王緒明, 黃 萱, 付政祺, 鄒 豐, 張尚昆, 王兆一, 劉麗江△
(江漢大學(xué) 1醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)教研室, 2江大病理診斷所組織病理診斷部,湖北 武漢 430056)
·論 著·
靶向ER-α36的vshRNA真核表達(dá)慢病毒載體的構(gòu)建、鑒定及其對胃癌細(xì)胞增殖的影響*
王緒明1, 2, 黃 萱1, 2, 付政祺1, 2, 鄒 豐1, 張尚昆1, 王兆一1, 劉麗江1, 2△
(江漢大學(xué)1醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)教研室,2江大病理診斷所組織病理診斷部,湖北 武漢 430056)
目的: 針對雌激素受體(ER)-α36基因的特異性靶序列, 構(gòu)建并鑒定靶向ER-α36基因RNAi慢病毒載體,研究ER-α36沉默后對胃癌細(xì)胞增殖的影響。方法: 篩選確定的ER-α36 基因RNAi有效靶序列,合成靶序列的Oligo DNA,與慢病毒載體(GV307)連接,測序鑒定。轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,包裝產(chǎn)生慢病毒,感染胃癌SGC7901細(xì)胞株。熒光顯微鏡下觀察SGC7901感染后熒光表達(dá)情況,real-time PCR和Western blotting方法檢測ER-α36的表達(dá)變化。用1×10-10mol/L 的17β-雌二醇處理沉默ER-α36的SGC7901細(xì)胞,用細(xì)胞計數(shù)法觀察細(xì)胞增殖能力的變化及檢測相關(guān)下游信號通路分子Src、ERK1/2、cyclin D1表達(dá)的變化。結(jié)果: 陽性克隆PCR及測序證明成功構(gòu)建慢病毒載體LV-ER-α36-RNAi,倒置顯微鏡下觀察LV-ER-α36-RNAi慢病毒載體感染率達(dá)80%以上。 Real-time PCR和Western blotting方法證實四環(huán)素(TeT)誘導(dǎo)下LV-ER-α36-RNAi明顯抑制SGC7901細(xì)胞內(nèi)ER-α36 mRNA和蛋白質(zhì)的表達(dá)。與對照組相比,沉默ER-α36的SGC7901細(xì)胞增殖能力減弱,Src、ERK1/2、cyclin D1蛋白表達(dá)明顯降低,Src蛋白活化能力減弱(P<0.05)。結(jié)論: 我們構(gòu)建的TeT誘導(dǎo)靶向ER-α36的vshRNA慢病毒載體LV-ER-α36-RNAi,可明顯沉默ER-α36的表達(dá),為研究ER-α36蛋白的作用機(jī)理提供實驗依據(jù),ER-α36與胃癌細(xì)胞等腫瘤細(xì)胞的增殖有關(guān)。
SGC7901細(xì)胞; 雌激素受體α36; 慢病毒載體
雌激素受體α36(estrogen receptor α36,ER-α36)是新近發(fā)現(xiàn)的ER-α (又稱ER-α66)的亞型,由310個氨基酸組成,分子量35.7 kD,其基因編碼序列位于人類染色體6q 24.2~25.3(GenBank ID: BX640939.1),目前的研究發(fā)現(xiàn)其蛋白質(zhì)主要定位于細(xì)胞膜。ER-α36與ER-α66不同的是擁有一段特有的氨基酸序列,即在末端有27個氨基酸與ER-α66不同。由此針對這個區(qū)段的氨基酸可獲得特異性的ER-α36抗體,使得對ER-α36蛋白的研究變得更為容易[1]。
近10年的研究有越來越多的證據(jù)顯示,雌激素在雌激素依賴性腫瘤(如乳腺癌等)以及雌激素非依賴性腫瘤(呼吸道及消化道腫瘤等)中均發(fā)揮著非常重要的作用[2-7],其中ER-α36在乳腺癌的耐藥方面和雌激素非依賴性腫瘤的發(fā)生與發(fā)展方面可能比ER-α66發(fā)揮更為重要的介導(dǎo)雌激素信號的作用[2, 8-10]。為了進(jìn)一步闡明ER-α36蛋白的作用原理以及在腫瘤細(xì)胞信號傳遞中的效應(yīng)機(jī)制,敲減其表達(dá)是重要的體外研究手段之一。因此,我們探索構(gòu)建靶向ER-α36的慢病毒短發(fā)夾狀RNA (vshRNA)真核表達(dá)載體的技術(shù)問題,以解決敲減腫瘤細(xì)胞內(nèi)ER-α36的表達(dá),研究其介導(dǎo)雌激素信號的作用機(jī)制。
1 材料和試劑
