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目的:研究同源重组相关蛋白XRCC3的表达影响食管鳞状细胞癌放疗敏感性的分子机制。方法:1.采用RT-PCR及Western Blot法在m RNA和蛋白水平检测XRCC3在正常食黏膜细胞与食管鳞癌细胞的表达水平。通过免疫组织化学检测XRCC3在正常食管黏膜组织及食管鳞癌组织中的表达水平。采用免疫组化评分标准对60例食管鳞癌组织标本中XRCC3的表达情况进行评分。用单因素分析该60例患者一般情况(年龄、性别、TNM分期等)以及对放化疗的敏感性与XRCC3表达水平的相关性。运用单变量分析方法分析60例食管鳞癌患者XRCC3表达水平与疾病相关生存的相关性。采用多因素分析的统计学方法分析患者食管鳞癌组织XRCC3表达水平、患者对同步放化疗反应、N分期、M分期与患者疾病相关生存的相关性。2.将沉默XRCC3基因的质粒psh RNA-XRCC3转染至食管鳞癌TE-1细胞及Kyse30细胞,建立沉默XRCC3表达稳定细胞系,同时将过表达XRCC3基因的质粒p CDH-XRCC3转染至上述稳定细胞系中,建立XRCC3回复表达组,并设立未转染空白对照组,用Western Blot法检测psh RNA-XRCC3的沉默效率和p CDH-XRCC3回复表达效率。3.检测沉默XRCC3对克隆形成能力的影响。采用克隆形成实验检测沉默XRCC3组、回复XRCC3表达组以及空白对照组TE-1细胞和Kyse30细胞放疗后的克隆形成能力,观察放疗对各组细胞克隆形成能力的影响。沉默XRCC3表达的荷瘤裸鼠移植瘤(TE-1细胞)在经放疗后,采用游标卡尺动态检测裸鼠移植瘤体积的变化。4.采用流式细胞术检测沉默XRCC3组、回复XRCC3表达组以及空白对照组TE-1细胞和Kyse30细胞经不同剂量放疗后的凋亡水平,同时用高倍显微镜观察各组细胞有丝分裂灾难情况。采用Western Blot法检测各组放疗前后凋亡相关蛋白Cleaved-PARP和Cleaved-Casbase-3的表达水平,并检测各组细胞同源重组修复相关蛋白XRCC2和Rad51.3的表达情况。5.采用免疫荧光法分别检测沉默XRCC3组、回复XRCC3表达组以及空白对照组TE-1细胞和Kyse30细胞在放疗前后端粒功能紊乱诱导形成的TIF数量与DNA损伤修复蛋白γ-H2AX的表达水平。结果:1.与食管正常黏膜细胞和黏膜组织相比,XRCC3在Kyse150、Kyse510、Kyse410、TE-1、Kyse30五种食管鳞癌细胞以及食管鳞癌组织中,在m RNA水平和蛋白水平都呈高表达。单因素分析发现XRCC3的表达与食管鳞癌患者的放化疗敏感性相关。高表达XRCC3与患者放化疗抵抗有关(P=0.002)。单变量分析显示高表达XRCC3,疾病相关生存较差(P=0.017)。多因素分析发现XRCC3表达水平、放化疗反应以及M分期分别为食管鳞癌患者疾病相关生存的独立预测因子(P=0.011、0.007、0.041)2.在TE-1和Kyse30细胞中,成功建立psh RNA-XRCC3及p CDH-XRCC3的稳定细胞系,在体外实验中psh RNA-XRCC3组可以明显降低XRCC3的表达水平,而p CDH-XRCC3组恢复了XRCC3的表达(P<0.05)。3.在体内体外实验中,沉默XRCC3的表达能够增加食管鳞癌TE-1和Kyse30细胞的放疗敏感性。克隆形成实验显示:XRCC3表达水平对细胞克隆形成能力没有影响,但经放疗后,psh RNA-XRCC3组克隆形成能力显著下降(P<0.01)。裸鼠移植成瘤实验显示:在放疗后沉默XRCC3组与对照组相比,显著增强放疗对移植瘤生长的抑制效应。4.沉默XRCC3的表达能够促进放疗诱导食管鳞癌TE-1和Kyse30细胞的凋亡与有丝分裂灾难。与Control组和p CDH-XRCC3组(回复表达XRCC3组)相比,psh RNA-XRCC3组和IR组的细胞凋亡和有丝分裂灾难比率增加,且IR+psh RNA-XRCC3组的细胞在照射后48h,凋亡及有丝分裂灾难发生率显著增加(P<0.01)。psh RNA-XRCC3组与对照组相比,凋亡相关蛋白Cleaved-PARP和Cleaved-Casbase-3表达水平有显著的升高,而同源重组修复相关蛋白XRCC2和Rad51.3表达水平则有明显降低。5.沉默XRCC3的表达能够增强食管鳞癌TE-1和Kyse30细胞放疗所诱导的DNA损伤及端粒功能紊乱。与Control组和p CDH-XRCC3组相比,psh RNA-XRCC3组的细胞在放射照射后48h,DNA损伤修复蛋白γ-H2AX和端粒功能紊乱诱导形成的TIF都显著增加,说明沉默XRCC3后,放疗显著增加细胞DNA的损伤以及端粒的功能紊乱(P<0.01)。结论:XRCC3通过增强放疗诱导的DNA损伤修复和(或)保护端粒的稳定性,来增强食管鳞癌对放疗的抵抗作用。XRCC3可能是食管鳞癌放疗敏感性的预测因子,有望成为食管鳞癌放疗的有效治疗靶点。