張智 朱廣志 彭濤 趙國良 徐靜
作者單位:530021 南寧 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科
基礎(chǔ)研究
慢病毒介導(dǎo)過表達(dá)組織蛋白酶S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖和遷移的作用
張智 朱廣志 彭濤 趙國良 徐靜
作者單位:530021 南寧 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科
目的 建立慢病毒介導(dǎo)過表達(dá)組織蛋白酶S(cathepsin S,Cat S)基因的肝癌細(xì)胞株,觀察Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖和遷移的影響。方法 利用Age I和EcoR I雙酶切獲得目的基因片段,構(gòu)建靶向過表達(dá)Cat S基因的慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro,通過人胚腎上皮293T細(xì)胞進(jìn)行慢病毒制備并感染肝癌MHCC97H細(xì)胞。使用嘌呤霉素加壓篩選,建立穩(wěn)定過表達(dá)Cat S基因的肝癌細(xì)胞株。通過RT-PCR、Western blot、MTT、Transwell和劃痕實驗研究穩(wěn)定過表達(dá)Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖和遷移的影響。結(jié)果 成功包裝靶向過表達(dá)Cat S基因慢病毒載體并感染肝癌MHCC97H細(xì)胞。慢病毒感染后,與空載對照細(xì)胞Mock-MHCC97H相比,慢病毒CatS-MHCC97H細(xì)胞CatSmRNA、CatS蛋白及MMP-2蛋白表達(dá)量明顯升高(P<0.05),細(xì)胞增殖、遷移、侵襲能力亦明顯增強(P<0.05)。結(jié)論 慢病毒介導(dǎo)的CatS基因過表達(dá)可能通過上調(diào)MMP-2蛋白表達(dá)促進(jìn)肝癌MHCC97H細(xì)胞增殖、轉(zhuǎn)移,Cat S基因可能是治療肝癌的一個潛在靶點,這為闡明肝癌增殖和轉(zhuǎn)移的分子生物學(xué)機制及提高肝癌基因治療提供了新的實驗依據(jù)。
肝腫瘤;組織蛋白酶S;過表達(dá);慢病毒;增殖;遷移
肝細(xì)胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC,以下簡稱“肝癌”)是世界范圍內(nèi)第五位常見癌癥[1],據(jù)統(tǒng)計全世界每年新增病例超過660 000例[2,3]。診斷技術(shù)的發(fā)展使肝癌能獲得早期診斷和治療[4,5],但即使早期小肝癌手術(shù)切除后,5年轉(zhuǎn)移、復(fù)發(fā)率仍然超過50%[6]。因此,尋找與肝癌侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)的敏感靶蛋白對研究肝癌發(fā)生侵襲、轉(zhuǎn)移的分子機制具有重要意義。組織蛋白酶S(cathepsin S,Cat S)基因是溶酶體半胱氨酸蛋白酶家族(Cat B、C、F、H、K、L、O、S、V、W和X)成員之一。研究表明Cat S基因在肺癌、前列腺癌、胃癌和星形細(xì)胞瘤等多種腫瘤中過表達(dá)[7~10],而沉默Cat S基因可抑制腺腫瘤模型中腫瘤細(xì)胞的侵襲和血管生成,提示其在腫瘤的侵襲、轉(zhuǎn)移中起重要作用[11]。我們的前期研究結(jié)果表明,Cat S基因在肝癌組織中呈高表達(dá)并和門靜脈癌栓及腫瘤肝外轉(zhuǎn)移關(guān)系密切[12]。然而,過表達(dá)Cat S基因在肝癌細(xì)胞的生長和侵襲中的作用尚未清楚。為此,本研究通過慢病毒介導(dǎo)穩(wěn)定過表達(dá)Cat S基因,觀察其對肝癌MHCC97H細(xì)胞生長和增殖的影響,以期闡明Cat S基因在體外對肝癌細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移的作用機制,為肝癌治療提供新思路。
1.1 材料
1.1.1 細(xì)胞株和質(zhì)粒 肝癌MHCC97H細(xì)胞購自中科院上海細(xì)胞庫,該細(xì)胞經(jīng)轉(zhuǎn)染慢病毒載體pLVXEGFP-3FLAG-Puro,不攜帶紅色熒光的綠色熒光蛋白(GFP)標(biāo)記。大腸桿菌DH5α和人胚腎上皮293T細(xì)胞株由上海第二軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院中醫(yī)科實驗室保存。肝癌MHCC97H細(xì)胞和293T細(xì)胞均培養(yǎng)于10%FBS的DMEM中,細(xì)胞培養(yǎng)條件為恒溫37°C、5%CO2、飽和濕度的細(xì)胞培養(yǎng)箱。
