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背景肺癌是目前最常见的恶性肿瘤之一,其发病率和死亡率均居于我国城市人口常见恶性肿瘤之首,且发病率仍随年上升。【1】化疗是最主要治疗肺癌的手段。多药耐药性(Multidrug resistance,MDR)可导致肺癌细胞对化疗药物的敏感性降低,致使化疗治疗效果下降、肿瘤复发,是导致肺癌患者死亡率高的主要原因之一,所以如何解决MDR的问题成为临床治疗中急需解决的难题。在肺癌化疗药物中,顺铂(cis-dichlorodiamine platinum,CDDP)是最重要的药物之一,属于肺癌化疗的一线药物。目前认为它通过抑制肿瘤细胞DNA合成【2】、诱导凋亡【3】等机制起到抗肿瘤的作用。虽然在临床上应用广泛,但是肺癌对于顺铂的耐药性使得顺铂的治疗效果差强人意,是肺癌化疗失败的重要原因。【4】目前普遍认为MDR的产生是由于肿瘤细胞在接触到化疗药物后,其内多种结构、基因表达和信号通路产生变化,导致其增殖、代谢、凋亡、侵袭性均发生变化,在药物作用下仍可以较好生长,涉及到P-170(P-gp)糖蛋白、肺耐药相关蛋白(LRP)、多药耐药相关蛋白(MRP)等介导的经典耐药途径和凋亡、酶活性、细胞内pH变化等介导的非经典耐药机制等等众多耐药机制【5-10】。国内外研究表明,MDR的产生是一个多基因参与的复杂过程,到目前为止,关于包括顺铂在内的化疗药物的MDR机制仍未完全阐明。所以,寻找并研究新的耐药相关基因,解析MDR机理,并逆转肺癌化疗MDR过程,是摆在抗癌医务工作者面前的首要问题。CA916798基因是我们课题组在前期项目资助下,通过抑制消减杂交(SSH)技术对比肺腺癌细胞系(SPC-A-1)和相应耐顺铂肺癌细胞系(SPC-A-1/CDDP),首先发现、报导并证实的一条新基因,在SPC-A-1/CDDP中表达明显高于SPC-A-1,登录于GenBank的EST【11】。进一步研究表明:CA916798基因在耐药肺癌细胞系中表达较亲代细胞系明显上调; CA916798基因作用与细胞内经典抗凋亡信号通路PI3K/AKT/mTOR通路作用相似:抑制CA916798基因表达或PI3K/AKT1/mTOR通路,可以逆转耐顺铂肺腺癌细胞系A549/CDDP的耐药性;上调该基因表达或PI3K/AKT1/mTOR通路,可使对肺小细胞癌H446细胞系产生顺铂耐药性,初步证明CA916798是顺铂耐药相关基因【12-15】,该基因可能是PI3K/AKT通路作用的底物或靶点。目的研究PI3K/AKT1/mTOR信号通路与CA916798基因之间的相互作用。探讨CA916798基因对顺铂的耐药机制,为逆转其耐药奠定理论基础。方法1.用基因转染技术建立持续激活或抑制AKT1表达的A549和A549/CDDP细胞系,Western blot检测总AKT和pAKT表达进行验证。2.观测加入顺铂后上述各组细胞的生长曲线、药敏结果的区别,检测上述细胞中基因CA916798的表达变化。3.向A549及A549/CDDP细胞内加入PI3K抑制剂LY294002或mTOR抑制剂雷帕霉素,检测各组细胞基因CA916798的表达及药敏结果的变化结果1.进行多药药敏检测,发现A549/CDDP细胞系同A549细胞系相比对于多种化疗药物均具有耐药性。2.成功转染、建立下列各组细胞模型:A549空载体组,持续激活AKT1表达的A549-Myr-AKT组,持续抑制AKT1表达的A549-AKT-K179M组,A549/CDDP空载体组,持续激活AKT1表达的A549/CDDP-Myr-AKT组,持续抑制AKT1表达的A549/CDDP-AKT-K179M组。3.经过Western blot检测验证,①转染AKT1持续增强表达的A549-Myr-AKT组、 A549/CDDP-Myr-AKT组以及持续抑制表达的A549-AKT-K179M组、A549/CDDP-AKT-K179M组细胞内,总AKT1表达均较未转染细胞增加,而转染空载体组与对照细胞相比AKT1表达无差别;②A549-Myr-AKT细胞pAKT1表达高于对照细胞A549组,空载体组pAKT1表达与对照细胞组相同,A549-AKT-K179M组pAKT1表达低于对照细胞组;③同样的,A549/CDDP-Myr-AKT组、A549/CDDP空载体组、A549/CDDP-AKT-K179M组的pAKT1表达分别高于、接近、低于对照细胞A549/CDDP组。4.加入顺铂前,各组细胞生长曲线趋势一致。加入顺铂后,①A549-AKT-K179M组增殖速度低于A549空载体组,A549空载体组低于A549-Myr-AKT组;②A549/CDDP-AKT-K179M组增殖速度低于A549/CDDP空载体组,A549/CDDP空载体组增值速度低于A549/CDDP-Myr-AKT组;5.RT-PCR及Western blot检测各组A549细胞CA916798基因表达发现:在各组细胞中,CA916798基因的mRNA及蛋白表达含量均为A549-Myr-AKT组最高,A549空载体组居中,A549-AKT-K179M组最低。检测各组A549/CDDP细胞CA916798基因表达同样可以发现:A549/CDDP-Myr-AKT组最高,A549/CDDP空载体组居中,A549/CDDP-AKT-K179M组最低。6.药敏实验检测各组细胞对于顺铂的IC50,提示IC50从高至低分别为A549/CDDP-Myr-AKT组、 A549/CDDP空载体组、 A549/CDDP-Myr-AKT组、A549-Myr-AKT组、A549空载体组,A549-AKT-K179M组。7.加入LY294002后,各组细胞CA916798表达均下降,IC50下降,加入雷帕霉素后,各组细胞CA916798表达下降,细胞IC50下降。结论1.在A549细胞及A549/CDDP细胞内均成功构建了持续AKT1增强表达和持续AKT1抑制表达的细胞系。2.AKT1增强表达的细胞CA916798基因mRNA、蛋白表达也增加,AKT1抑制表达的细胞内CA916798基因mRNA、蛋白表达也下降。3.使用抑制剂分别抑制PI3K、mTOR作用后,CA916798基因mRNA、蛋白表达均下降。4.初步证实了CA916798基因位于PI3K/AKT1/mTOR通路下游,可能是该通路作用的底物或靶点。