探讨下调甲硫氨酸合成酶还原酶(MTRR)基因表达对顺铂耐药的卵巢上皮性癌(卵巢癌)SKOV3/DDP细胞体内外生物学特性的影响。
方法(1)MTRR基因下调的SKOV3/DDP细胞系的构建及鉴定:设计4个针对MTRR基因不同靶序列的短发夹状RNA (shRNA ),分别为U6-GFP-Neo-homo-1106、U6-GFP-Neo-homo-1931、U6-GFP-Neo-homo-419、U6-GFP-Neo-homo-1460,蛋白印迹(western blot)法筛选干扰效果最好的针对MTRR基因的shRNA连接至pSicoR质粒,建立重组慢病毒干扰载体(即pSicoR-1106)并感染SKOV3/DDP细胞,流式细胞仪筛选稳定转染的细胞,逆转录(RT)-PCR技术及western blot法验证转染后细胞中MTRR mRNA和蛋白的表达。(2)体外实验:实验分为3组,重组慢病毒干扰载体pSicoR-1106、阴性对照质粒pSicoR-NC及包装质粒采用脂质体法分别转染肾上皮细胞系293T细胞,所得病毒上清液感染SKOV3/DDP细胞,所得感染后细胞即为下调MTRR基因的SKOV3/DDP-MTRRi细胞(SKOV3/DDP-MTRRi组)以及阴性对照SKOV3/DDP-NC细胞(SKOV3/DDP-NC组,作为阴性对照)和未转染的SKOV3/DDP细胞(SKOV3/DDP组,作为空白对照)。采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法测定3组细胞的生长情况及其对顺铂的耐药性[以50%抑制浓度(IC50)表示];不同浓度(0、1、2、4 μg/ml)的顺铂作用后,克隆形成实验检测3组细胞的克隆形成情况,流式细胞仪检测3组细胞的细胞周期比例。(3)体内实验:将上述3组细胞接种于裸鼠的腹股沟皮下,建立卵巢癌裸鼠皮下移植瘤模型。以2.5 mg/kg顺铂腹腔注射(每2天1次,共21次)后,观察3组(每组8只)裸鼠移植瘤的生长情况,采用免疫组化SP法检测3组裸鼠移植瘤组织中MTRR、细胞增殖相关核抗原(Ki-67)蛋白的表达。
结果(1)western blot法筛选的干扰效果最好的针对MTRR基因的shRNA为U6-GFP-Neo-homo-1106,以此建立重组慢病毒干扰载体pSicoR-1106,转染SKOV3/DDP细胞后,其MTRR mRNA和蛋白的表达明显减弱,证实下调MTRR基因表达的SKOV3/DDP细胞系构建成功。(2) MTT比色法检测显示,第5天开始,SKOV3/DDP-MTRRi组细胞的生长速度明显慢于SKOV3/DDP-NC组和SKOV3/DDP组(P<0.05);SKOV3/DDP-MTRRi组、SKOV3/DDP-NC组、SKOV3/DDP组细胞对顺铂的IC50分别为4.01、7.90、8.91 μg/ml, SKOV3/DDP-MTRRi组明显低于SKOV3/DDP-NC组和SKOV3/DDP组(P<0.05 )。不同浓度(0、1、2、4 μg/ml)的顺铂作用后,克隆形成实验检测显示,各浓度下SKOV3/DDP-MTRRi组克隆形成个数均明显少于SKOV3/DDP-NC组、SKOV3/DDP组(P<0.05);流式细胞仪检测显示,当顺铂浓度为4 μg/ml时,SKOV3/DDP-MTRRi组细胞的G0/G1期比例为(72.8±5.0)%,明显高于SKOV3/DDP-NC组及SKOV3/DDP组[分别为(64.4±2.5)%、(64.3±3.0)%,P<0.05]。(3)裸鼠腹腔内注射顺铂6周后,SKOV3/DDP-MTRRi组、SKOV3/DDP-NC组、SKOV3/DDP组裸鼠移植瘤的体积分别为(97 ± 32)、(168 ± 45)、(173 ± 32)mm3,移植瘤质量分别为(0.36 ± 0.17)、(1.08 ± 0.17)、(1.11 ± 0.20)g,SKOV3/DDP-MTRRi组上述指标均明显低于SKOV3/DDP-NC组、SKOV3/DDP组(P<0.05)。3组移植瘤组织中,MTRR蛋白的阳性表达率分别为2/8、5/8、7/8 ,Ki-67蛋白的阳性表达率分别为1/8、6/8、7/8,SKOV3/DDP-MTRRi组上述指标均明显低于SKOV3/DDP-NC组、SKOV3/DDP组(P<0.05)。
结论MTRR基因表达下调后在体内外均能降低顺铂耐药的卵巢癌SKOV3/DDP细胞的增殖能力,并增加其对顺铂的敏感性。