南栗巖 齊 玲 肖振晶 趙慶旭 王 偉 于洪泉 (吉化集團公司總醫(yī)院藥劑科,吉林 吉林 30)
腫瘤壞死因子相關凋亡誘導配體(TRAIL)是腫瘤壞死因子超家族中的一員,作為腫瘤治療的新藥,在美國已進入臨床Ⅱ期試驗階段〔1〕。但由于在腫瘤治療研究中,TRAIL一直存在治療抵抗,因此,本文對原代培養(yǎng)的惡性膠質(zhì)瘤細胞進行研究,通過觀察TRAIL的兩種受體——死亡受體(DR)4、DR5在惡性膠質(zhì)瘤細胞中的表達,探討在原代培養(yǎng)腫瘤細胞中存在的TRAIL抵抗問題。
1.1 細胞培養(yǎng)〔2〕取新鮮人腦膠質(zhì)瘤組織(吉林大學第一醫(yī)院提供,病理診斷為Ⅲ~Ⅳ級腦膠質(zhì)瘤)。將組織剪成小塊(1 mm×1 mm),置于離心管中,加入0.25%胰酶,37℃恒溫水浴中孵育30 min,離心后棄上清,培養(yǎng)液重懸細胞,苔盼藍計數(shù)活細胞,加入10%DMEM/F12(Gibco)培養(yǎng)液,以1×106個/75 cm2密度接種細胞,將培養(yǎng)瓶置入37℃、5%CO2孵箱、飽和濕度下進行培養(yǎng),隔日換液,1∶3傳代,獲得3株惡性膠質(zhì)瘤細胞株(GC417、GC321、GC125)。
1.2 免疫印跡檢測惡性膠質(zhì)瘤細胞中神經(jīng)分裂癥斷裂基因(DISC)成分的表達〔3〕將細胞培養(yǎng)3 d,待細胞生長90%左右,棄培養(yǎng)液,磷酸鹽緩沖液(PBS)充分洗滌細胞,棄PBS,0.25%胰酶消化,將細胞收集于1.5 ml離心管中,3 000 r/min離心5min,棄上清。PBS充分洗滌細胞,離心棄上清,每個樣品加入50 μl的細胞裂解液,細胞充分裂解后,12 000 r/min 4℃離心15 min,上清移于另一管中,棄沉淀,Braford法檢測樣品蛋白濃度,十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺電泳(SDS-PAGE)跑膠分離樣品,4℃轉(zhuǎn)膜封閉后,加入相應一抗〔兔抗人死亡受體(DR)5多克隆抗體;兔抗人DR4多克隆抗體;兔抗人β-actin多克隆抗體;1∶1 000〕4℃孵育過夜。加入相應的二抗,室溫、避光孵育1 h,膠片曝光拍照。
Western印跡結(jié)果顯示,在三株原代培養(yǎng)的惡性膠質(zhì)瘤細胞株中,死亡受體DR5表達略有不同,GC321表達量明顯高于其他兩株細胞,GC125和GC417表達則明顯減少。在三株細胞中DR4的表達差別不明顯。見圖1。
圖1 惡性膠質(zhì)瘤細胞表達DR5、DR4情況
TRAIL自發(fā)現(xiàn)至今,一直處于相對較熱的研究狀態(tài)。作為腫瘤壞死因子超家族中的一員,TRAIL可由體內(nèi)的免疫系統(tǒng)細胞正常表達,并具有天然的腫瘤殺傷活性,對正常細胞無明顯毒性作用〔1〕。國內(nèi)外已進行了很多關于TRAIL的研究,但現(xiàn)在困擾科研人員的難題之一就是其在多種腫瘤研究過程中出現(xiàn)TRAIL抵抗現(xiàn)象。腦腫瘤是病死率最高的腫瘤之一,惡性腫瘤占70%以上〔4〕。很多膠質(zhì)母細胞瘤細胞株及原代培養(yǎng)的膠質(zhì)母細胞瘤對TRAIL誘導凋亡存在抵抗,并且發(fā)表許多關于抵抗方面的報道〔5~7〕。到目前為止,對于TRAIL在腦膠質(zhì)瘤細胞中產(chǎn)生抵抗的機制還不十分清楚,國內(nèi)對此研究較少,因此,本實驗對原代培養(yǎng)的惡性膠質(zhì)瘤表達DR5、DR4情況進行研究,初步探討其表達與細胞凋亡之間的關系。
TRAIL受體有五種,包括:DR-DR4、DR5,誘捕受體(decoy receptor,DcR)-DcR1、DcR2 及護骨素(osteoprotegerin,OPG)。DR4、DR5均為Ⅰ型膜蛋白,含有兩個結(jié)構域,一個胞外富含半胱氨酸區(qū)域(cysteine-rich domain,CRD),它與 TRAIL結(jié)合;另一個胞漿內(nèi)的死亡結(jié)構域(death domain,DD),能夠傳遞死亡信號,誘導腫瘤細胞凋亡。DcR1、DcR2及OPG與DR相似,但缺乏功能性細胞內(nèi)死亡結(jié)構域,均不能傳遞死亡信號。正常組織和細胞中表達DcR1、DcR2,與DR競爭結(jié)合TRAIL,所以TRAIL對正常的組織和細胞無明顯毒性作用〔8,9〕。DR4和 DR5與TRAIL特異性結(jié)合后,可通過胞漿內(nèi)的 DD激發(fā)并傳遞凋亡信號。
