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目的:肺癌是目前世界范围内发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,其中非小细胞肺癌(non-small cell lung cancer,NSCLC)占肺癌总数的80%以上。尽管早期手术切除5年生存率可达80%,但大部分患者就诊时已属晚期失去了手术治疗机会。过去30年间,虽然有很多新的化疗药物问世,治疗策略也有很大改进,但患者从中获益甚微。因此,急切需要新的治疗方法出现,其中分子靶向药物的使用具有划时代意义。近十年来,以表皮生长因子受体(epidermal growth factor receptor,EGFR)为靶点的酪氨酸激酶抑制剂(tyrosin kinase inhibitors,TKIs)如吉非替尼(Gefitinib)、厄洛替尼(Erlotinib)等在有EGFR突变的晚期NSCLC治疗中取得了突破性进展,为众多NSCLC患者带来了福音。然而,令人遗憾的是,仍有约20%有EGFR突变的病人对吉非替尼治疗效果不佳。另外,对EGFR-TKIs初始治疗有效的患者经一段缓解期后又出现疾病进展,即发生继发性耐药。以上结果提示,EGFR突变并非是预测EGFR-TKIs对晚期NSCLC的治疗效果与生存的唯一指标,除EGFR突变之外,可能还有其它分子机制参与了对EGFR-TKIs疗效的调控。细丝蛋白A(filamin A, FLNa)又称为肌动蛋白结合蛋白280(ABP-280)或filamin-1(FLN-1),它的N末端含有肌动蛋白结合区(actin-bindingdomain,ABD),可交联肌动蛋白细丝形成稳定的细胞骨架,有助于细胞的运动;FLNa还可与多种细胞膜蛋白结合,为多种蛋白质之间的相互作用提供平台,参与细胞的增殖、粘附、侵袭、迁移以及肿瘤的发生等过程。为证实FLNa的表达量是否影响非小细胞肺癌对EGFR-TKIs的敏感性,本研究拟通过:(1)采用Western blot检测不同类型NSCLC细胞株中FLNa蛋白的表达水平,分析FLNa表达水平与NSCLC细胞对Gefitinib的敏感性的关联;(2)构建表达FLNa siRNA的质粒,将其转染原本高表达FLNa的NSCLC细胞建立沉默FLNa的稳定细胞株;将含FLNa基因的质粒转染原本低表达FLNa的NSCLC细胞建立过表达FLNa的稳定细胞株;(3)检测在Gefitinib作用下,沉默FLNa和过表达FLNa的稳定细胞株的增殖、迁移和侵袭等生物学行为的变化,探讨改变FLNa表达水平是否影响NSCLC对Gefitinib的敏感性。研究结果将为临床研发克服EGFR-TKIs耐药的新药提供新靶点,为EGFR-TKIs耐药的NSCLC患者的治疗带来新曙光。方法:1不同类型NSCLC细胞FLNa蛋白的表达水平体外培养人NSCLC细胞系:GLC-82、 H1975、A549和PC-9细胞,收集细胞提取总蛋白后,通过Western blot检测各种细胞中FLNa的蛋白表达水平。2Gefitinib对不同类型NSCLC细胞的生长抑制作用将GLC-82、 H1975、A549和PC-9细胞分别接种于96孔板,次日换用含不同浓度Gefitinib的完全1640培养基,继续培养72h后,采用MTT法,测定各孔吸光度(OD)值,计算细胞生长抑制率和Gefitinib的IC50值(细胞生长抑制率为50%时的药物浓度)。3FLNa siRNA重组质粒的构建与鉴定根据GenBank中人FLNa基因已知序列(编号: NM001456.3),设计针对FLNa基因的特异性小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)序列,合成能转录短发夹RNA(small hairp in RNA, shRNA)的DNA序列。将DNA序列退火后与质粒载体连接,构建FLNa siRNA重组质粒,阳性克隆经PCR扩增初步鉴定后,再送Invitrogen公司进行DNA测序鉴定。4筛选稳定转染细胞株并验证基因沉默或过表达效果将表达FLNa siRNA的质粒和含FLNa全长基因的质粒分别转染H1975和PC-9细胞,转染48h后分别用嘌呤霉素和潮霉素B筛选3周,挑选出稳定转染的单克隆细胞大量培养。利用实时定量RT-PCR和Western blot检测稳定转染细胞株中FLNa mRNA和蛋白的水平。5Gefitinib对稳定转染细胞株的生长抑制作用将沉默FLNa的稳定转染细胞株(H1975/FLNa siRNA)及其对照组细胞(H1975/Control)和过表达FLNa的稳定转染细胞株(PC-9/FLNa)及其对照组细胞(PC-9/pREP4)分别接种于96孔板,次日换用含不同浓度Gefitinib的完全1640培养基,继续培养72h后,采用MTT法,测定各孔吸光度(OD)值,计算细胞生长抑制率和Gefitinib的IC50值6划痕修复实验检测细胞的迁移能力在24孔板中培养稳定转染细胞株H1975和PC-9生长达80-90%融合度时,用10μl移液器枪头划痕,PBS洗去漂浮的细胞,再加入含Gefitinib的完全1640培养基继续培养,在倒置显微镜下观察并拍照,6h拍照一次,直至划痕愈合,利用软件测量划痕宽度变化。迁移率=(划痕初始宽度-目前宽度)/2/划痕初始宽度×100%。7Transwell检测细胞的侵袭能力铺基质胶于Transwell小室的上室,将稳定转染细胞株H1975和PC-9分别接种于上室,加入含Gefitinib的完全1640培养基继续培养24h后,95%冰乙醇固定,HE染色,显微镜下拍照,每个小室随机选取上、下、左、右及中心共5个视野,计算穿膜细胞数。