293T細(xì)胞購自中國科學(xué)院典型培養(yǎng)物保藏委員會細(xì)胞庫;人胃癌細(xì)胞株SGC7901由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院免疫學(xué)教研室饋贈;大腸桿菌菌株DH5α購自天根生化科技(北京)有限公司;XhoI、EcoR I及T4 DNA連接酶購自New England Biolabs;RNA干擾慢病毒載體TetIIP-Turbo-RFP-MCS(MIR30)-Ubi-TetR-IRES-Puromycin(GV307)和病毒包裝質(zhì)粒、GV307重組載體、pHelper 1.0和pHelper 2.0均購自上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司;感染試劑Lipofectamine 2000(11668019)購自Invitrogen;DMEM液體培養(yǎng)基和胎牛血清購自Hyclone;兔多克隆抗人ER-α36抗體由王兆一教授(美國,Creighton大學(xué)醫(yī)學(xué)院)饋贈;兔抗人Src 抗體、p416-Src 抗體、 p527-Src 抗體、兔抗人cyclin D1 抗體、兔抗人ERK1/2 抗體、辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗兔IgG及辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠IgG購自Santa Cruz;鼠單克隆抗體β-actin購自武漢博士德生物工程有限公司;用于Western blotting檢測的增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光試劑ECL和BCA蛋白定量試劑盒為上海碧云天生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;PVDF轉(zhuǎn)印膜購自Millipore;One Step Reverse Transcript-PCR試劑盒為Qiagen產(chǎn)品;SYBR Master Mixture 購自TaKaRa;四環(huán)素(tetracycline,TeT)粉劑購自中國生物制品研究所;其他生化試劑均為進(jìn)口分裝或國產(chǎn)分析純;1,5-二甲基-1,5、二氮十一亞甲基聚甲溴化物(polybrene;感染添加劑)由上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司提供;引物的合成及DNA序列測定均委托上海吉凱基因化學(xué)技術(shù)有限公司完成。
2 主要方法
2.1 靶向ER-α36的vshRNA設(shè)計和構(gòu)建 根據(jù)GenBank數(shù)據(jù)庫獲得ER-α36 (BX640939.1)的序列,設(shè)計合成多對針對ER-α36基因shRNA的寡核苷酸序列,選擇最佳的動力學(xué)參數(shù)靶點(AGC AGA GTG GTA CGG TTA A)進(jìn)入后續(xù)實驗流程。確定針對目的基因shRNA的有效靶點后,合成雙鏈DNA,與GV307載體連接,轉(zhuǎn)化感受態(tài)大腸桿菌DH5α,挑取重組陽性克隆行PCR及測序鑒定(ABI公司3730型DNA測序儀進(jìn)行測序分析)。挑選轉(zhuǎn)化子重懸于10 μL Luria-Bertani(LB)培養(yǎng)基,混勻取1 μL作為模板;使用GV307載體通用引物,進(jìn)行菌落PCR鑒定實驗。PCR鑒定陽性克隆的上游引物為5’-AGA CCT ACG TCG AGC AGC AC-3’, 下游引物為 5’- TCC GTC TCG TGT CTT GTT GC-3’。
2.2 慢病毒包裝 胰蛋白酶消化處于對數(shù)生長期的293T細(xì)胞用于轉(zhuǎn)染,制備慢病毒包裝系統(tǒng)中3種質(zhì)粒的混合溶液[LV-ER-α36-RNAi載體或GV307-NC(GV307-negative control)20 μg,pHelper 1.0(gag/pol元件)載體15 μg,pHelper 2.0(VSVG元件)載體10 μg],與相應(yīng)體積的Opti-MEM混合均勻。將稀釋后的質(zhì)粒與稀釋后的Lipofectamine 2000進(jìn)行混合,將混合液轉(zhuǎn)移至293T細(xì)胞的培養(yǎng)液中,放入37 ℃、5% CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。