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应用基础研究 [收稿日期] 20160907 [修回日期] 20161031 [基金项目] 国家“重大新药创制”科技重大专项(编号: 2009ZX09102-241 [作者简介] 璐( 1983- ),女,成都人,硕士,主治医 师,主要从事胸部与腹部肿瘤的临床研究与综合治疗。 [通讯作者] 邓洪新,教授, Email denghongx@scu.edu.cn 人肺腺癌 SPCA1 荷瘤裸鼠中 RNAi 靶向沉默 FAK 的作用 ,母 ,付 ,王 ,杨 ,邓洪新 1. 核工业 416 医院肿瘤科,成都 610051 2. 四川大学华西医院 生物治疗国家重点实验室 /2011 计划“生物治疗协同创新中心”,成都 610041 [摘要] 目的: 通过用脂质体包裹靶向局部粘着斑激酶( focaladhesionkinase FAK )基因的短发夹 RNA short hairpinRNA shRNA )质粒( shRNAFAK ),探讨该方法对荷瘤裸鼠中人肺腺癌 SPCA1 的抑制效果。 方法: 用脂质体 包裹 shRNAFAK ,并通过尾静脉注射治疗荷瘤裸鼠,通过肿瘤生长曲线和重量,肿瘤组织形态学,肿瘤中的 FAK白表达情况、 CD31 VEGF PCNATUNEL 检测,分析该方法对荷瘤裸鼠中人肺腺癌 SPCA1 的抑制效果。结果: 荷瘤裸鼠经过脂质体 shRNAFAK治疗后,肿瘤生长速度明显缓于对照组( <005 ),肿瘤重量明显低于对照组 <005 )。肿瘤组织的免疫组化、 westernblot TUNEL 检测显示与对照组相比,治疗组 FAK蛋白表达降低( 005 )、血管生成和细胞增殖均减少( <005 )、凋亡细胞增加( <005 ),荷瘤裸鼠主要脏器形态学正常。 结论: FAK特异性的小干扰 RNA smallinterferingRNA siRNA )能够在体内阻断 FAK蛋白的表达,使组织内 FAK蛋白的 表达相应地减少,并进一步诱导肿瘤细胞的凋亡,最终导致肿瘤的生长速度减缓。 [关键词] RNA干扰 ;局部粘着斑激酶 ;凋亡; SPCA1 [中图分类号]R7342 R7335 R730231  [文献标志码]A doi 103969/jissn16740904201606002 RNAInterferenceTargetingFocalAdhesionKinaseInhibited theGrowthofHumanLungAdenocarcinomaSPCA1 YeLu MuDan FuBo etal DepartmentofOncology No. 416 HospitalofMinistryofNuclearIndustry Chengdu 610051 Sichuan China Abstract Objective Toevaluatetheinhibitioneffectoftheplasmidsencodingfocaladhesionkinase FAK short hairpinRNAshRNA encapsulatedinliposomeonhumanlungadenocarcinomaSPCA1innudemicebearingtumor. Meth ods ThenudemicebearingtumorwereestablishedandtreatedwithshRNAFAKencapsulatedinliposomethroughtailvein injection.TheinhibitioneffectofhumanlungadenocarcinomaSPCA1innudemicewasanalyzedbytumorgrowthcurveand weight tumorhistomorphology FAKproteinexpression CD31 VEGF PCNAandTUNELdetection.Results Tumor growthspeedwassignificantlyslowerinthenudemicetreatedwithliposomalshRNAFAKthanthatinthecontrolgroup 0.05 .ThetumorweightinthenudemicetreatedwithliposomalshRNAFAKwassignificantlylowerthanthatofthecontrol group <0.05 .Immunohistochemistry WesternblotandTUNELassayshowedthattheexpressionofFAKprotein 005 ), theangiogenesisandcellproliferationdecreased <0.05 ),andtheapoptoticcellsincreased <0.05 inthe treatmentgroupcomparedwiththecontrolgroup andthemainorgansofthenudemicebearingtumorweremorphologically normal. Conclusion FAKspecificsmallinterferingRNAsiRNA cansuppresstheexpressionofFAKproteininvivo and theexpressionofFAKproteininthetissueiscorrespondinglyreduced thusinducestheapoptosisoftumorcells leadingto thedeceleratedtumorgrowth. Keywords RNAInterference FocalAdhesion Kinase FAK ); Apoptosis SPCA1 肺癌目前仍是全球恶性肿瘤发病率和病死率第 一的肿瘤 。其中,非小细胞肺癌(nonsmallcell lungcancer NSCLC )占 8705% ,约 80%NSCLC 患者被确诊时为晚期,目前以化疗为主的治疗方案中 · ·

