王巍煒,洪志鵬,李高峰△,王紹佳,陳瑞彬,張繼朋
(1.昆明醫(yī)學院第三附屬醫(yī)院胸外科/云南省腫瘤醫(yī)院肺癌研究中心 650118;2.昆明醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院胸外科 650032;3.昆明醫(yī)學院第三附屬醫(yī)院婦科腫瘤科 650118)
宣威地區(qū)一直是西南、乃至全國的肺癌高發(fā)地區(qū),其發(fā)病率和病死率一直高居不下,肺癌防控面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。前期研究發(fā)現(xiàn)宣威地區(qū)肺腺癌患者中survivin高表達,研究人員利用survivin反義核苷酸(ASODN)抑制宣威肺腺癌細胞取得了較好的效果[1-2]。在前期研究基礎上本研究采用體外培養(yǎng)宣威肺腺癌細胞XWLC-05細胞皮下接種法,在裸鼠體內(nèi)建立皮下宣威肺腺癌細胞XWLC-05細胞移植瘤模型。通過皮下移植瘤內(nèi)多點注射,觀察survivinASODN對肺癌移植瘤生長影響的情況,為下一步臨床研究提供實驗室依據(jù)。
1.1 survivinASODN的合成和主要試劑 參照文獻[3]針對位于survivinmRNA 232~251bp處的序列,合成ASODN:5′-CCC AGC CTT CCA GCT CCT TG-3′和 正 義 寡 核 苷 酸(SODN):5′-CAA GGA GCT GGA AGG CTG GG-3′。序列兩端堿基經(jīng)硫代修飾對抗核酸酶的降解,經(jīng)計算機網(wǎng)上檢索證實與survivin以外的己知人類基因無同源性。序列由上海生物
1.7 統(tǒng)計學處理 采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件包處理數(shù)據(jù)。計量數(shù)據(jù)均以±s表示。各組間比較應用方差分析最小顯著差法(F檢驗,α=0.05),以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 4組裸鼠一般情況 整個實驗期間4組裸鼠未出現(xiàn)死亡,大、小便及飲食情況正常,活動度等未出現(xiàn)其他明顯的異常情況。處死后對各組裸鼠心臟、肝臟、腎臟進行病理檢查均沒有發(fā)現(xiàn)明顯變性壞死表現(xiàn)。
2.2 裸鼠腫瘤的體積及生長指數(shù)變化情況 survivinASODN治療組其腫瘤生長速度較為緩慢,其中部分裸鼠表現(xiàn)為腫瘤停止生長,甚至其中3只出現(xiàn)腫瘤退縮消失。治療結束后survivinASODN注射組瘤體的腫瘤大小明顯低于其他3組,而其他3組相似。survivinASODN治療組腫瘤生長指數(shù)為(2.78±0.27),遠遠低于對照組(5.71±0.31)、LIP組(6.21±0.23)和survivinSODN組(5.69±0.37),見圖1。
2.3 裸鼠腫瘤的質(zhì)量變化及抑瘤率情況 末次survivinASODN注射后第2周以脫臼法斷頸處死所有荷瘤裸鼠,提取腫瘤并且稱取質(zhì)量??梢园l(fā)現(xiàn)survivinASODN注射組瘤體的腫瘤質(zhì)量為(1.06±0.04)g,低于對照組(2.22±0.03)g、LIP組工程公司幫助合成。細胞培養(yǎng)采用RPMI-1640培養(yǎng)基(Gibeo公司);新生小牛血清采用杭州四季青生物公司產(chǎn)品。
1.2 細胞培養(yǎng) 選取云南宣威肺腺癌細胞株XWLC-05,由昆明醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院臨床醫(yī)學實驗研究中心提供。將其于-80℃冰箱中將保存后取出、后培養(yǎng)、傳代,最后將處于對數(shù)生長期的細胞進行實驗。
1.3 移植瘤裸鼠模型的建立 4~6周齡BALB/C裸小鼠,體質(zhì)量18~22g,雌、雄均可,購于昆明醫(yī)學院動物中心,飼養(yǎng)于SPF級無菌飼養(yǎng)室,自由攝取食物和水。采用培養(yǎng)細胞皮下接種移植法。對XWLC-05細胞常規(guī)傳代培養(yǎng)1個月左右,于接種當日收集大量的培養(yǎng)細胞后,立即接種,接種細胞數(shù)量為2.0×106(約0.5mL懸液),用1mL注射器將單細胞懸液注射于裸鼠左前腋側皮下。