8 h后, PBS洗滌。加入含10%胎牛血清(FBS)的細(xì)胞培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48 h。收集轉(zhuǎn)染后48 h的293T細(xì)胞上清液。經(jīng)離心過濾,即可獲得病毒濃縮液。將病毒濃縮液移出,測定滴度后,分裝-150 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 慢病毒感染 選取人胃癌SGC7901細(xì)胞,以1×105個數(shù)量的細(xì)胞接種于6孔板中,含10% FBS的DMEM培養(yǎng)基體積為2 mL,待細(xì)胞長至70%。將凍存的LV-ER-α36-RNAi病毒顆粒和GV307-NC病毒顆粒取出冰浴融化,用無血清DMEM培養(yǎng)基稀釋病毒滴度至1×1011TU/L,按20 μL/well的用量,將含有LV-ER-α36-RNAi載體的慢病毒感染胃癌SGC7901細(xì)胞, 同時以GV307-NC病毒顆粒為對照(vector-control),均加入終濃度為10 mg/L的polybrene以提高病毒感染效率。
2.4 熒光顯微鏡檢查感染效率及實驗分組 取LV-ER-α36-RNAi以最適感染復(fù)數(shù)(multiplicity of infection, MOI)值感染SGC7901胃癌細(xì)胞株,置于37 °C、5% CO2培養(yǎng)箱內(nèi)孵育48 h。根據(jù)感染情況將相同時點的SGC7901細(xì)胞分為2組感染組:感染LV-ER-α36-RNAi;感染加TeT處理組感染LV-ER-α36-RNAi同時加上2 mg/L TeT處理。在倒置熒光顯微鏡下觀察感染后48 h時熒光表達(dá)情況,評價細(xì)胞感染效率。
2.5 Real-time PCR方法檢測重組質(zhì)粒對ER-α36 mRNA表達(dá)的影響 實驗分為未感染組、陰性對照組(vector-control)和感染組(LV-ER-α36-RNAi組)、感染+不同濃度TeT處理組(感染LV-ER-α36-RNAi后采用0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L和4 mg/L TeT 處理)。SGC7901細(xì)胞分別感染LV-ER-α36-RNAi或GV307-NC 48 h后,收集mRNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA后,用特異性引物進(jìn)行real-time PCR檢測。ER-α36的上游引物為5’-ACA AGT GGT TTC CTC GTG TCT AA-3’,下游引物為5’-GGG TGT TGA GTG TTG GTT GC-3’;GAPDH的上游引物為5’-TGA CTT CAA CAG CGA CAC CCA-3’,下游引物為5’-CAC CCT GTT GCT GTA GCC AAA-3’。Real-time PCR的擴(kuò)增條件為95 ℃30 s;95 ℃5 s,60 ℃ 30 s,35個循環(huán)。
2.6 Western blotting法檢測重組質(zhì)粒對ER-α36、Src、ERK、cyclin D1、p416-Src及p527-Src蛋白表達(dá)的影響 檢測ER-α36、Src、ERK、cyclin D1蛋白的表達(dá),實驗分為未感染組、陰性對照組(vector-control)、感染組(LV-ER-α36-RNAi組)和感染+TeT處理組(LV-ER-α36-RNAi+2 mg/L TeT)。將上述分組細(xì)胞分別在48 h和72 h后提取總蛋白,進(jìn)行SDS-PAGE。檢測p416-Src及p527-Src蛋白表達(dá),實驗分為未感染組和感染+TeT處理組(LV-ER-α36-RNAi+2 mg/L TeT)。細(xì)胞經(jīng)含2%活性炭吸附的FBS(cFBS)的無酚紅1640處理2 d,再經(jīng)無血清無酚紅1640處理6 h,目的是去除雌激素的影響,再加入終濃度為0 mol/L和1×10-10mol/L 17β雌二醇(17β-estrodial), 5% CO2、37 ℃孵育10 min和20 min,然后分別將上述分組細(xì)胞提取總蛋白。將蛋白定量后進(jìn)行SDS-PAGE,電泳后濕轉(zhuǎn)至PVDF膜,5%脫脂奶粉37 ℃封閉60 min,抗ER-α36、Src、ERK1/2、cyclin D1、p416-Src及p527-Src蛋白的抗體4 ℃孵育過夜。TBST漂洗5 min×3次, 加入相應(yīng)的辣根過氧化物酶標(biāo)記的羊抗鼠或羊抗兔IgG,37 ℃孵育60 min。TBST漂洗5 min×3次,ECL化學(xué)發(fā)光試劑檢測。