SPC A1荷瘤裸鼠中 RNAi FAKzy.sichuancancer.org/upload/file/2017-01-17/...包裹shRNAFAK,并通过尾静脉注射治疗荷瘤裸鼠,通过肿瘤生长曲线和重量,肿瘤组织形态学,肿瘤中的FAK蛋

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应用基础研究

[收稿日期] 20160907 [修回日期] 20161031[基金项目] 国家“重大新药创制”科技重大专项(编号:2009ZX09102-241)[作者简介] 叶 璐(1983-),女,成都人,硕士,主治医师,主要从事胸部与腹部肿瘤的临床研究与综合治疗。

[通讯作者] △邓洪新,教授,Email:denghongx@scu.edu.cn

人肺腺癌 SPCA1荷瘤裸鼠中 RNAi靶向沉默 FAK的作用

叶 璐1,母 丹1,付 波1,王 敏1,杨 莉1,邓洪新2△

(1.核工业416医院肿瘤科,成都 610051;2.四川大学华西医院 生物治疗国家重点实验室/2011计划“生物治疗协同创新中心”,成都610041)

[摘要] 目的:通过用脂质体包裹靶向局部粘着斑激酶(focaladhesionkinase,FAK)基因的短发夹RNA(shorthairpinRNA,shRNA)质粒(shRNAFAK),探讨该方法对荷瘤裸鼠中人肺腺癌SPCA1的抑制效果。方法:用脂质体包裹shRNAFAK,并通过尾静脉注射治疗荷瘤裸鼠,通过肿瘤生长曲线和重量,肿瘤组织形态学,肿瘤中的FAK蛋白表达情况、CD31、VEGF、PCNA和TUNEL检测,分析该方法对荷瘤裸鼠中人肺腺癌 SPCA1的抑制效果。结果:荷瘤裸鼠经过脂质体shRNAFAK治疗后,肿瘤生长速度明显缓于对照组(P<005),肿瘤重量明显低于对照组(P<005)。肿瘤组织的免疫组化、westernblot和TUNEL检测显示与对照组相比,治疗组FAK蛋白表达降低(P<005)、血管生成和细胞增殖均减少(P<005)、凋亡细胞增加(P<005),荷瘤裸鼠主要脏器形态学正常。结论:FAK特异性的小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)能够在体内阻断FAK蛋白的表达,使组织内FAK蛋白的表达相应地减少,并进一步诱导肿瘤细胞的凋亡,最终导致肿瘤的生长速度减缓。

[关键词] RNA干扰 ;局部粘着斑激酶 ;凋亡;SPCA1[中图分类号]R7342;R7335;R730231  [文献标志码]A  doi:103969/jissn16740904201606002

RNAInterferenceTargetingFocalAdhesionKinaseInhibitedtheGrowthofHumanLungAdenocarcinomaSPCA1

YeLu,MuDan,FuBo,etal(DepartmentofOncology,No.416HospitalofMinistryofNuclearIndustry,Chengdu610051,Sichuan,China)

[Abstract] Objective:Toevaluatetheinhibitioneffectoftheplasmidsencodingfocaladhesionkinase(FAK)shorthairpinRNA(shRNA)encapsulatedinliposomeonhumanlungadenocarcinomaSPCA1innudemicebearingtumor.Methods:ThenudemicebearingtumorwereestablishedandtreatedwithshRNAFAKencapsulatedinliposomethroughtailveininjection.TheinhibitioneffectofhumanlungadenocarcinomaSPCA1innudemicewasanalyzedbytumorgrowthcurveandweight,tumorhistomorphology,FAKproteinexpression,CD31,VEGF,PCNAandTUNELdetection.Results:TumorgrowthspeedwassignificantlyslowerinthenudemicetreatedwithliposomalshRNAFAKthanthatinthecontrolgroup(P<0.05).ThetumorweightinthenudemicetreatedwithliposomalshRNAFAKwassignificantlylowerthanthatofthecontrolgroup(P<0.05).Immunohistochemistry,WesternblotandTUNELassayshowedthattheexpressionofFAKprotein(P<005),theangiogenesisandcellproliferationdecreased(P<0.05),andtheapoptoticcellsincreased(P<0.05)inthetreatmentgroupcomparedwiththecontrolgroup,andthemainorgansofthenudemicebearingtumorweremorphologicallynormal.Conclusion:FAKspecificsmallinterferingRNA(siRNA)cansuppresstheexpressionofFAKproteininvivo,andtheexpressionofFAKproteininthetissueiscorrespondinglyreduced,thusinducestheapoptosisoftumorcells,leadingtothedeceleratedtumorgrowth.

