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腹膜转移是进展期胃癌根治术后最常见的复发形式,最终导致以顽固性腹水为主要特征的癌性腹膜炎,是胃癌患者最主要的死亡原因。文献报道,进展期胃癌根治术后腹膜转移复发者约占40-50%。胃癌腹膜转移存在三种途径,其中最主要的途径为腹腔种植性转移。目前,国内许多学者认为腹膜转移是特殊的肿瘤细胞与腹膜适宜的环境相互作用的结果,涉及粘附、降解、移动、血管生成、免疫逃避等诸多方面,其中粘附分子、降解酶、细胞因子在腹膜转移中发挥重要作用。
腹膜是由间皮细胞和弹性纤维组织构成的浆膜组织。正常腹膜为三层结构:表面为单层间皮细胞层,偶有缺失;其下为一薄的、连续的胶原纤维层,内含少量基质细胞;最下一层为脂肪组织层。扁平状的间皮细胞呈连续排列,覆盖于盆腹腔各壁的内面及腔内各器官的表面,呈半透明状,薄而光滑,能分泌、表达多种细胞因子、粘附分子及基质成分,是一道天然的机械防御屏障,避免间皮下组织的暴露以及微生物的侵袭。进展期胃癌常发生腹膜转移,而腹膜转移是一个多阶段的过程,在这个过程中,覆盖在腹膜表面的间皮细胞无疑发挥着重要的作用。其与肿瘤细胞的粘附是胃癌腹膜种植转移形成的关键。建立合适的间皮细胞体外培养方法和体外侵袭模型无疑是必要的。
转化生长因子β最初是由Roberts等在1981年作为一个可诱导大鼠成纤维细胞增殖的因子描述的,它包括5个亚型,成熟的TGF-β1是由112个氨基酸亚单位通过二硫腱形成的二聚体多肽,分子量约为25KD,具有多种生物学效应,在调节细胞增殖、分化、细胞外基质形成、细胞移动、粘附、肿瘤转移等方面具有重要作用。转化生长因子是纤维化过程的重要调节因子,是腹膜纤维化的中心环节。几乎所有肿瘤均能分泌TGF-β1,其通过增加基质成分和降低蛋白酶活性来增加粘附能力,如TGF-β1刺激小鼠乳腺癌细胞可以增强其侵袭转移的能力。人类肿瘤患者TGF-β1表达增强往往预示肿瘤患者预后不良。TGF-β1在促进胃癌腹膜转移过程中发挥重要作用。其参与腹膜转移的途径可能有:(1)TGF-β1可使间皮细胞变形,彼此之间离散易脱落,同时使间皮细胞分泌的Ⅰ、Ⅲ型胶原增多,导致腹膜纤维化;(2)TGF-β1可使胃癌细胞表达的粘附分子如CD44表达增多;(3)TGF-β1可以抑制腹腔内淋巴细胞活性使其无法有效的杀伤腹腔内游离癌细胞等。
RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是近年来人类最重大的发现。RNA干扰和连于被剪接的mRNA分子外部的剪接指导顺序是利用RNA抑制人类细胞的重要手段。RNAi是由双链RNA分子介导的序列特异性转录后基因静默过程,为双链RNA分子在mRNA水平上关闭相关基因表达的过程,是一项新兴的基因阻断技术。目前公认的RNAi作用机制为:生物体细胞内的双链RNA被Dicer酶识别并切割,生成21~23nt的siRNA。这种siRNA与一系列核酸酶形成的复合物叫做RNA介导的静默复合物(RNAinducedsilencingcomplex,RISC),复合物中包括解旋酶和核酸内切酶。解旋酶将siRNA双链解开转变为活化的形式,与靶序列mRNA互补的siRNA称为反义siRNA。反义siRNA介导该活化复合物识别并结合与其特异性互补的mRNA,最终引导核酸内切酶将靶序列的mRNA切成碎片而发挥作用。
基于高表达TGF-β1与腹膜转移或腹膜转移相关因素关系密切,RNA干扰技术可高效、特异地抑制哺乳动物细胞的相应基因表达,本研究自行构建能在细胞内转录出功能性siRNA的载体,并将其用于干扰人胃癌细胞株SGC-7901和人腹膜间皮细胞,研究TGF-β1小干扰RNA对二者生物学行为的影响及其在腹膜转移基因治疗上的意义。