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神经胶质瘤(glioma)也称胶质瘤,是最常见的原发性中枢神经系统脑肿瘤,约占所有颅内肿瘤的40%和全部恶性肿瘤的80%。因为胶质瘤的快速生长、恶性浸润、复发率高、死亡率高、治愈率低等特点,使得患者的生存期仅维持在一年左右。目前胶质瘤的治疗存在很大的局限性,因此深入研究胶质瘤的发病机制,寻找关键的分子靶点,寻求有效的药物治疗及方法始终是胶质瘤研究的热点。研究发现在肺癌、乳腺癌、食管癌以及前列腺癌等多种肿瘤中,ATP结合盒蛋白E1(ATP-binding cassette E1,ABCE1)均呈现高表达状态。该蛋白的分子量约为68KD,由599个氨基酸残基组成,是ATP结合盒蛋白超家族E亚家族中的唯一成员,主要位于细胞质和线粒体,普遍存在于古生菌和真核生物中,最初是作为核糖核酸酶L(Ribonuclease L,RNase L)的抑制因子于哺乳动物中发现。另有研究表明,ABCE1在病毒衣壳的装配、蛋白质合成及核糖体再循环过程中发挥着重要的作用。已有研究表明,肿瘤细胞中ABCE1的表达与细胞的增殖能力呈正相关,它在细胞中过表达可以引起细胞克隆形成能力的增强。ABCE1能够与在肿瘤增殖和发展中发挥重要作用的多种分子互相作用,是在肿瘤增殖中起关键作用的因子,但ABCE1在胶质瘤细胞中的作用尚未见报道。本研究围绕ABCE1在胶质瘤细胞增殖、迁移和凋亡中作用机制开展研究,获得以下主要结果:本实验首先通过qRT-PCR和Western blot实验方法,检测了ABCE1在3种不同胶质瘤细胞系和1种正常胶质细胞系中mRNA和蛋白表达情况,结果发现,ABCE1 mRNA和蛋白在不同的胶质瘤和正常胶质细胞中均有表达,且在胶质瘤细胞中的表达显著高于正常胶质细胞。依据这3种胶质瘤细胞转染效率等特点,接下来的实验以胶质瘤细胞U251为研究对象,设计合成了针对ABCE1 mRNA的特异性干扰片段(ABCE1-siRNA),通过脂质体介导将实验组(ABCE1-siRNA)和阴性对照组(ABCE1-NC)分别转染到胶质瘤细胞U251中,经qRT-PCR和Western blot检测证实,实验组ABCE1 mRNA和蛋白表达明显减少;MTT检测细胞生长状况,发现实验组U251细胞增殖能力受到明显抑制;流式细胞术检测细胞周期和凋亡,结果发现与对照组相比,实验组S期细胞数量明显增加,表明细胞周期发生了S期阻滞,并且实验组细胞凋亡现象也明显高于对照组;细胞划痕实验显示实验组胶质瘤细胞的迁移能力显著降低。替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)是一种治疗胶质瘤的口服化疗药,具有一定的疗效性和安全性。TMZ的治疗机制是使O6-甲基鸟嘌呤DNA烷基转移酶失活,引起DNA损伤,最终导致细胞凋亡。尽管临床研究已经证实,TMZ能改善恶性胶质瘤患者的预后,但患者的生存时间仅有17-19个月,并且随着治疗时间的延长,药物疗效降低。所以,提高胶质瘤细胞对TMZ的敏感性也是目前研究的热点。为了增加体外胶质瘤细胞对TMZ的敏感性,本实验首次采用较低浓度的TMZ与ABCE1-siRNA联合作用,结果发现,联合作用组(ABCE1-siRNA+TMZ)相比单独作用组(ABCE1-siRNA和TMZ),U251细胞的增殖能力受到明显抑制,S期细胞数量明显增加,细胞凋亡率也显著高于对照组。表明沉默ABCE1能够显著增强胶质瘤细胞U251对TMZ的敏感性,而且能更有效地诱导胶质瘤细胞发生周期阻滞和凋亡,从而达到抑制胶质瘤细胞增殖的作用。综上所述:本研究发现ABCE1在神经胶质瘤细胞中高表达,沉默ABCE1可有效抑制胶质瘤细胞U251的增殖和迁移,促进细胞的凋亡。沉默ABCE1抑制胶质瘤细胞增殖的分子机制可能与细胞周期调控以及NF-κB信号途径有关。进一步发现,沉默ABCE1可显著增强胶质瘤细胞U251对TMZ的敏感性。由于ABCE1在胶质瘤生长中的重要作用,所以ABCE1有望作为胶质瘤治疗的有效靶点,本研究为探索治疗胶质瘤的新途径和方法提供了实验数据。