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前言:研究发现,早期肺癌、乳腺癌及肾癌患者经常出现(3p21.3)染色体异常。这个区域共有19个基因,都在不同程度上表现出了相应的肿瘤抑制作用(包括细胞分化、增殖、信号转导及凋亡)。RBM5(也被称为g15、RBM5及H37)位于这19个基因的末端,研究证明:在肺癌及乳腺癌患者中这个染色体异常区域只包括17个基因,而RBM5不在其中,这个现象说明了RBM5在肺癌及乳腺癌发病中的特殊地位及重要作用。为了研究RBM5在肺腺癌及乳腺癌发病机制中作用,我们搜集了30例原发肺腺癌患者的肺癌组织及癌旁正常肺组织标本(取自同一患者),检测RBM5及相关基因在蛋白水平的表达;然后,将pcDNA3.1-RBM5过表达质粒转染人肺腺癌细胞A549及人乳腺癌细胞MCF7进行体外实验研究;并用A549、MCF7细胞在BALA/c裸鼠建立肺腺癌移植瘤模型及乳腺癌移植瘤模型,通过给予pcDNA3.1-RBM5干预肿瘤生长来进行体内实验研究。方法:Western blot/免疫组化法检测人肺腺癌组织及癌旁正常组织中RBM5及Bcl-2在蛋白水平的表达;脂质体法瞬时转染pcDNA3.1-RBM5于A549及MCF7细胞,获得高表达RBM5的体外细胞模型;Annexin V/PI双染法检测过表达RBM5的细胞凋亡情况;流式细胞术检测过表达RBM5的细胞周期情况;PCR Array筛查细胞过表达RBM5后相关凋亡基因在mRNA水平的变化;将A549,MCF7细胞接种于BALB/c裸鼠获得移植瘤模型,再以减毒沙门氏菌为载体携带pcDNA3.1-RBM5经尾静脉注射入裸鼠体内,研究RBM5在体内对移植瘤生长的影响及机制;TUNEL法检测肿瘤组织凋亡情况;RT-PCR/realtime-PCR法检测细胞或肿瘤组织中RBM5,TNF-α等在mRNA水平的表达;ELISA/Western blot/免疫组化法检测细胞或肿瘤组织中RBM5,P-ERK,PCNA,TNF-α,cleaved-caspase-3、8、9,及cleaved-PARP在蛋白水平的表达。结果:与癌旁正常肺组织对比,肺腺癌组织RBM5的蛋白水平表达显著降低的有23例(76.7%),表达量未见显著差异或不同程度升高的有7例(23.3%)(χ2=2.963, P<0.05);与癌旁正常肺组织对比,肺腺癌组织Bcl-2蛋白水平表达量升高的有21例(70%),表达量降低的有9例(30%)(χ2=2.179, P<0.05);转染pcDNA3.1-RBM5后,获得RBM5的mRNA及蛋白均高表达的A549细胞及MCF7细胞(p<0.01);MTT结果显示,转染pcDNA3.1-RBM5后, A549及MCF7生存率显著下降(p<0.05);流式细胞术结果显示,转染pcDNA3.1-RBM5后, A549及MCF7出现明显的早期凋亡(p<0.01),A549还出现细胞周期阻滞(G1期)(p<0.05);转染pcDNA3.1-RBM5后,A549细胞的RBM5,TNF-α,Bax,cleaved-caspase3、8、9,及cleaved-PARP蛋白表达显著升高(p<0.05),而Bcl-2,p-ERK,PCNA蛋白表达显著下降(p<0.05);转染pcDNA3.1-RBM5后,MCF7细胞的RBM5,TNF-α,cleaved-caspase-3、8,及cleaved-PARP蛋白表达显著升高(p<0.05);成功建立了肺腺癌及乳腺癌裸鼠移植瘤模型,尾静脉注射携带pcDNA3.1-RBM5质粒的减毒沙门氏菌后肿瘤生长均受到明显抑制(p<0.01);琼脂平板菌落计数实验显示,尾静脉注射后72h时,减毒沙门氏菌在各脏器组织均有不同程度定植,其中尤以肿瘤组织为甚,差异具有统计学意义(p<0.05),尾静脉注射后7d时,减毒沙门氏菌在各脏器组织中的定植数量显著减少,有的脏器组织甚至接近于零,但在肿瘤组织中仍有大量定植,差异具有统计学意义(p<0.05);Western blot/免疫组化法测得RBM5蛋白在肺腺癌移植瘤及乳腺癌移植瘤组织中均高表达(p<0.05);经pcDNA3.1-RBM5质粒治疗后,肺腺癌及乳腺癌肿瘤组织均出现显著凋亡(p<0.01);给予pcDNA3.1-RBM5后,肺腺癌组织中RBM5,Bax,TNF-α,cleaved-caspase-3、8、9,及cleaved-PARP蛋白表达显著升高(p<0.05),而Bcl-2,p-ERK,PCNA显著下降(p<0.05);给予pcDNA3.1-RBM5后,乳腺癌组织中RBM5,TNF-α,cleaved-caspase-3、8,及cleaved-PARP蛋白表达显著升高(p<0.05)。结论:1.证实肿瘤抑制基因RBM5在人原发性肺腺癌组织中蛋白水平的表达低于癌旁正常肺组织,而Bcl-2在人原发性肺腺癌组织中蛋白水平的表达高于癌旁正常肺组织,该结果提示RBM5的缺失及凋亡受抑制与肺腺癌的发生发展密切相关。2.通过基因瞬时转染,获得高表达RBM5的A549及MCF7细胞模型。证明RBM5可以在体外诱导A549发生细胞凋亡、细胞周期阻滞及增殖抑制。同时,RBM5在体外可诱导MCF7细胞凋亡的发生。3.通过建立裸鼠肺腺癌移植瘤模型及乳腺癌移植瘤模型,证实RBM5可抑制肺腺癌及乳腺癌移植瘤的生长;同时,证实RBM5在体内诱导肺腺癌发生细胞凋亡及增殖抑制,并在体内诱导乳腺癌发生细胞凋亡。4.通过对肺腺癌的体内、外实验研究证实,RBM5可通过诱导细胞凋亡及抑制细胞增殖的共同作用来抑制肺腺癌生长。其诱导凋亡机制为,一方面RBM5可能通过促进TNF-α的表达从而活化caspase-8诱导细胞凋亡;另一方面RBM5可下调Bcl-2蛋白,上调Bax蛋白,导致Bax/Bcl-2比值升高,从而活化caspase9诱导细胞凋亡。此外,RBM5抑制肺腺癌细胞增殖的机制可能与抑制Ras/Raf/MEK/Erk信号传导通路有关。5.通过对乳腺癌的体内、外实验研究证实,RBM5可通过诱导细胞凋亡抑制乳腺癌生长,其机制可能为RBM5通过促进TNF-α的表达从而活化caspase-8诱导细胞凋亡,该结果与肺腺癌研究结果一致,提示,RBM5对于TNF-α的作用可能是其发挥抑癌作用的重要机制之一。6.本研究通过对肺腺癌及乳腺癌的体内、外实验研究,确定了RBM5对肺腺癌及乳腺癌的抑癌作用,为深入研究RBM5对于肺腺癌及乳腺癌的作用及机制提供理论依据,同时对于临床上以RBM5为靶点诊治肺腺癌及乳腺癌的研究具有一定的指导意义。