2.7 細(xì)胞計數(shù)法檢測雌激素處理下,ER-α36對胃癌細(xì)胞增殖能力的影響 實驗分為未感染組及感染+TeT處理組(LV-ER-α36-RNAi+2 mg/L TeT)。分別將上述分組細(xì)胞經(jīng)除去雌激素影響處理后,收集對數(shù)期細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞懸液濃度,10 cm玻璃平底板每板加入10 000個細(xì)胞。分別加入0 mol/L和1×10-10mol/L 17β-estrodial, 5% CO2、37 ℃孵育5 d和7 d。然后收集細(xì)胞用手持ScepterTM2.0細(xì)胞計數(shù)儀計數(shù),實驗重復(fù)3次。
3 統(tǒng)計學(xué)處理
實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示,采用SPSS 13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行方差分析或t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.讓傳播對象感到我們是“命運共同體”。說一些共同關(guān)注的話題,多一點對重大事件和熱點事件的參與,構(gòu)建出彼此尊重、合作雙贏、共同發(fā)展的“命運共同體”,使傳播內(nèi)容更具針對性、親和力和公信力。
1 重組質(zhì)粒的鑒定
將陽性克隆進(jìn)行PCR實驗并送測序, 測序結(jié)果證實設(shè)計序列正確插入載體且無突變,見圖1。
Figure 1.The sequencing result of LV-ER-α36-RNAi was in accordance with the design planning.
圖1 慢病毒載體LV-ER-α36-RNAi測序結(jié)果
2 LV-ER-α36-RNAi慢病毒感染
未加TeT處理的感染組的SGC7901細(xì)胞48 h后未出現(xiàn)紅色熒光標(biāo)記,感染加TeT處理組的SGC7901細(xì)胞48 h后, 熒光顯微鏡觀察顯示細(xì)胞中均表達(dá)紅色熒光蛋白,提示TeT成功誘導(dǎo)紅色熒光蛋白的表達(dá),重組質(zhì)粒48 h轉(zhuǎn)染效率為80%以上,提示病毒的滴度及轉(zhuǎn)染的效率均比較好,見圖2。
Figure 2.The cell infection rate (48 h after transfection, ×200). A,B: transfected group ;C,D: transfected group with TeT stimulation.
圖2 病毒顆粒感染SGC7901細(xì)胞48 h后紅色熒光蛋白的表達(dá)
3 Real-time PCR方法檢測結(jié)果
相對于未感染組SGC7901細(xì)胞(SGC7901)而言,陰性對照組SGC7901細(xì)胞(vector-control),ER-α36基因無敲減(P>0.05);感染組SGC7901細(xì)胞(Low36),ER-α36基因無敲減(P>0.05);感染加TeT處理組(Low36+TeT),0.5、1、2和4 mg/L TeT分別處理48 h,ER-α36基因敲減效率達(dá)到約14.3%、31.3%、65.1%和65.9%; 0.5、1、2和4 mg/L TeT分別處理72 h,ER-α36基因敲減效率達(dá)到約24.6%、34.3%、72.9%和73.1%,見圖3。上述結(jié)果提示,TeT成功誘導(dǎo)Low36細(xì)胞沉默ER-α36 mRNA表達(dá),具有時間和劑量依賴性,從量效比來看,2 mg/L TeT是最佳誘導(dǎo)濃度。
Figure 3.The mRNA expression of ER-α36 detected by real-time PCR. Mean±SD.n=3.*P<0.05,**P<0.01vsSGC7901.
