转录因子结合位点进行生物信息学预测。研究结果:(1)Dex呈剂量依赖性地抑制淋巴瘤细胞增殖,并能上调SARI mRNA和蛋白的表达,这一现象可以被Mfp逆转。但是,二者对THP-1对照细胞的增殖及SARI表达均无明显影响。(2)GR能显著上调SARI基因启动子活性,这也能被Mfp所抑制。(3)GR能与SARI基因启动子区的顺式作用元件ER9(-178TGTCCTccctcccctAGAACA-158)直接结合。(4)荷瘤裸鼠腹腔注射地塞米松能显著抑制Namalwa淋巴瘤增殖、延长裸鼠生存时间,同时上调外周血液淋巴细胞和肿瘤组织中SARI mRNA和蛋白的表达;免疫组化也证实了给药组的肿瘤组织中SARI表达比对照组高。(5)siRNA抑制SARI表达后,Dex对淋巴瘤增殖的抑制能力、对AP-1活性及其靶基因p53/p21mRNA和蛋白表达的影响均被逆转。(6)IFN-α和IFN-β均能有效杀伤淋巴瘤细胞(Namalwa、JeKo-1)并诱导其SARI mRNA和蛋白的表达;SARI启动子区含有转录因子STAT的结合位点。结论:(1)首次鉴定直接调控SARI的上游分子GR。(2)GR激动剂Dex能上调SARI表达进而抑制淋巴瘤细胞增殖,这一现象能被GR拮抗剂Mfp逆转。(3)上调SARI表达可能是地塞米松抗淋巴瘤的新机制,GR-SARI通路可能是淋巴瘤生物治疗的新靶点。(4)Dex能抑制淋巴瘤增殖,调节AP-1活性及其靶基因p53/p21mRNA和蛋白表达,该效应是SARI依赖性的。SARI有望成为检测Dex药物敏感性的生物学标志物。(5)诱导SARI表达可能是IFN-α/β抗淋巴瘤机制之一,而SARI表达升高可能由STAT介导。
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