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血管内皮生长因子(VEGF)是肿瘤血管新生过程中的重要因子,是抗血管新生的肿瘤基因治疗的重要靶点,本论文旨在建立和评估抑制血管内皮生长因子表达的锤头状核酶(hammerheadribozyme)技术系统,探讨该系统在抗血管新生的肿瘤基因治疗中可能的应用。
为了建立和评估抑制血管内皮生长因子表达的锤头状核酶技术系统,我们运用了如下技术手段:1,对VEGFl21基因mRNA序列进行二级结构分析,选择靶点;2,设计并构建针对VEGF的分泌肽mRNA的可表达锤头状核酶(1—4)载体系统和VEGF一荧光色素酶融合基因报告质粒;3,通过试管内切割实验等方法评估核酶对于试管内转录得到的VEGFRNA切割有效性和效率;4,通过瞬时共转染实验和稳定转染实验评估核酶在细胞内对于VEGFmRNA的切割效率;5,通过构建缺陷型腺病毒导入系统评估核酶在细胞内对于mRNA的切割效果;6,通过稳定表达核酶的细胞株的裸鼠成瘤实验评估抑制VEGF对于肿瘤形成和生长的作用。
研究结果显示:1,设计和构建了对VEGFl2lmRNA二级结构水平上的暴露区(+8,+36,和+71位点:核酶1,3和4)和非暴露区(+17:核酶2)四个锤头状核酶(1~4)质粒;2,试管内切割检测表明,针对+8,+36,和+71位点的核酶(1,3和4)可以有效地在试管内对VEGF121RNA进行特异性切割,使其水平分别降至对照的61.7%,27.6%和44.8%(荧光色素酶活性)或66.3%,27.0%和30.0%(蛋白质水平);3,将核酶表达质粒与VEGF-LUC模板质粒瞬时共转染入SMMC一7721肝癌细胞,核酶1,3和4VEGF—LUC水平分别降低到对照的81.4%,56.6%和69.1%;4,稳定表达针对VEGF的核酶1,3或4的SMMC一7721细胞株中,内源性VEGFRNA的水平降至对照水平的5%;5,构建了复制缺陷型腺病毒核酶导入系统;6,稳定表达核酶的细胞株裸鼠成瘤实验显示,核酶3号可以抑制肿瘤的生长。
综上,我们构建的分别针对VEGFl2l+8,+36,和+71位点锤头状核酶可有效地抑制VEGF的RNA水平,针对+36位设计的锤头状核酶抑制效果最好。