張巧琳,徐 新,劉 琪,羅春麗
(重慶醫(yī)科大學(xué)檢驗(yàn)系教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 400016)
c-Myc是從雞病毒V-myc癌基因和同源物中分離出來(lái)的原癌基因,在細(xì)胞增殖、凋亡和分化等進(jìn)程中起重要作用。c-Myc因基因擴(kuò)增、染色體易位、突變?cè)诙喾N腫瘤中表達(dá)失控,參與腫瘤進(jìn)程[1]。通過(guò)微陣列和實(shí)時(shí)定量PCR發(fā)現(xiàn)c-Myc在腎癌中因基因擴(kuò)增和染色體易位呈高表達(dá),其表達(dá)量與患者的預(yù)后相關(guān)[2]。有學(xué)者進(jìn)一步研究證實(shí),c-Myc通路在腎癌中呈持續(xù)活化狀態(tài),體外 RNAi技術(shù)沉默c-Myc基因能有效抑制腎癌增殖、凋亡并可調(diào)節(jié)相應(yīng)下游分子[3],但基因沉默對(duì)于腫瘤細(xì)胞的靶向作用有限。
c-Myc編碼產(chǎn)物為轉(zhuǎn)錄因子,主要與Max蛋白形成二聚體調(diào)節(jié)相應(yīng)下游分子從而調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)程。10058-F4是c-Myc小分子抑制劑,可下調(diào)c-Myc蛋白表達(dá)并特異性阻止c-Myc-Max復(fù)合物形成[4-6]。因此,本次實(shí)驗(yàn)預(yù)用c-Myc-Max二聚體小分子抑制劑10058-F 4研究其對(duì)腎癌786-0細(xì)胞增殖和凋亡的作用,探討其潛在治療作用。
1.1 細(xì)胞系和主要試劑 786-0細(xì)胞株由本室保存,anti-c-Myc、anti-Bcl-2、anti-p27、anti-p21 和 anti-β-actin 的一抗及辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的抗鼠 IgG均購(gòu)自 Santa CruZ公司,RPMI1640和小牛血清購(gòu)自Gibco公司,M TT購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,10058-F 4購(gòu)自Sigma公司。
1.2 細(xì)胞培養(yǎng) 人腎細(xì)胞癌786-0細(xì)胞用含10%新生牛血清的RPM I1640培養(yǎng)液,置于37℃、含CO2體積分?jǐn)?shù)為5%的培養(yǎng)箱中培養(yǎng),常規(guī)換液傳代。
1.3 M TT檢測(cè) 取對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)的786-0細(xì)胞2~5×104個(gè)/m L 100μL接種于96孔板,待細(xì)胞貼壁后加入圖1A所示濃度的10058-F 4,將其每組細(xì)胞做5個(gè)復(fù)孔,37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中孵育,培養(yǎng)不同的時(shí)間點(diǎn)后,每孔加入M TT(5 mg/m L)20 μL,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,棄上清液,每孔加 150μL DMSO,用酶標(biāo)儀570 nm處測(cè)吸光度值。細(xì)胞增殖活力按公式計(jì)算:細(xì)胞生長(zhǎng)抑制率=[1-(OD實(shí)驗(yàn)-OD調(diào)零)/(OD對(duì)照-OD調(diào)零)]×100%。
1.4 FCM檢測(cè) 取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)的786-0細(xì)胞接種于50 mL培養(yǎng)瓶中,待細(xì)胞貼壁后加入 60、100μM 的10058-F4,加藥后繼續(xù)培養(yǎng)細(xì)胞24 h,用0.25%胰酶消化,PBS洗 3次,600×g離心5 min,加入70%乙醇固定細(xì)胞,1000×g離心10 min去固定液,加入碘化丙啶染色液[1×PBS,0.1%Trton X-100,碘化丙啶(20μg/m L),RNase A(100μg/m L)],室溫染色30 min,上流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞周期,采用PI/annexin-V染色用于檢測(cè)細(xì)胞凋亡,取1×105個(gè)細(xì)胞加入5μL Annexin V-PE及 10 μL的7-AAD,輕輕混勻,避光保存 20 min,加入 200μL緩沖液,立即用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡。