圖3 Real-time PCR檢測ER-α36 mRNA表達(dá)
4 Western blotting方法檢測結(jié)果
5 細(xì)胞計數(shù)法及Western blotting方法檢測結(jié)果
細(xì)胞計數(shù)法檢測結(jié)果顯示,在濃度為1×10-10mol/L 的17β-estrodial誘導(dǎo)下,沉默ER-α36的SGC7901細(xì)胞(Low36),cyclin D1表達(dá)降低,增殖能力弱于SGC7901細(xì)胞(P<0.05)。在TeT處理下分別沉默ER-α36 48 h和72 h后,與未沉默組相比,Src、ERK1/2及cyclin D1蛋白表達(dá)降低(P<0.05),見圖5。相對于SGC7901細(xì)胞而言,低濃度雌激素在10 min未能誘導(dǎo)Low36細(xì)胞Src蛋白416位點磷酸化,在20 min時有微弱的磷酸化,而Src蛋白527位點磷酸化未能明顯降低,說明沉默ER-α36以后,雌激素誘導(dǎo)Src的416位點活化能力降低,見圖6。上述結(jié)果提示,ER-α36與胃癌細(xì)胞增殖能力有關(guān),Src、ERK1/2及cyclin D1等可能參與ER-α36介導(dǎo)的胃癌細(xì)胞增殖的信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。
Figure 4.Inhibitory effects of LV-ER-α36-RNAi on the protein expression of ER-α36. Mean±SD.n=3.*P<0.05vsSGC7901.
圖4 LV-ER-α36-RNAi對ER-α36蛋白表達(dá)的抑制效應(yīng)
Figure 5.The results of cell counting and Western blotting analysis. A: the results of cell counting; B,C: the results of Western blotting analysis. Mean±SD.n=3.*P<0.05vsSGC7901 at 7 d;△P<0.05vsvector-control at 48 h;#P<0.05vsvector-control at 72 h.
圖5 細(xì)胞計數(shù)法及Western blotting法檢測結(jié)果
逆轉(zhuǎn)錄病毒是一種單股正鏈RNA病毒,核心區(qū)域含有編碼核心蛋白(gag)、編碼逆轉(zhuǎn)錄酶(pol)和編碼包膜蛋白(env)3種重要基因結(jié)構(gòu),是一種高效感染病毒,可以感染幾乎所有的活細(xì)胞[11]。慢病毒(lentivirus)是逆轉(zhuǎn)錄病毒的一種,利用慢病毒載體構(gòu)建的沉默基因表達(dá)載體,其效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物理或化學(xué)方法的轉(zhuǎn)染[12]。TeT調(diào)控基因表達(dá)系統(tǒng)是基于大腸桿菌四環(huán)素操縱子基礎(chǔ)上建立的可人工調(diào)節(jié)基因表達(dá)的操控系統(tǒng)[13]。TeT調(diào)控系統(tǒng)包括TeT-on(激活表達(dá))和TeT-off(關(guān)閉表達(dá))2種模式,可以安全有效地調(diào)控外源基因在真核細(xì)胞的表達(dá)水平[14]。
本實驗中構(gòu)建的沉默ER-α36的慢病毒載體選用GV307病毒載體,其載體序列為TetIIP-Turbo-RFP-MCS(MIR30)-Ubi-TetR-IRES-Puromycin。慢病毒的基因組所含的CpG島更少,降低宿主的免疫反應(yīng)性,可以更優(yōu)地發(fā)揮其基因沉默的作用,同時又幾乎不引起宿主的免疫反應(yīng)[15,16]。我們的實驗結(jié)果證實,轉(zhuǎn)染了沉默ER-α36的慢病毒載體后,若不給予TeT處理,ER-α36并沒有被敲減,而給予了TeT處理后,ER-α36就被明顯敲減了。因此,含有四環(huán)素調(diào)控位點的GV307病毒載體,不僅攜帶有沉默ER-α36的片段,還帶有控制其表達(dá)的開關(guān),這是保證實驗研究非常重要的技術(shù)手段。
我們構(gòu)建的沉默ER-α36的慢病毒載體,是深入研究雌激素- ER-α36在胃癌中作用及機(jī)制的前提之一。本項研究的結(jié)果顯示,胃癌SGC7901細(xì)胞被感染的第48 h,轉(zhuǎn)染效率在80%以上,測序結(jié)果顯示,基因設(shè)計序列正確插入載體且無突變。Real-time PCR結(jié)果顯示,ER-α36基因敲減效率達(dá)到約73%。Western blotting結(jié)果顯示,在感染的第48 h和72 h,ER-α36蛋白表達(dá)降低且有統(tǒng)計學(xué)差異。