1.1.2 試劑和儀器 Age I和EcoR I購于美國NEB公司,慢病毒表達(dá)包裝試劑盒(Lenti-PacTMHIV Expression Packaging Kit)購自美國Invitrogene公司,無內(nèi)毒素質(zhì)粒小量提取試劑盒購自美國Promega公司,Trizol購自美國Invitrogene公司,RT-PCR試劑盒購自日本TaKaRa公司,引物合成購自上海捷瑞生物工程有限公司,MTT購自美國Sigma公司,瓊脂糖凝膠回收試劑盒購自美國Omega公司,六孔板、細(xì)胞培養(yǎng)瓶和Transwell小室購自美國Corning公司,Anti-Cat S抗體和 Anti-rabbit HRG酶標(biāo) IgG抗體購于美國 Santa Cruz公司,Anti-βactin抗體購于美國 Sigma公司,Western blot一抗稀釋液和RIPA裂解液購于碧云天生物技術(shù)研究所,ECL化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)購于美國Bio-Rad公司。
1.2 實驗方法
1.2.1 慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro構(gòu)建及鑒定 使用EcoR和Xba I對pLVX-EGFP-3FLAGPuro表達(dá)載體進(jìn)行雙酶切,切去EGFP-3FLAG片段(810 bp),酶切產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳后回收約8.1 kb的載體片段。對目的基因進(jìn)行擴增。引物設(shè)計合成:上游引物為5′-CGCAAATGGGCGGTAGGCGTG-3,下游引物為5′-CAGCGGGGCTGCTAAAGCGCATGC-3′。利用EcoR I和Xba I對化學(xué)合成的目的基因進(jìn)行酶切,酶切產(chǎn)物進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳后回收約1 kb的目的基因片段。將目的基因連接入表達(dá)載體,將連接反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)化大腸桿菌DH5α,挑取平板上長出的轉(zhuǎn)化子重懸于10μl含氨芐青霉素的LB培養(yǎng)基中,恒溫37°C振搖過夜,從中取1μl做模板進(jìn)行菌落PCR鑒定。接種陽性克隆,取100μl送測序,測序結(jié)果完全正確后再接種進(jìn)行質(zhì)粒抽提。
1.2.2 慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro及空載對照質(zhì)粒pSB53-L.V的制備 取對數(shù)生長期的人胚腎上皮293T細(xì)胞常規(guī)消化重懸成單個細(xì)胞,提前1 d按照2×105個細(xì)胞/孔接種到6孔板中。按慢病毒包裝試劑盒說明書對過表達(dá)質(zhì)粒pLVX-EGFP-3FLAGPuro和空載對照質(zhì)粒pSB53-L.V進(jìn)行包裝,常規(guī)培養(yǎng)48 h,收集上清液,置于4°C、1 200 r/min離心10min,過濾后,置于4°C、1 500 r/min離心4 h進(jìn)行濃縮。藥篩法測定慢病毒的滴度。
1.2.3 慢病毒轉(zhuǎn)染肝癌MHCC97H細(xì)胞 實驗前1 d將對數(shù)生長期的肝癌MHCC97H細(xì)胞按照5×104個細(xì)胞/孔鋪在24孔板中,分別加入慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro和空載對照質(zhì)粒pSB53-L.V病毒液和終質(zhì)量濃度為5μg/ml的聚凝胺。培養(yǎng)24 h后更換新鮮的10%FBSDMEM,傳代擴大培養(yǎng)。21 d后拍攝熒光照片,不攜帶紅色熒光標(biāo)記的細(xì)胞命名為慢病毒Cat S-MHCC97H細(xì)胞組,攜帶少數(shù)紅色熒光標(biāo)記的細(xì)胞命名為空載對照Mock-MHCC97H細(xì)胞組。
1.2.4 RT-PCR法檢測Cat SmRNA的表達(dá)情況 按invitrogene Trizol說明書提取 pLVX-EGFP-3FLAGPuro組和空載對照pSB53-L.V組細(xì)胞總 RNA,以cDNA逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA轉(zhuǎn)化為cDNA,實時熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行RT-PCR檢測。PCR引物:Cat S上游引物為5′-GCCTGATTCTGTGGACTGG-3′,下游引物為5′-GATGTACTGGAAAGCCGTTGT-3′;GAPDH上游引物為5′-GGAGTCCACTGGCGTCTTC-3′,下游引物為5′-GCTGATGATCTTGAGGCTGTTG-3′。qRT-PCR循環(huán)參數(shù):預(yù)變性95℃15 s,每一步變性95℃5 s,退火延伸60℃30 s,共45個循環(huán)。每組重復(fù)實驗3次,取其平均值,數(shù)據(jù)分析采用RT-PCR儀的Opticon-MonitorTMAnalysis軟件完成。