[Keywords]  RNA Interference;FocalAdhesionKinase(FAK);Apoptosis;SPCA1

  肺癌目前仍是全球恶性肿瘤发病率和病死率第一的肿瘤[1]。其中,非小细胞肺癌(nonsmallcelllungcancer,NSCLC)占 8705% [2],约 80%NSCLC患者被确诊时为晚期,目前以化疗为主的治疗方案中

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位生存期不超过 1年,多种化疗方案并未提高疗效[3]。肿瘤细胞的侵袭生长必须黏附于细胞外基质,

进而影响细胞的黏附、运动与迁移。局部粘着斑激酶

(focaladhesionkinase,FAK)介导的信号转导系统是依赖于蛋白酪氨酸激酶(proteintyrosinekinase,PTK)活性的细胞外基质信号转导中最为重要的细胞信号

转导途径之一[4]。因此在理论上使FAK低表达或不表达就有可能干扰细胞外基质对侵袭性生长的调控,

进而达到抑制肿瘤生长的目的。

1 材料与方法

11 材料shRNA表达载体购自 pGenesil(武汉 GeneSil生

物技术有限公司)。ShRNAFAK根据已公布的FAKsiRNA序列[5]设计目标 mRNA序列5′AACCACCTGGGCCAGTATTAT3′(图1),ShRNAHK序列是一个与任何人类和小鼠基因没有同源性的序列(5′GACTTCATAAGGCGCATGC3′),用于对照。大肠杆菌(Amersham PharmaciaBiothech)。SPCA1细胞株[ATCC(AmericanTypeCultureCollection)]。裸鼠(BALB/cAnu):4~6周龄,18只(中国科学院上海实验动物中心)。用于体内动物实验的DOTAPChol阳离子脂质体的制备参考文献[6]并略有改动。将阳离

子脂质成份DOTAP与中性成分胆固醇(Chol)按1∶1的摩尔比进行混合,并将混合物用HPLC级的氯仿进行溶解,置于旋转蒸发仪上40℃下旋蒸1小时后成膜,真空干燥过夜。利用超声将所形成的膜打碎,然

后高压均质,将样品取出后溶解于5%的葡萄糖溶液中,然后在55℃水浴条件下震荡1小时,将混合物转到试管中,并通过220nm聚碳酸酯膜挤压5~6次,最后将混合物溶解在适量的5%的葡萄糖溶液中,得到浓度为5mg/ml的 DOTAPChol阳离子脂质体混悬液,储藏在4℃备用。质粒小量快速提取试制盒[道普生物科技(北京)有限公司]。无内毒素质粒提取

试剂盒EndoFreeplasmidGigaKit(Qiagen)。细胞凋亡检测试剂盒 DeadEndFluorometricTUNELSystem(Promega公司)。蛋白质定量试剂(BIORAD)。DAB显色试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司)。Westernblotting化学发光检测试剂盒(PIERCE公司)。蛋白酶抑制剂cocktail(Sigma)。兔抗人FAK单克隆抗体 IgG2b(Sigma)。小鼠抗人 GAPDH单克隆抗体(Sigma)。辣根过氧化物酶 HRP标记的羊抗兔IgG(H+L)(北京中山生物公司)。12 实验主要方法121 细胞培养及荷瘤模型的建立 人肺腺癌