8在Gefitinib作用下H1975稳定转染细胞株EGFR磷酸化水平的变化培养稳定转染细胞株H1975生长达80-90%融合度时,加入含Gefitinib的完全1640培养基继续培养48h后,收集细胞,提取总蛋白,采用Westernblot检测p-EGFR、EGFR、FLNa的水平,-actin作为内参蛋白。结果:1不同类型NSCLC细胞株中FLNa的蛋白水平Western blot检测结果显示:PC-9细胞的FLNa蛋白水平(0.79±0.02)明显低于GLC-82、H1975、A549细胞(1.40±0.02,1.30±0.02,1.47±0.03),差异有统计学意义(P<0.01)。2Gefitinib对不同类型NSCLC细胞的生长抑制作用MTT检测结果显示:GLC-82、H1975和A549细胞的IC50值(42.20±3.22,21.87±0.84,37.62±2.56)明显高于PC-9细胞(0.05±0.01),差异有统计学意义(P<0.01)。3NSCLC细胞中FLNa蛋白的表达与对Gefitinib敏感性的相关性相关分析显示:NSCLC细胞中FLNa表达水平与其对Gefitinib的敏感性呈负相关。r=﹣0.95, r2=0.91, P<0.05.4FLNa siRNA重组质粒的构建与鉴定构建的重组质粒阳性克隆经PCR结果显示:重组质粒的插入片段大小与预期相符,表明目的DNA序列已克隆入重组质粒中;DNA测序证实该重组质粒序列与所设计序列完全一致,表明针对FLNa基因的siRNA表达质粒已成功构建。5稳定转染细胞株H1975和PC-9中FLNa的表达实时定量RT-PCR检测结果显示:H1975/FLNa siRNA细胞中FLNamRNA的表达(0.44±0.01)明显低于H1975/Control细胞(1.00±0.00)差异有统计学意义(P<0.01); PC-9/FLNa细胞中FLNa mRNA的表达(3.93±0.81)明显高于PC-9/pREP4细胞(1.00±0.00),差异有统计学意义(P<0.01)。Western blot检测结果显示:H1975/FLNa siRNA细胞中FLNa蛋白的表达水平(0.53±0.01)明显低于H1975/Control细胞(0.91±0.01),差异有统计学意义(P<0.01);PC-9/FLNa细胞的FLNa蛋白表达水平(0.67±0.01)明显高于PC-9/pREP4细胞(0.40±0.01),差异有统计学意义(P<0.01)。6稳定转染细胞株对Gefitinib的敏感性MTT检测结果显示:加入不同浓度Gefitinib的H1975/FLNa siRNA细胞的生长抑制率均高于相应浓度的H1975/Control细胞,差异有统计学意义(P<0.05);H1975/FLNa siRNA组Gefitinib的IC50(13.44±1.00)明显低于H1975/Control组(20.43±2.47),差异有统计学意义(P<0.05);加入不同浓度Gefitinib的PC-9/FLNa细胞的生长抑制率均低于相应浓度的PC-9/pREP4组细胞,差异有统计学意义(P<0.05);PC-9/FLNa组Gefitinib的IC50(2.12±0.07)较PC-9/pREP4组(0.06±0.04)明显增高,差异有统计学意义(P<0.01)。7在Gefitinib作用下稳定转染细胞株的迁移能力划痕修复实验检测结果显示:H1975/FLNa siRNA组细胞12h、24h、36h的迁移率(5.02±0.61%,2.12±0.10%,7.07±0.10%)明显低于H1975/Control组细胞(26.92±1.26%,41.81±1.50%,50.00±0.00%),差异有统计学意义(P<0.01)。PC-9/FLNa组细胞24h、48h、72h的迁移率(13.06±0.69%,27.34±3.10%,50.00±0.00%)明显高于PC-9/pREP4组细胞(10.96±0.84%,16.16±0.88%,26.16±0.92%),差异有统计学意义(P<0.01)。8在Gefitinib作用下稳定转染细胞株的侵袭能力Transwell cell invasion assay结果显示:H1975/FLNa siRNA组细胞的穿膜细胞数(19.25±3.10)明显少于H1975/Control组细胞(66.50±6.19),差异有统计学意义(P<0.01);PC-9/FLNa组细胞的穿膜细胞数(71.75±5.56)比PC-9/pREP4组细胞(21.00±2.16)明显增多,差异有统计学意义(P<0.01)。9在Gefitinib作用下H1975稳定转染细胞株EGFR信号通路的变化Western blot检测结果显示:在Gefitinib作用下,H1975/FLNa siRNA组细胞的p-EGFR水平明显低于H1975/Control组细胞。结论:1NSCLC细胞FLNa的表达水平与其对Gefitinib的敏感性呈负相关;2成功构建了FLNa siRNA重组质粒,转染NSCLC细胞后可有效抑制其FLNa mRNA和蛋白水平的表达。3沉默FLNa表达可增强NSCLC细胞对Gefitinib的敏感性,而增加FLNa的表达可降低NSCLC细胞对Gefitinib的敏感性。4沉默FLNa表达可增强Gefitinib对NSCLC细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用;增加FLNa的表达可降低Gefitinib对NSCLC细胞增殖、迁移和侵袭的抑制作用。5沉默FLNa表达可增强Gefitinib抑制NSCLC细胞EGFR磷酸化的作用。