1.2.5 Western blot法檢測Cat S蛋白和MMP-2蛋白的表達(dá)情況 取對數(shù)生長期狀態(tài)良好的Cat SMHCC97H細(xì)胞和對照Mock-MHCC97H細(xì)胞,按照4×105個細(xì)胞/孔接種于6孔板中,24 h后離心收集細(xì)胞、裂解,4°C、12 000 r/min離心10min,去沉淀收集上清液。BCA試劑盒測定細(xì)胞總蛋白濃度,制作蛋白樣品。利用10%分離膠進(jìn)行電泳,濕轉(zhuǎn)法將目的蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%BSA室溫下封閉1 h,然后分別加入Anti-Cat S抗體(1∶1 000)、Anti-MMP-2抗體(1∶1 000)和Anti-βactin抗體(1∶10 000),4°C過夜。用1×TBST洗膜3×10min后分別加入鼠二抗或者兔二抗(1∶2 000)室溫下孵育1 h,1×TBST洗膜3×10min后加入適量發(fā)光液,ECL化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)記錄蛋白條帶結(jié)果。
1.2.6 MTT實驗觀察CatS基因過表達(dá)對肝癌MHCC97H細(xì)胞生長的影響 分別消化Cat S-MHCC97H細(xì)胞和Mock-MHCC97H細(xì)胞,細(xì)胞計數(shù)后取1×103個細(xì)胞/孔接種到96孔板中,各接種8塊板。每隔24 h隨機取1塊板,每孔加入10μlMTT溶液(10mg/ml),常規(guī)培養(yǎng)4 h后,每孔加入150μl的DMSO,振蕩5 min,置于多功能酶標(biāo)儀中進(jìn)行檢測,繪制細(xì)胞生長曲線。
1.2.7 劃痕實驗觀察 Cat S基因過表達(dá)對肝癌MHCC97H細(xì)胞遷移的影響 取生長良好的Cat SMHCC97H細(xì)胞和Mock-MHCC97H細(xì)胞,分別以5×105個細(xì)胞/孔接種于6孔板,細(xì)胞長至飽和狀態(tài)后,用無菌Tip頭劃出無細(xì)胞痕,然后加入含有8μg/ml的絲裂霉素C、無血清的DMEM培養(yǎng)基1 m l。常規(guī)培養(yǎng)24 h后顯微鏡下觀察相同位置細(xì)胞的遷移情況。1.2.8 Transwell小室趨化實驗觀察Cat S基因過表達(dá)對肝癌MHCC97H細(xì)胞遷移的影響 取生長良好的Cat S-MHCC97H細(xì)胞和Mock-MHCC97H細(xì)胞,分別以2×104個細(xì)胞/孔接種于Transwell小室的上室,加入無血清的DMEM培養(yǎng),下室加入500μl 20% FBS的DMEM培養(yǎng)基,常規(guī)培養(yǎng)24 h后,甲醇固定5 min,結(jié)晶紫染色5 min,小室在倒置顯微鏡下隨機選擇中央及四周8個視野(×100),計數(shù)每個視野穿過微孔膜的細(xì)胞數(shù)目。重復(fù)實驗3次,每組設(shè)3個復(fù)孔。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析
使用SPSS 16.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。實驗數(shù)據(jù)以均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差(±S)表示,兩兩比較采用t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro酶切鑒定
慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro用EcoR和Xba I進(jìn)行雙酶切,切去EGFP-3FLAG片段(810 bp),酶切產(chǎn)物在1%瓊脂糖凝膠電泳后回收約8.1 kb的載體片段,與預(yù)計結(jié)果符合,證明載體構(gòu)建成功。見圖1。
2.2 雙酶切獲得目的基因片段
化學(xué)合成的Cat S目的基因用EcoR I和Xba I對進(jìn)行雙酶切,酶切產(chǎn)物在1%瓊脂糖凝膠電泳后回收約1 kb的目的基因片段。與預(yù)計結(jié)果符合,證明目的基因合成正確。酶切圖譜見圖2。
2.3 陽性克隆鑒定
挑取平板上長出的轉(zhuǎn)化子,重懸于10μl LB培養(yǎng)液中,再從中取出1μl做模板進(jìn)行菌落PCR鑒定,陽性克隆得到1 256 bp的片斷,陰性克隆得到1 058 bp的片斷。菌落PCR鑒定見圖3。接種陽性克隆,取其中100μl送測序。陽性克隆測序結(jié)果和預(yù)期的序列完全一致。