胃癌是中國常見高發(fā)惡性腫瘤之一,流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),胃癌的發(fā)生具有男性明顯多于女性的特點,而這種性別的差異在女性絕經(jīng)后消失[17]。因此,胃癌的發(fā)生顯然與雌激素有某種關(guān)聯(lián),但是雌激素信號的轉(zhuǎn)導(dǎo)又與ER-α66的關(guān)系不緊密[18]。我們的前期研究發(fā)現(xiàn),胃癌細(xì)胞和人體胃癌組織樣本中均有ER-α36的表達(dá),并在胃癌組織、癌旁組織及遠(yuǎn)離胃癌的組織中呈遞減的趨勢,且與患者的年齡、腫瘤的大小、組織學(xué)分級以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移相關(guān)[8-9]。
Figure 6.Expression of p416-Src and p527-Src in SGC7901 cells (A) and Low36 cells (B) treated with 1×10-10mol/L 17β-estrodial at different time points. Mean±SD.n=3.*P<0.05vsp416-Src/Src at 0 min;#P<0.05vsp527-Src/Src at 0 min.
圖6 Western blotting法檢測結(jié)果
雌激素通過ER-α36經(jīng)c-Src信號通路調(diào)控胃癌細(xì)胞的生長,在正常情況下, Src-SH2結(jié)構(gòu)域與 C 端 Tyr527 結(jié)合, 后者被蛋白酸氨酸激酶(protein tyrosine kinase,PTK)磷酸化, 使整個分子呈頭尾卷曲狀態(tài), 將 Src 激酶活性中心遮蓋, 因而 Src 激酶活性處于抑制狀態(tài)。Tyr527 的去磷酸化就可使 Src 活化, Src 激酶一旦解除了抑制狀態(tài), PTK 功能域內(nèi)一個關(guān)鍵酪氨酸殘基就被磷酸化, 其 PTK 活性被激活[3, 19]。Raf/MEK/ERK信號通路調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、分化和細(xì)胞周期進(jìn)程,是許多上皮性腫瘤增殖的中心調(diào)控環(huán)節(jié),在許多腫瘤中存在ERK1/2蛋白激活[20-22]。
在本實驗中發(fā)現(xiàn),在低濃度 17β-estrodial的誘導(dǎo)下,SGC7901細(xì)胞增殖能力增強(qiáng)(P<0.05),沉默ER-α36后,這種增強(qiáng)效應(yīng)消失(P>0.05)。沉默胃癌細(xì)胞中ER-α36的表達(dá)后, Src、ERK1/2等與細(xì)胞增殖相關(guān)的信號分子表達(dá)也降低,Src蛋白活化能力降低(P<0.05)。提示可能是通過激活Src激酶及細(xì)胞內(nèi)MAPK(ERK1/2)信號通路促進(jìn)細(xì)胞增殖。研究報道,Src及ERK信號通路可以誘導(dǎo)cyclin D1高表達(dá),參與腫瘤細(xì)胞增殖[23-24]。
CyclinD1是一種原癌基因,屬于G1細(xì)胞周期蛋白家族,通過細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4和6的磷酸化和失活Rb蛋白發(fā)揮作用,是調(diào)控細(xì)胞周期G1向S 期轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵蛋白,主要功能是促進(jìn)細(xì)胞增殖,同時,研究認(rèn)為,cyclin D1與雌激素信號通路相關(guān)[3, 25]。 在胃癌、食管癌、乳腺癌和尿路上皮癌等多種腫瘤組織中發(fā)現(xiàn)有cyclin D1的過表達(dá)出現(xiàn)[26-27]。在本實驗中發(fā)現(xiàn),沉默ER-α36后, cyclin D1蛋白表達(dá)降低,提示cyclin D1可能參與ER-α36促進(jìn)細(xì)胞增殖的信號通路。
[1] Wang ZY, Zhang XT, Shen P, et al. A variant of estrogen receptor-{alpha}, hER-{alpha}36: transduction of estrogen- and antiestrogen-dependent membrane-initiated mitogenic signaling[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2006, 103(24):9063-9068.