SPCA1细胞株使用 RPMI1640培养基培养,收集对数生长期的SPCA1细胞,用无血清、无抗生素的RPMI1640培养液洗涤、计数。无菌条件下将2×106个细胞皮下接种于小鼠肋腹侧。待肿瘤体积达70~100mm3时,将小鼠随机分为3组(6只/组)进行治疗。葡萄糖组(GS组):每只小鼠尾静脉注射(5%葡萄糖溶液100μL/次),每周3次,共10次。脂质体空载质粒组(HK组):每只小鼠尾静脉注射100μL/次:5μg空载质粒,脂质体15μg溶于5%葡萄糖溶液中并充分混匀,总体系100μL,给药时间同上。脂质体shRNAFAK组(shRNAFAK组):每只小鼠尾静脉注射100μL/次:5μg质粒,脂质体15μg溶于5%葡萄糖溶液中并充分混匀,总体系100μL,给药时间同上。从开始治疗起每3天用游标卡尺测量肿瘤的长径(L)和短径(D),计算肿瘤体积:肿瘤体积V(mm3)=052×L×D2。治疗结束后第3天,处死裸鼠。取小鼠的心、肝、脾、肾固定于福尔马林溶液中,取各组小鼠的肿瘤

组织进行称重。并计算抑瘤率,抑瘤率=(对照组平均瘤重-实验组平均瘤重)/对照组平均瘤重×100%。

图1 质粒pGenesilshRNA质粒图谱Figure1 PlasmidpGenesilshRNAplasmidmap

122 肿瘤组织及裸鼠主要脏器形态学观察 肿瘤组织及裸鼠心、肝、脾、肾用10%的中性福尔马林固定,石蜡包埋、切片机切片,厚度为 3~5μm。Mayer氏苏木素及伊红染色,中性树胶封片,显微镜(×200)下观察并照相。123 Westernblot 提取总蛋白进行 FAK蛋白表达情况的检测。组织在液氮中加入蛋白酶抑制剂

cocktail10μg/mL,RIPA裂解液(1mLper107cells/100mmdish/150cm2flask,单位细胞量使用的裂解液),研磨组织至粉末状。以15000rpm于4℃离心10min,将上清液转入新的 EP管中,用蛋白质定量试剂对各样品的总蛋白进行定量,即以牛血清白蛋

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白(BSA)为标准,采用BIORAD公司蛋白质定量试剂(proteinassay)比色测定蛋白质的含量,根据公式C(mg/mL)=145×A280-074×A260计算蛋白质的浓度,蛋白样品置于 -80℃保存。取各组的总蛋白50μg用TricinePAGE分离,以100V、50min转移至聚偏二氟乙烯(PVDF)膜。室温下将 PVDF膜在含有5%脱脂奶粉的 TBS中使用摇床封闭 1~2h。TBS室温下漂洗 PVDF膜10min×2次,TBST室温下漂洗10min。将PVDF膜在含有兔抗人FAK单克隆抗体的TBST(1∶500)中于室温孵育1~2h,或者于4℃孵育过夜。同时使用小鼠抗人 GAPDH单克隆抗体(1∶5000)孵育作为对照。TBS室温下漂洗PVDF膜 10min×2次,TBST室温下漂洗 10min。HRP标记的山羊抗兔 IgG(H+L)(用于 FAK),山羊抗小鼠IgG(H+L)(用于GAPDH),在TBST中稀释(1∶10000),再与 PVDF膜于室温下在摇床上孵育1~2h。TBST室温下漂洗 PVDF膜5min×3次。将两种化学发光底物等体积混合,于暗室中进行适

时曝光;在X光医用冲洗机上显影,QuantityOne软件进行数据分析,以 FAK/GAPDH的IOD比值作为FAK的蛋白相对表达量。124 肿瘤组织免疫组化、抗血管生成和细胞增殖 将石蜡切片置于65℃孵箱中加热2h,随后二甲苯脱蜡15min×2次;再先后用100%、95%、80%、70%酒精浸泡各2min;无菌去离子水洗涤5min×2次。用3%过氧化氢处理(室温)切片25min以阻断内源性过氧化氢酶的作用;PBS室温下漂洗组织切片5min×2次;将切片置于 001M柠檬酸缓冲液(pH60)中,煮沸后高压加热10min进行抗原修复(FAK)或枸橼酸缓冲液(pH60)高压加热10min修复(CD31或PCNA);自然冷却至室温,无菌去离子水洗片5min×2次;以3%的与第二抗体同源血清处理切片,室温或37℃20min,之后用滤纸吸去多余血清;滤纸吸去血清后直接滴加FAK蛋白免疫前的兔血清或兔抗人 FAK抗血清(1∶1000),或小鼠抗人CD31和PCNA一抗(1∶500),置湿盒内于37℃孵育30min,然后4℃冰箱过夜;PBS室温下漂洗组织切片5min×2次;滴加生物素标记的山羊抗兔第二抗体(1∶200,以PBS稀释)50μL,置湿盒内于37℃孵育40min;PBS室温下漂洗组织切片5min×2次;酶标链亲和素复合物(1∶200,以PBS稀释)50μL,置湿盒内于37℃孵育40min;PBS室温下漂洗组织切片5min×2次;滤纸吸去切片周围液体,滴加新鲜配制DAB工作液[001MPBS1mL中加入 DAB贮存液(25mg/