圖1 慢病毒載體pLVX-EGFP-3FLAG-Puro的鑒定
圖2 酶切獲得目的基因片段
圖3 陽性菌落PCR鑒定圖
2.4 慢病毒感染肝癌MHCC97H細(xì)胞
藥篩法測定慢病毒滴度為2×108(TU/ml),將慢病毒pLVX-EGFP-3FLAG-Puro和空載對照質(zhì)粒pSB53-L.V感染肝癌MHCC97H細(xì)胞21 d后拍攝熒光照片。Cat S-MHCC97H細(xì)胞不攜帶紅色熒光標(biāo)記,空載對照Mock-MHCC97H細(xì)胞攜帶少量的熒光。見圖4。
2.5 肝癌MHCC97H細(xì)胞中Cat SmRNA的表達(dá)
慢病毒轉(zhuǎn)染肝癌MHCC97H細(xì)胞后,RT-PCR檢測結(jié)果顯示,Cat S-MHCC97H細(xì)胞中Cat SmRNA的表達(dá)量明顯高于Mock-MHCC97H細(xì)胞,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見圖5。
圖4 熒光顯微鏡觀察慢病毒感染21d后的肝癌MHCC97H細(xì)胞(×200)
圖5 肝癌MHCC97H細(xì)胞中Cat Sm RNA的相對表達(dá)量
2.6 肝癌MHCC97H細(xì)胞中Cat S蛋白的表達(dá)
慢病毒感染后,Western blot檢測結(jié)果顯示,Cat SMHCC97H細(xì)胞CatS蛋白的表達(dá)量較Mock-MHCC97H細(xì)胞增加,約為Mock-MHCC97H細(xì)胞的2倍。此外,Cat S-MHCC97H細(xì)胞中MMP-蛋白的表達(dá)量也明顯高于Mock-MHCC97H細(xì)胞。見圖6。
圖6 肝癌MHCC97H細(xì)胞中Cat S蛋白和MMP-2蛋白的表達(dá)
2.7 Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖能力的影響
MTT實驗結(jié)果顯示,第4天Cat S-MHCC97H細(xì)胞的生長速度較Mock-MHCC97H細(xì)胞明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。提示過表達(dá)Cat S基因可增強肝癌MHCC97H細(xì)胞的生長活性。見圖7。
圖7 過表達(dá)Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖能力的影響
2.8 CatS基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞遷移能力的影響
常規(guī)培養(yǎng)24 h后進(jìn)行劃痕實驗,結(jié)果顯示,Cat S-MHCC97H細(xì)胞和Mock-MHCC97H細(xì)胞的遷移率分別為(22±1.1)%和(18±1.4)%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示Cat S基因過表達(dá)后能明顯促進(jìn)Cat S-MHCC97H細(xì)胞遷移。見圖8。
2.9 Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞侵襲能力的影響
Transwell小室趨化實驗結(jié)果顯示,Cat S-MHCC97H細(xì)胞和Mock-MHCC97H細(xì)胞穿過人工基底膜的細(xì)胞數(shù)分別為(87±5.9)個和(32±4.6)個,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示過表達(dá)Cat S基因后肝癌MHCC97H細(xì)胞的運動侵襲能力增強。見圖9。
圖8 過表達(dá)CatS基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞遷移能力的影響(×100)
圖9 過表達(dá)CatS基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞遷移能力的影響(×100)
組織蛋白酶屬于同源性蛋白酶,在多種細(xì)胞中均有表達(dá)[13]。Cat S基因作為組織蛋白酶家族(Cat B、C、F、H、K、L、O、S、V、W和X)的成員之一,通常位于溶酶體內(nèi),被激活后分泌到細(xì)胞表面,然后進(jìn)入細(xì)胞外環(huán)境,發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)[14,15]。Flannery等[7]用免疫組化法研究發(fā)現(xiàn),Cat S基因在人星形細(xì)胞瘤中高表達(dá),而且與腫瘤的進(jìn)展程度相關(guān),在Ⅳ期腫瘤中表達(dá)量最高,但在正常星形細(xì)胞中未見表達(dá)。許多研究亦證實Cat S基因參與調(diào)控腫瘤細(xì)胞凋亡[16],誘導(dǎo)內(nèi)皮生長因子釋放,促進(jìn)新生血管生成等[15],與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切。