1.4 實驗分組及survivinASODN注射 將一批實驗用裸鼠接種后至腫瘤最長徑達8~10mm時,隨機挑選其中48只,隨機分4組,每組12只。對照組:予生理鹽水處理;單純脂質(zhì)體轉染(LIP)組:予等量的脂質(zhì)體轉染液處理;survivinSODN組:予600nmol/L survivinSODN 脂質(zhì)體復合物處理;survivinASODN組:予600nmol/L survivinASODN脂質(zhì)體復合物處理。各組分別于成瘤分組后每隔48h按直接移植瘤內(nèi)多點注射1次,共注射5次。
1.5 XWLC-05裸小鼠皮下移植瘤體積、質(zhì)量及腫瘤生長抑制率的測定 分別于每次注射前用游標卡尺測量腫瘤最長徑和最短徑,并稱體質(zhì)量。于末次survivinASODN注射后第2周以脫臼法斷頸處死所有荷瘤裸鼠,取移植瘤測量腫瘤最長徑(a)和最短徑(b),按公式v=ab2/2計算腫瘤體積,計算腫瘤生長指數(shù):(V治療后-V治療前)/V治療前。稱取瘤結節(jié)質(zhì)量,以瘤結節(jié)質(zhì)量計算抑瘤率:抑瘤率(%)=(對照組質(zhì)量-實驗組質(zhì)量)/對照組質(zhì)量×100%。
1.6 一般狀況觀察及組織學檢查 觀察包括裸鼠的飲食、大小便、精神狀況等。處死裸鼠后標本固定后,留取心臟、肝臟、腎臟和腫瘤組織用4%多聚甲醛固定后在光鏡下觀察腫瘤細胞壞死、凋亡、炎癥反應等改變。(2.61±0.04)g和survivinSODN 組(2.69±0.05)g,survivin ASODN抑瘤率為(37.26±1.92)%,見圖2。
圖1 survivinASODN轉染對裸鼠移植瘤腫瘤生長指數(shù)的影響
圖2 survivinASODN轉染對裸鼠移植瘤腫瘤質(zhì)量的影響
2.4 survivinASODN轉染對裸鼠腫瘤組織的影響 對照組、LIP組和survivinSODN組細胞體積大,大小不等,胞漿豐富,胞核大,深染,核分裂相多見,偶見瘤巨細胞。而survivinASODN處理組XWLC-05細胞形態(tài)與其他3組相似,但瘤組織中有大量的細胞壞死灶,結締組織增生,炎癥細胞浸潤明顯。
survivin基因是在人類基因組文庫中篩選克隆出IAP家族的一個新成員,在多種腫瘤中均有表達[4-5]。前期研究表明,和其他腫瘤細胞中情況相似[6-7],通過對特定靶向基因的survivin的反義抑制,可以影響其基因、蛋白的表達,可抑制宣威肺腺癌細胞XWLC-05增殖并誘發(fā)其凋亡,從而抑制其生長[8]。本研究采用動物實驗的方法進一步研究survivinASODN對小鼠宣威肺腺癌轉移瘤的干預作用。采用反義技術,針對survivin基因232~251bp處的序列,合成反義寡核苷酸,并且采用脂質(zhì)體包裹、硫代磷酸修飾后將其直接多點注射于宣威肺腺癌細胞XWLC-05裸鼠皮下移植瘤內(nèi)。肉眼觀察發(fā)現(xiàn)survivinASODN組的腫瘤生長比較緩慢,其中部分裸鼠表現(xiàn)為腫瘤生長緩慢或者停止生長,甚至其中3只裸鼠出現(xiàn)腫瘤退縮消失。測量結果也顯示survivinASODN組瘤體生長指數(shù)(2.78±0.27)低于與對照組、LIP組和survivnSODN組。處死所有荷瘤裸鼠稱取其腫瘤質(zhì)量??梢园l(fā)現(xiàn)survivinASODN注射組瘤體的腫瘤質(zhì)量為(1.06±0.04)g,低于其他3組,其抑瘤率高達(37.26±1.92)%。顯微鏡下觀察顯示,ASODN組液化壞死灶增多,凋亡細胞增加。提示,survivinASODN對宣威肺腺癌細胞XWLC-05裸鼠移植瘤產(chǎn)生了明顯的抑制作用,結合相關研究和本研究結果推測可能是由于survivinASODN干擾survivin的表達或抑制其功能的發(fā)揮,從而抑制有絲分裂并促進自發(fā)細胞凋亡,使腫瘤生長速度延緩,瘤體質(zhì)量減輕[9-10]。整個實驗過程中4組裸鼠均沒有出現(xiàn)死亡,大小便及飲食情況沒有發(fā)現(xiàn)明顯異常,處死后各組裸鼠心臟、肝臟、腎臟均沒有發(fā)現(xiàn)明顯變性、壞死表現(xiàn)。提示脂質(zhì)體、反義核酸對于裸鼠是安全的,這可能由于survivin僅特異性地表達于腫瘤組織[11-12],而survivinASODN治療具有良好的靶向性、特異性,其對正常組織影響較小。
survivinASODN處理宣威肺腺癌細胞裸鼠肺癌細胞XWLC-05移植瘤后,腫瘤的生長明顯受到抑制,未出現(xiàn)明顯不良反應,提示在宣威肺腺癌中采用反義核苷酸治療是安全、可行的[13-15],為下一步臨床治療提供了思路和實驗室資料。
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