mL)20μL、3%过氧化氢10μL]显色,镜下观察,适时终止显色,流水充分冲洗;苏木素复染,室温4min,流水充分冲洗后用1%盐酸酒精(80%酒精99ml中加入浓盐酸1ml)分色30s左右,流水冲洗返蓝15min;脱水、透明,用中性树胶封片,光镜下观察并照相。

125 TUNEL检测 肿瘤组织的细胞凋亡采用Promega公司的 DeadEndFluorometricTUNEL(TdTmediateddUTPNickEndLabeling,原位末端脱氧核苷酸转移酶标记法)System检测,参照试剂盒提供的方法进行。在荧光显微镜下全面观察每一张切

片,随机选择3个高倍(×400)视野,每个视野内计数红色荧光细胞和绿色荧光细胞的数量,计算出肿

瘤组织细胞的凋亡指数(凋亡指数 =凋亡细胞数/总细胞数×100%)。13 统计学方法

实验数据应用 SPSS200软件,各组间比较采用单因素方差分析(ANOVA),计量采用 t检验;检验水平为α=005。

2 结 果

21 shRNAFAK治疗后对荷瘤小鼠瘤重和肿瘤体积的影响

  治疗第20d,以颈椎脱臼法处死裸鼠。取各组裸鼠的肿瘤组织进行称重并计算体积。结果发现

shRNAFAK能明显抑制肿瘤生长,到治疗终止时肿瘤的生长在治疗组(shRNAFAK组)和阴性对照组(HK组)之间差异有统计学意义(P<005),而空白组(GS组)与阴性对照组(HK组)之间差异没有统计学意义(图2、图3),表明了实验中所采用的靶向 shRNAFAK能有效抑制体内肿瘤细胞的生长。治疗组(shRNAFAK组)抑瘤率为 5650%,与阴性对照组(HK组)比较,差异有统计学意义(P<005)(表1)。

图2 各组的肿瘤重量Figure2 Tumorweightofdissectedlungcancerxenograft

fromeachtreatmentgroupsP<0.05,shRNAFAKvsGSandHKgroup

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图3 各组的肿瘤生长曲线Figure3 ThetumorgrowthcurvesbygroupsP<0.05,shRNAFAKvsGSandHKgroup

表1 各组裸鼠瘤重及抑瘤率比较Table1 Tumorweightandtumorinhibitionrate

组别 n 瘤体重量(g) 抑瘤率%

GS 6 177±024 ———

HK 6 143±026 1921%

shRNAFAK 6 077±014 5650%△

  注:治疗组(shRNAFAK组)瘤重与空白组(GS组)比较,P<

005;阴性对照组(HK组)瘤重与空白组(GS组)比较,差异无统计

学意义;治疗组(shRNAFAK组)抑瘤率与阴性对照组(HK组)比

较,△P<005。

22 肿瘤模型中的RNA干扰效果经 westernblot分析,GS组、HK组和 shRNA

FAK组的相对 FAK蛋白质表达量分别为 7836%±167%,7994% ±890%和 3837% ±185%。HK组相对于 GS组,未见 FAK蛋白含量下调,而在shRNAFAK组中,FAK蛋白含量明显下调,与 GS组相比差异有统计学意义(P<005)(图4);肿瘤组织FAK免疫组织化学分析显示,HK组相对于GS组,未见 FAK蛋白含量下调,而在 shRNAFAK组中,FAK蛋白含量明显下调(图5A)。GS组与阴性对照组(HK组)的肿瘤细胞形态完整,没有出现明显的坏死区域。shRNAFAK治疗组的肿瘤组织内部可以见到较为明显的免疫细胞浸润甚至细胞核固