然而,Cat S基因在肝癌發(fā)生、發(fā)展中的分子機制尚未清楚。慢病毒載體由于可穩(wěn)定地將目的基因整合到宿主基因組中,并長期地表達(dá)該目的基因而被用于基因治療。隨著相關(guān)技術(shù)不斷發(fā)展、進(jìn)步,目前應(yīng)用慢病毒技術(shù)不僅可上調(diào)基因表達(dá),還可從基因組水平研究基因功能。為此,本研究利用慢病毒載體作基礎(chǔ),將Cat S基因的編碼區(qū)域克隆于慢病毒載體,成功建立了過表達(dá)Cat S基因肝癌細(xì)胞,為后續(xù)研究Cat S基因功能奠定了實驗基礎(chǔ)。
肝癌是世界范圍內(nèi)死亡率較高的常見惡性腫瘤,但目前對其尚無有效的治療措施,主要是因為各種療法均未能很好地解決腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移問題,進(jìn)而極大影響了其臨床療效。隨著人們對肝癌機制的研究不斷深入以及分子生物學(xué)及基因工程技術(shù)的快速發(fā)展,肝癌的基因治療成為繼手術(shù)、放化療及介入治療之后的一種新型治療方法,因此,尋找肝癌治療有效的靶點,尤其是與肝癌侵襲、轉(zhuǎn)移相關(guān)的敏感靶基因?qū)μ岣吒伟┡R床療效至關(guān)重要。本研究發(fā)現(xiàn),肝癌MHCC97H細(xì)胞過表達(dá)Cat S基因后,明顯促進(jìn)了癌細(xì)胞增殖和侵襲,與我們前期的研究結(jié)論一致。提示Cat S基因可能在腫瘤侵襲和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮了關(guān)鍵作用,可能是治療肝癌的一個潛在靶點。
最近研究表明蛋白質(zhì)組學(xué)對腫瘤診斷標(biāo)志物和治療靶點的選擇具有重要作用[17]。Palermo等[18]認(rèn)為基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetalloproteinase,MMPs),包括基質(zhì)金屬蛋白酶-2(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)是腫瘤研究領(lǐng)域的重點內(nèi)容之一。MMPs主要通過降解的細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)促進(jìn)腫瘤侵襲[19]。MMP-2可以降解腫瘤血管的基底膜,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞發(fā)生侵襲、遷移,與肝癌的侵襲、轉(zhuǎn)移亦密切相關(guān)[20,21]。進(jìn)一步研究顯示,組織蛋白酶通過降解ECM促進(jìn)癌細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移和血管生成[22]。有報道稱Cat S參與了降解細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,如彈性蛋白、纖維粘連蛋白、層粘連蛋白和膠原蛋白[15,23]及MMP-2[24]。本研究觀察了肝癌MHCC97H細(xì)胞過表達(dá)Cat S基因后MMP-2蛋白的表達(dá)情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn),過表達(dá)Cat S基因能顯著增加肝癌MHCC97H細(xì)胞中MMP-2蛋白的表達(dá),推測Cat S基因過表達(dá)可使肝癌細(xì)胞MMP-2蛋白的表達(dá)量升高,從而促進(jìn)肝癌MHCC97H細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移,有關(guān)方面有待進(jìn)一步深入研究。
隨著對肝癌自然病程與生物學(xué)特性的認(rèn)識不斷深入以及目前臨床上各種治療方法的優(yōu)化和聯(lián)合應(yīng)用,肝癌的治療理念和策略將發(fā)生深刻轉(zhuǎn)變,而分子靶向治療異常改變的基因,將在肝癌臨床治療中具有良好的發(fā)展前景。本研究認(rèn)為過表達(dá)Cat S基因?qū)Ω伟㎝HCC97H細(xì)胞增殖和侵襲具有促進(jìn)作用,其分子生物學(xué)機制可能與MMP-2蛋白的表達(dá)有關(guān),提示CatS基因可能成為治療肝癌的一個潛在靶點,這為促進(jìn)肝癌基因治療及進(jìn)一步闡明肝癌增殖和轉(zhuǎn)移機制提供新的思路。
[1] Pa r k i n D M,B r a y F,F(xiàn) e r l a y J,et a l.G lob a l c an ce r st a t i st i cs,2002[J]. C A C an ce r J C l i n,2005,55(2):74-108.