本實驗采用原代培養(yǎng)的膠質(zhì)母細胞瘤細胞株GC321、GC417、GC125,這三株細胞對TRAIL的反應性不同,GC321敏感,GC417不敏感,而GC125介于前兩者之間。Western印跡顯示,在三株原代培養(yǎng)的惡性膠質(zhì)瘤細胞株中,DR5表達略有不同,GC321表達量明顯高于其他兩株細胞,GC125和GC417表達則明顯減少;DR4的表達差別不明顯。這說明可能DR5表達與原代培養(yǎng)的惡性膠質(zhì)瘤細胞對TRAIL的敏感性相關,但是否還有TRAIL傳導通路中其他因素影響細胞發(fā)生凋亡,還需要深入研究。
1 Bellail AC,Qi L,Mu lligan P,et al.TRAIL agonists on clinical trials for cancer therapy:the promises and the challenges〔J〕.Rev Recent Clin Trials,2009;4(1):34-41.
2 齊 玲,金 宏,丁麗娟,等.腦腫瘤干細胞的培養(yǎng)及生物學特性研究〔J〕.中國實驗診斷學,2011;15(2):227-8.
3 齊 玲,于洪泉,丁麗娟,等.Caspase-8在膠質(zhì)母細胞瘤抵抗TRAIL誘導凋亡中的作用〔J〕.吉林大學學報(醫(yī)學版),2011;37(4):612-6.
4 Sathornsumetee S,Reardon DA,Desjardins A,et al.Molecularly targeted therapy for malignant glioma〔J〕.Cancer,2007;110(1):13-24.
5 Bellail A,Tse MC,Song JH,et al.DR5-mediated DISC controls caspase-8 cleavage and initiation of apoptosis in human glioblastomas〔J〕.J Cell Mol Med,2010;14(6A):1303-17.
6 Xiao C,Yang BF,Asadi N,et al.Tumor necrosis factor-related apoptosisinducing ligand-induced death-inducing signaling complex and its modulation by c-FLIP and PED/PEA-15 in glioma cells〔J〕.J Biol Chem,2002;277(28):25020-5.
7 Song JH,Bellail A,Tse MC,et al.Human astrocytes are resistant to Fas ligand and tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand-induced apoptosis〔J〕.J Neurosci,2006;26(12):3299-308.
8 Griffith TS,Anderson RD,Davidson BL,et al.Adenoviral-mediated transfer of the TNF-related apoptosis-inducing ligand/Apo-2 ligand gene induces tumor cell apoptosis〔J〕.J Immunol,2000;165(5):2886-94.
9 Almasan A,Ashkenazi A.Apo2L/TRAIL:apoptosis signaling,biology,and potential for cancer therapy〔J〕.Cytokine Growth Factor Rev,2003;14(3-4):337-48.