1.5 Western blot法檢測(cè) 細(xì)胞用預(yù)冷的 PBS洗3次,用細(xì)胞刮收集細(xì)胞于離心管中,800×g離心 5 min,轉(zhuǎn)移到EP管中,3000×g離心 5 min,加入 RIPA 裂解液,冰上放 30 min,13000×g離心30 min收集上清液,用考馬斯亮藍(lán)于酶標(biāo)儀上測(cè)濃度,加入蛋白上樣緩沖液100℃變性5 min,每個(gè)上樣孔上相同濃度的蛋白,每孔約 50μg,SDS-PAGE,半干轉(zhuǎn)于 PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉3 h,一抗 4℃過(guò)夜,TBS T洗膜 3次,每次10 min,二抗室溫孵育 1 h,TBST洗膜,3次/10 min,ECL顯色。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用S PSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,結(jié)果以表示,以 P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 10058-F 4抑制腎癌細(xì)胞786-0增殖及c-Myc蛋白表達(dá)MTT檢測(cè)結(jié)果顯示,加入c-Myc小分子抑制劑10058-F4后,抑制腎癌細(xì)胞786-0增殖,且呈濃度依賴(lài)性(P<0.05,圖 1A)和時(shí)間依賴(lài)性(P<0.05,圖 1B),Western blot法檢測(cè)結(jié)果顯示10058-F 4能明顯抑制c-M yc蛋白水平表達(dá),并呈濃度依賴(lài)性(P<0.05),見(jiàn)圖1C。
圖1 10058-F4對(duì)腎癌786-0細(xì)胞增殖及c-Myc蛋白表達(dá)的影響
圖2 10058-F 4對(duì)腎癌786-0細(xì)胞周期和凋亡的影響
圖3 Western blot法檢測(cè)10058-F4對(duì)腎癌786-0細(xì)胞p21、p27和Bcl-2蛋白表達(dá)
2.2 10058-F 4阻止786-0細(xì)胞周期并誘導(dǎo)凋亡 用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞周期結(jié)果顯示,60μM 和 100μM 的 10058-F4均可阻止786-0細(xì)胞周期于G0/G1期(P<0.05),見(jiàn)圖2A,進(jìn)一步PI/annexin-V雙染流式檢測(cè)顯示,100μM的10058-F4作用786-0細(xì)胞24h可誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,但作用不明顯,進(jìn)一步檢測(cè)其48 h時(shí)細(xì)胞凋亡,發(fā)現(xiàn)其凋亡細(xì)胞增多,對(duì)照組細(xì)胞凋亡率為(6.2±0.91)%,60μM 的 10058-F4細(xì)胞凋亡率為(13.07±0.64)%,100μM 的10058-F4細(xì)胞凋亡率為(17.97±0.55)%(P <0.05),見(jiàn)圖2。
2.3 10058-F 4影響p21、p27和 Bcl-2蛋白表達(dá) Western blot法檢測(cè)結(jié)果顯示,10058-F4可上調(diào)p21和p27蛋白表達(dá),并明顯下調(diào)Bcl-2蛋白,且呈濃度依賴(lài)性(P<0.05),見(jiàn)圖3。
c-Myc及其所調(diào)節(jié)的信號(hào)通路在腎癌的發(fā)生過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用,抑制 c-Myc表達(dá)能有效抑制腎癌生長(zhǎng)[3,7]。目前主要采用RNAi技術(shù)和寡義核苷酸鏈等抑制c-Myc表達(dá),但這些技術(shù)對(duì)腫瘤靶向具有局限性。研究發(fā)現(xiàn),c-Myc主要與Max等形成二聚體調(diào)節(jié)腫瘤惡性生物學(xué)行為,小分子抑制劑10058-F4可特異性抑制c-Myc-Max形成。本次研究采用c-Myc小分子抑制劑10058-F4作用于腎癌786-0細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)其能有效抑制腎癌細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)其凋亡。