缩现象,而各对照组则很少有免疫细胞浸润 (图

5B)。肿瘤组织 TUNEL染色显示 shRNAFAK治疗组中阳性染色细胞(凋亡细胞)明显增加,GS组和HK组未见明显的凋亡细胞(图5C1),差异有统计学意义(P<005)(图 5C2)。在 shRNAFAK组中,肿瘤组织血管明显减少,而在GS组和HK组中,未见肿瘤组织血管减少(图5D1),差异有统计学意义(P<005)(图5D2);肿瘤组织 VEGF、PCNA免

疫组织化学分析显示,在 GS组和 HK组中,未见VEGF、PCNA蛋白含量下调(棕黄色为阳性),而在shRNAFAK组中,VEGF、PCNA蛋白含量明显下调(图5E1、F1),差异有统计学意义(P<005)(图5E2、F2)。

图4 Westernblot检测SPC-A1细胞中FAK蛋白表达Figure4 FAKofSPCA1cellsmeasuredbyWesternblotanalysis

A.SPCA1细胞中 FAK蛋白表达电泳图;B.SPCA1细胞中

FAK蛋白的相对表达水平,shRNAFAK组与 GS组和 HK组比较,

P<0.05。

A.FAKofSPCA1cellsmeasuredbyWesternblotanalysis.B.Re

sultofFAKWesternblotassay.shRNAFAKgroupvsGSgroupandHK

group,P<0.05。

23 不良反应观察随着肿瘤逐渐增大,各组荷瘤鼠摄食都出现减

少,活动迟缓,体重减轻,精神变差。后期出现肿瘤

恶病质表现。治疗结束后颈椎脱臼法处死小鼠,取

出心、肝、脾、肺、肾等主要脏器进行常规H&E染色,显微镜下观察各组织器官的细胞形态在对照组和治

疗组中均未出现明显异常的形态学差异(图6)。

3 讨 论

在这项研究中,我们通过shRNAFAK抑制荷瘤小鼠肿瘤组织的 FAK蛋白表达,诱导肺腺癌 SPCA1细胞凋亡,抑制肺腺癌肿瘤的生长。结果表明,在荷瘤小鼠中,FAK蛋白的表达抑制对于控制人肺腺癌SPCA1的生长是有效的,与对照组相比,肿瘤体积明显减小,差异具有统计学意义。因此,在该肿

瘤模型中,shRNAFAK成功地抑制了肿瘤的生长,FAK或可成为肺腺癌的有效靶点。

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图5 各组肿瘤组织中蛋白表达情况与细胞凋亡分析Figure5 Analysisofproteinexpressionandapoptosisintumortissues

A.各组肿瘤组织中FAK蛋白的表达,SP×400;B.H&E染色,SP×200;C1.肿瘤细胞凋亡,SP×200,C2.shRNAFAK组与 GS组和HK组比较,P<0.05;D1.CD31的表达,SP×400,D2.shRNAFAK组与GS组和HK组比较,P<0.05;E1.VEGF的表达,SP×400,E2.shRNAFAK组与GS组和HK组比较,P<0.05;F1.PCNA的表达,SP×400,F2.shRNAFAK组与GS组和HK组比较,P<0.05。

A.FAKexpressionincancertissues,SP×400;B.H&Estainingofcancertissues,SP×200;C1.Apoptosisoftumorcells,SP×200,C2.ApoptosisindexinshRNAFAKtreatedgroupwassignificantlyincreasedincomparisontocontrolofGSandHKgroups(P<0.05);D1.MicrovesseldensityincancertissuesSP×400,D2.Quantificationofvessels(No.ofmicrovessels).Columns,mean(n=5);bars,SE.P<0.05fromcontroltreatedmice;E1.VEGFexpressionincancertissues,SP×400,E2.QuantificationofVEGFstaining.Columns,mean(n=5);bars,SE.P<0.05fromcontroltreatedmice.F1.VEGFexpressionincancertissues,SP×400,F2.QuantificationofPCNAstaining.Columns,mean(n=5);bars,SE.P<0.05fromcontroltreatedmice.