[2] Zhang XT, Wang ZY. Estrogen receptor-α variant, ER-α36, is involved in tamoxifen resistance and estrogen hypersensitivity[J]. Endocrinology, 2013, 154(6):1990-1998.
[3] Wang XM, Deng H, Zou F, et al. ER-α36-mediated gastric cancer cell proliferation via the c-Src pathway[J]. Oncol Lett, 2013, 6(2):329-335.
[4] Jiang HP, Teng RY, Wang Q, et al. Transcriptional analysis of estrogen receptor alpha variant mRNAs in colorectal cancers and their matched normal colorectal tissues[J]. J Steroid Biochem Mol Biol, 2008, 112(1-3):20-24.
[5] Fu ZQ, Zou F, Deng H, et al. Estrogen protects SGC7901 cells from endoplasmic reticulum stress-induced apoptosis by the Akt pathway[J]. Oncol Lett, 2014, 7(2):560-564.
[6] Fu ZQ, Deng H, Wang XM, et al. Involvement of ER-α36 in the malignant growth of gastric carcinoma cells is associated with GRP94 overexpression[J]. Histopathology, 2013, 63(3): 325-333.
[7] 鄧 昊, 鎮(zhèn)鴻燕, 范 軍, 等. 17β-雌二醇可促進(jìn)胃癌細(xì)胞BGC823生長[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版, 2012, 33(2):150-154.
[8] 王陸佰, 鄧 昊, 黃 萱, 等. 胃癌中雌激素受體-α36與α66 mRNA的表達(dá)及其臨床病理意義[J]. 武漢大學(xué)學(xué)報:醫(yī)學(xué)版, 2010, 31(1):38-42.
[9] Deng H, Huang X, Fan J, et al. A variant of estrogen receptor-α, ER-α36 is expressed in human gastric cancer and is highly correlated with lymph node metastasis[J]. Oncol Reports, 2010, 24(1):171-176.
[10]Deng H, Zhang XT, Wang ML, et al. ER-α36-mediated rapid estrogen signaling positively regulates ER-positive breast cancer stem/progenitor cells[J]. PLoS One, 2014, 9(2): e88034.
[11]Liu YP, Berkhout B. HIV-1-based lentiviral vectors[J]. Methods Mol Biol, 2014, 1087: 273-284.
[12]陳 舒, 羅 銘, 蔡望青, 等. 靶向MAG基因 shRNA 慢病毒載體的構(gòu)建及其對MAG基因表達(dá)的沉默[J]. 中國病理生理雜志, 2013, 29(9):1725-1728.
[13]Gossen M, Bujard H. Tight control of gene expression in mammalian cells by tetracycline-responsive promoters[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 1992, 89(12):5547-5551.
[14]Stary E, Gaupp R, Lechner S, et al. New architectures for Tet-on and Tet-off regulation in Staphylococcus aureus[J]. Appl Environ Microbiol, 2010,76(3):680-687.
[15]Ghosal A, Kabir AH, Mandal A. RNA interference and its therapeutic potential[J]. Central European J Med, 2011, 6(2):137-147.
[16]Motavaf M, Safari S, Alavian SM. Therapeutic potential of RNA interference: a new molecular approach to antiviral treatment for hepatitis C[J]. J Viral Hepat, 2012,19(11): 757-765.
[17]Jemal A,Bray F, Center MM, et al. Global cancer statistics[J]. CA Cancer J Clin, 2011, 61(2): 69-90.
[18]Wang J, Li J, Fang R, et al. Expression of ER-α36 in gastric cancer samples and their matched normal tissues[J]. Oncol Lett, 2012, 3(1):172-175.
[19]王緒明, 劉晶晶, 鄧 昊, 等. ER-α36對胃癌SGC7901細(xì)胞在裸鼠體內(nèi)生長的影響[J]. 世界華人消化雜志, 2011, 19(28):2919-2924.
[20]Yeh CB, Yu YL, Lin CW, et al. Terminalia catappa attenuates urokinase-type plasminogen activator expression through Erk pathways in Hepatocellular carcinoma[J]. BMC Complement Altern Med, 2014,14:141.