c-M yc蛋白屬于具有DNA結(jié)合域的轉(zhuǎn)錄因子,對(duì)細(xì)胞周期起正向調(diào)節(jié)作用,c-Myc基因激活導(dǎo)致大量G0期細(xì)胞提前進(jìn)入細(xì)胞周期,推動(dòng)G0/G1期細(xì)胞向S期轉(zhuǎn)變[8]。本研究發(fā)現(xiàn),c-Myc小分子抑制劑 10058-F 4,抑制腎癌 786-0細(xì)胞增殖并明顯阻止細(xì)胞周期于G0/G1。p21、p27是細(xì)胞周期素依賴(lài)性激酶抑制蛋白,通過(guò)抑制CDK的激活使細(xì)胞周期阻止于G1期,同時(shí) p21、p27是 c-Myc的靶基因[9]。10058-F4可明顯上調(diào)p21、p27蛋白表達(dá)水平。p21、p27作為c-Myc的靶基因,當(dāng)c-Myc蛋白水平降低和Max形成二聚體減少,對(duì)下游分子的調(diào)節(jié)作用減弱,p21、p27所受抑制作用相應(yīng)減弱,表達(dá)上調(diào)。10058-F4有可能是通過(guò)抑制c-Myc活性及與Max二聚體的形成,間接上調(diào) p21、p27蛋白表達(dá),從而抑制腎癌細(xì)胞增殖,阻止細(xì)胞周期于G0/G1。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),10058-F 4可誘導(dǎo) 786-0細(xì)胞凋亡并可下凋c-Myc凋亡相關(guān)下游分子Bcl-2蛋白水平,但在24 h時(shí)作用并不明顯,隨著時(shí)間延長(zhǎng),誘導(dǎo)凋亡作用增加,呈現(xiàn)時(shí)間依賴(lài)性,這可能是由于細(xì)胞內(nèi)被抑制的目標(biāo)蛋白有一定的半衰期,只有當(dāng)目標(biāo)蛋白降解以后,10058-F4的抑制效應(yīng)才顯現(xiàn)出來(lái)。
c-Myc在多種腫瘤中表達(dá)失控,如參與腫瘤的發(fā)生,其中包括腎癌,下降c-Myc性活能有效阻止腫瘤進(jìn)程。c-Myc有望成為腫瘤治療的新靶點(diǎn),c-Myc小分子抑制劑10058-F4特異性下調(diào)c-Myc表達(dá),抑制c-Myc功能二聚體形成,間接有效調(diào)節(jié)c-Myc靶基因,有望為腎癌治療開(kāi)辟新途徑。
[1]popescu NC,Zimonjic DB.Chromosome-mediated alterations of the MYC gene in human cancer[J].J Cell Mol Med ,2002,6(2):151.
[2]Jon AJ,Lovisol O ,Casati B,etal.Gene expression proling of renal cell carcinoma:a DNA macroarray analysis[J].BJU Iint,2006 ,98(1):205.
[3]Tang SW ,Chang WH ,Su YC ,etal.M YC pathw ay is activated in clear cell renal cell carcinoma and essential for proliferation of clear cell renal cell carcinoma cells[J].Cancer Letters,2009,273(1):35.
[4]Berg T ,Cohen SB,Desharnais J,et al.Small-molecule antagonists of Myc/Max dimerization inhibit Mycinduced transformation of chicken embryo fibro-blasts[J].Proc Natl Acad Sci USA,2002,99:3830.
[5]Yin X,Giap C ,Lazo JS,et al.Low molecular weightinhibitors of Myc-Max interaction and function[J].Oncogene,2003,22:6151.
[6]Mo H,Henriksson M.Identification of small molecules thatinduce apoptosis in a Myc-dependentmanner and inhibit Myc-driven transformation[J].Proc Natl Acad Sci USA,2006,103:6344.
[7]Shachaf CM ,Kopelman AM ,Arvanitis C,et al.MYC inactivation uncovers pluripotent differentiation and tumour dormancy in hepatocellular carcinoma[J].Nature,2004,431:1112.
[8]Morrish F ,Neretti N ,Sedivy JM ,et al.The oncogene c-Myc coordinates regulation of metabolic networks to enable rapid cellcycle entry[J].Cell Cycle,2008 ,7(8):1054.
[9]Coqueret O.New roles for p21 and p27 cell-cycle inhibitors:a function for each cell compartment[J].Trends Cell Biol,2003 ,13(2):65.
[10]Saw yers CL.Making progress through molecular attacks on cancer[J].Cold Spring Harb Sym p Quant Biol,2005,70:479.