  在许多恶性肿瘤中 FAK均过表达,包括卵巢癌[7],甲状腺癌、乳腺癌[8]、结肠癌[9]、头颈部肿

瘤[10]。FAK是关键的非受体激酶,FAK与一些信号及细胞骨架分子结合后磷酸化,传递来自细胞外

基质(extracellularmatrix,ECM)的信号或传递来自可溶性生物活性因子的信号[11]。FAK在细胞迁移、存活和增殖中起关键调节作用[12]。FAK也是细胞存活和细胞凋亡的重要介质;FAK表达水平的升高

与人肿瘤细胞侵入电位高度相关[13]。当细胞受到

紫外线照射,或接触到依托泊苷、过氧化氢时,FAK的过表达能使细胞免受这类应激反应的伤害。但是

以前的报告表明 FAK活性的抑制并不一定诱导细胞凋亡[14-15]。在体外实验中,抑制 FAK活动没有影响胰腺癌细胞的增殖,也未诱导细胞凋亡[16]。细

胞在体外单层培养时,FAK基因沉默不诱导细胞凋亡,而它在裸鼠中抑制肿瘤的生长,这表明,抑制

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FAK表达进而抑制体内肿瘤生长可能体现在失巢凋亡上:即凋亡的形成是由于FAK基因沉默导致与细胞外基质信号传导缺失的缘故。

图6 各组裸鼠主要脏器(心脏、肝脏、脾脏、肾脏)H&E染色Figure6 H&Estainingofheart,liver,spleenandkidneytis

suesineachgroup,SP×200.

与siRNA[17]相比,在质粒中表达shRNA可更方便地以低成本进行扩增,并且shRNA非常稳定。本研究中,我们采用了质粒表达 shRNA来特异性抑制FAK基因的功能,并在体内应用时用脂质体包裹表达质粒以延缓其在血清中的半衰期,取得了比较理

想的抗肿瘤效果。病毒DNA载体表达的shRNA也已经用于对特定基因的沉默[18]。但是,病毒载体在

全身给药时能激起机体的免疫反应[19],特别是可能

会因为病毒基因组的插入而导致其他疾病(如白血

病),使其进一步的临床应用受到限制[[20-21]。Cardoso等[22]研究发现,由转铁蛋白、脂质体和 siRNA三者构成的复合体更加稳定且靶向性和安全性好;

利用聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG)修饰的免疫脂质体(pegylatedimmunoliposomes,PIL)包裹表达shRNA的质粒不仅增加了表达质粒在体内的稳定性,而且能靶向性地透过血脑屏障[23],使 RNAi质粒能够到达肿瘤部位。总之,使用shRNA为人类进行治疗,很大程度上依赖于安全而有效的输送系

统。FAK在肿瘤进展中起着关键性的作用[24],未来

或将有更多的使用 shRNA靶向 FAK的治疗方案,比如使用特定抗体缀合载体、组织特异性基因启动

子载体或细胞特异性基因启动子载体以抑制 FAK激酶活性。

总之,体内实验表明,通过脂质体包裹的 shRNAFAK质粒使FAK低表达可抑制肺腺癌 SPCA1肿瘤的生长和诱导肿瘤细胞凋亡。基于 shRNA的优点和对FAK现有的研究,我们认为在未来shRNA和FAK仍会是研究的热点,如何更有效地将 RNAi导入哺乳动物体内,进行基因功能研究和基因治疗,

值得进一步探索。

作者声明:本文第一作者对于研究和撰写的论

文出现的不端行为承担相应责任。

利益冲突:本文全部作者均认同文章无相关利

益冲突。

学术不端:本文在初审、返修及出版前均通过中

国知网(CNKI)科技期刊学术不端文献检测系统学术不端检测。

同行评议:经同行专家双盲外审,达到刊发要求。

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《肿瘤预防与治疗》2017年征订启示

《肿瘤预防与治疗》是中国科技论文统计源期刊(即中国科技核心期刊),CN51-1703/R,ISSN1674-0904,大16开,双月刊,双月25日出版。

本刊主要报道国内外肿瘤防治研究领域的新成果、新进展。开设栏目有专家述评、应用基础研

究,临床研究,临床经验与技术交流,预防研究,综述与讲座,短篇与个案报道等。所征稿件内容:肿

瘤流行病学、基础研究、肿瘤病理、临床诊治经验、病例报告、国外研究动态等。

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