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目的: 通过检测Wistar大鼠肝癌组织中caspase-3(富含半胱氨酸的天氨酸特异性蛋白酶)蛋白的表达及细胞凋亡情况,监测重组腺病毒治疗大鼠肝癌过程中大鼠的各项生存指标及病理学参数,明确重组腺病毒Ad-EAFPPALB/r-caspase-3在Wistar大鼠肝癌发生发展过程中的作用,探讨该病毒的可能作用机制,为寻找原发性肝细胞癌新的治疗靶点提供实验依据。 方法: 制作重组型r-Caspase-3基因,将重组基因r-Caspase-3置于AFP增强子和白蛋白启动子(EAFP-PALB)调控序列之下,以增加病毒的靶向性,建立稳定转染的重组腺病毒载体,在293A细胞中包装、重组、抽提、纯化出重组腺病毒Ad-EAFPPALB/r-Caspase-3,建立空病毒载体和重组腺病毒 Ad/r-caspase-3。鉴定合格之后,大量抽提重组腺病毒 Ad-EAFPPALB/r-caspase-3、Ad/r-caspase-3、Ad-CMV,测定各重组腺病毒的滴度,将重组腺病毒作用于人肝癌细胞株 HepG2细胞、Smmc-7721细胞,观察癌细胞的变化,抽提各组癌细胞RNA行RT-PCR以检测各组腺病毒r-Caspase-3基因的表达,RT-PCR产物经纯化后测序。 选取2周龄大小Wistar大鼠140只:造模组130只,对照组10只。造模组大鼠用灭菌自来水配置浓度为95μg/mL的DENA溶液(避光保存,新鲜配制)饲喂,对照组以无菌纯净水饲喂,连续饲喂16周后,随机处死3只造模组大鼠,取肝脏组织做病理切片。 将制作成功的肝癌模型大鼠随机分为五组,标记为A、B、C、D、E,分别以重组腺病 Ad-EAFPPALB/r-caspase-3(13109pfu/mL) Ad-EAFPPALB/r-caspase-3(13106pfu/mL)、Ad/r-caspase-3(13106 pfu/mL)、Ad-CMV(13106pfu/ml),PBS液经门静脉注射治疗,治疗周期为每周一次,每次1ml,连续治疗4周.对照组(正常大鼠)标记为 F组,经门静脉注射无菌 PBS液,注射周期与用量均与E组相同,观察记录大鼠体重、测定肝重指数(肝重指数=肝重?体重),检测大鼠血液ALP,ALT,γ-GT,通过免疫组织化学方法检测各组Wistar大鼠肝脏组织中Caspase-3蛋白表达,用TUNEL法检测大鼠肝癌组织中细胞凋亡的情况。 结果: 1.转染后的重组腺病毒均可见到荧光蛋白的表达,Ad-EAFPPALB/r-caspase3,Ad/r-caspase3感染 HepG2细胞、Smmc-7721细胞后均可表达 Caspase-3基因,RT-PCR产物测序结果显示基因大小为:Caspase-3基因为873 bp;EAFP- PALB片段为1267 bp。 2.至试验16周,造模组大鼠死亡7只,存活123只,所有存活大鼠均出现肝细胞肝癌,造模成功率为94.6%。对照组大鼠存活10只。 3.各组大鼠基本状况:A、B组较 E组生存周数及生存率均有所提高,平均肝重指数降低,平均肝表面结节数显著减少(P<0.05)。 C、D组与 E组比较无统计学意义(P>0.05),F组生存周数及生存率最高。 4. Caspase-3蛋白表达免疫组化检测 结果: A组肝癌组织中Caspase-3蛋白阳性表达17例,阳性率为70.83%;B组肝癌组织中 Caspase-3蛋白阳性表达13例,阳性率为54.16%;C治疗组肝癌组织中 Caspase-3蛋白阳性表达4例,阳性率为17.50%;D组肝癌组织中Caspase-3蛋白阳性表达3例,阳性率为12.50%;E组肝癌组织中Caspase-3蛋白阳性表达2例,阳性率为8.33%。F组肝脏组织Caspase-3蛋白阳性表达8例,阳性率为80.00%。B、C、D、E组结果与A组比较均有统计学意义(P<0.05),A、B、F组与D组比较有统计学意义(P<0.05),A组与F组、D组与E组间比较无统计学差异(P>0.05)。 5.各组肝癌组织中Caspase-3蛋白表达与大鼠存活周数、腹腔内转移情况有明显相关性(P<0.05),与肝脏肿瘤最大径无明显相关(P>0.05)。 6.各治疗组肝癌细胞凋亡指数为:A组1.82±0.58,C组1.22±0.61,D组1.42±0.31,A组与 D组、A与 C组组间差异有统计学意义(P<0.05)。肝癌大鼠生存周数与凋亡指数间无显著统计学意义(P>0.05)。 结论: 1.重组腺病毒Ad-EAFPPALB/r-caspase-3能稳定转染293A细胞,并能在人肝癌细胞系Hepg2,Smmc-7721中稳定表达Caspase-3基因。 2.本改良造模法通过间断短期用药,使大鼠癌变过程在肝硬化的基础上发生,模拟人肝癌发病过程。诱癌成功率为94.6%,造模时间短。该造模方法诱癌成功率高,成活率高,且诱癌成功后动物一般状况好,能适应进一步的药物,手术等肿瘤治疗措施,为肿瘤病理学,分子生物学,治疗学提供了一个稳定、且肿瘤病变过程接近于人类病变过程的动物模型。 3.重组腺病毒Ad-EAFPPALB/r-caspase-3可促进大鼠原发性肝癌组织细胞中Caspase-3蛋白的活化,促进大鼠肝癌细胞凋亡,改善大鼠的一般生存指标(体重、肝重指数),能延长原发性肝癌大鼠生存周期,对大鼠原发性肝癌有一定的治疗作用,可以作为大鼠原发性肝癌治疗的手段继续深入研究。重组腺病毒Ad/r-caspase-3及 Ad-CMV对大鼠原发性肝癌无治疗作用。