[21]Chen H, Cheng ZY, Pan Y,et al. RASAL1 influences the proliferation and invasion of gastric cancer cells by regulating the RAS/ERK signaling pathway[J]. Hum Cell, 2014, 27(3):103-110.
[22]Levidou G, Saetta AA, Gigelou F, et al. ERK/pERK expression and B-raf mutations in colon adenocarcinomas: correlation with clinicopathological characteristics[J]. World J Surg Oncol, 2012,10:47.
[23]Sen A, De Castro I, Defranco DB, et al. Paxillin mediates extranuclear and intranuclear signaling in prostate cancer proliferation[J]. J Clin Invest, 2012, 122(7):2469-2481.
[24]Mamidipudi V, Zhang J, Lee KC, et al. RACK1 regulates G1/S progression by suppressing Src kinase activity[J].Mol Cell Biol, 2004,24(15):6788-6798.
[25]Chung J, Noh H, Park KH, et al. Longer survival in patients with breast cancer with cyclin D1 over-expression after tumor recurrence: longer, but occupied with disease[J]. J Breast Cancer, 2014, 17(1):47-53.
[26]Kim JK, Dieh JA. Nuclear cyclin D1: an oncogenic driver in human cancer[J]. J Cell Physiol, 2009, 220(2):292-296.
[27]Shan J, Zhao W, Gu W. Suppression of cancer cell growth by promoting cyclin D1 degradation[J]. Mol Cell, 2009, 36(3):469-476.
Construction of lentiviral vector-mediated siRNA knockdown ofER-α36 and its action on gastric cancer cell growth
WANG Xu-ming1, 2, HUANG Xuan1, 2, FU Zheng-qi1, 2, ZOU Feng1, ZHANG Shang-kun1, WANG Zhao-yi1, LIU Li-jiang1, 2
(1DepartmentofPathologyandPathophysiology,SchoolofMedicine,2DepartmentofHistopathology,JiangdaPathologyInstitute,JianghanUniversity,Wuhan430056,China.E-mail:liulijiang@163.com)
AIM: To construct a lentiviral vector for stable delivery of theER-α36 gene and to detect its effect on SGC7901 cell growth. METHODS: The efficient RNAi targeting sequences identified for theER-α36 gene were screened. The Oligo DNA was synthesized with target sequences and annealed to form double-stranded DNA. Then it was digested byXhoI andEcoR I and connected with GV307 vector to produce LV-ER-α36-RNAi lentiviral vector. PCR was used to screen the positive clones and sequence. The LV-ER-α36-RNAi, pHelper 1.0 and pHelper 2.0 plasmids were co-transfected into 293T cells for producing lentiviral vector and infecting SGC7901 cell line. Fluorescence microscopy, real-time PCR and Western blotting were used to detect the transfection efficiency and gene silencing effect. 17β-estrodial at concentration of 1×10-10mol/L was used to stimulate the recombinant cell line, and the action on the growth of gastric cancer cells and the expression of Src, ERK1/2 and cyclin D1 were determined. RESULTS: DNA sequencing analysis confirmed the identity of recombinant shRNA expression vectors. Immunofluorescence assay demonstrated that transfection efficiency was above 80%. Transfection of LV-ER-α36-RNAi significantly knocked down the expression of ER-α36 at mRNA and protein levels with tetracycline (TeT) simulating as revealed by real-time PCR and Western blotting. Compared with control group, the growth of the recombinant cell line declined and the expression of Src, ERK1/2 and cyclin D1 and the activation of Src decreased (P<0.05).CONCLUSION: Lentiviral vectors that silenceER-α36 expression are constructed successfully and can be used to study the role of ER-α36 in gastric cancer. TheER-α36 is related with many kinds of cancer cell growth, including gastric cancer cells.
SGC7901 cells; Estrogen receptorα 36; Lentivirus vector
1000- 4718(2014)12- 2113- 07
2014- 06- 25
2014- 07- 28
國家自然科學(xué)基金資助項目(No. 30870981; No. 812727754)
R393; R730.23
A
10.3969/j.issn.1000- 4718.2014.12.001
△通訊作者 Tel: 027-84226503; E-mail: liulijiang@163.com