[2] Jem a l A,Mu rr a y T,W a r d E,et a l.C an ce r st a t i st i cs,2005[J].C A C an ce r J C l i n,2005,55(1):10-30.
[3] S m i t h R A,C okk i n i des V,E y r e H.A me ri c an C an ce r S oc i ety g u i del i n es fo r t h e e a r ly detect i o n of c an ce r,2006[J].C A C an ce r J C l i n. 2006,56(1):11-25,49-50.
[4] C a b r e r a R,N elso n D R.R ev i ew a r t i cle:t h e m ana g eme n t of h ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J].A l i me n t Pha r m a col T h e r,2010,31(4):461-476.
[5] L lovet J M,Bu rr o u g h s A,B r u i x J.H ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J]. L an cet,2003,362(9399):1907-1917.
[6] B r u i x J,Llovet J M.Ma jo r a c h i eveme n ts i n h ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J].L an cet,2009,373(9664):614-616.
[7] F l ann e r y T,Gi bso n D,M ir a k hu r M,et a l.T h e cl i n i c a l s ig n i f i c an ce of c a t h eps i n S exp r ess i o n i n hu m an a st r ocytom a s[J].A m J Pa t h ol,2003,163(1):175-182.
[8] K os J,S ek ir n i k A,K op i t a r G,et a l.C a t h eps i n S i n t u mo u r s,r e gi o na l lymp h n odes an d se r a of p a t i e n ts w i t h l un g c an ce r:r el a t i o n to p r o gn os i s[J].B r J C an ce r,2001,85(8):1193-1200.
[9] L i n d ah l C,Si mo n sso n M,B e rg h A,et a l.I n c r e a sed levels ofm a c r op ha g esec r eted c a t h eps i n S d u ri n g p r ost a te c an ce r p r o gr ess i o n i n T R A MP m i ce an d p a t i e n ts[J].C an ce r G e n om i cs P r oteom i cs,2009,6(3):149-159.
[10] Y an g Y,L i m S K,C h oo n g LY,et a l.C a t h eps i n S med i a tes g a st ri c c an ce r cellm igr a t i o n an d i n v a s i o n v i a a p u t a t i ve n etwo r k ofmet a st as i s-a ssoc i a ted p r ote i n s[J].J P r oteome R es,2010,9(9):4767-4778.
[11]G oc h ev a V,Z e n g W,K e D,et a l.D i st i n ct r oles fo r cyste i n e c a t h eps i n g e n es i n m u lt i st a g e t u mo rig e n es i s[J].G e n es D ev,2006,20(5):543-556.
[12] Xu J,L i D,K e Z,et a l.C a t h eps i n S i s a be rr an tly ove r exp r essed i n hu m an h ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J].M ol M ed R ep,2009,2(5):713-718.
[13]C ha pm an H A,R i ese R J,S h iG P.E me rgi n g r oles fo r cyste i n e p r ote a ses i n hu m an b i olo g y[J].A nnu R ev Ph ys i ol,1997,5963-5988.
[14]Lev i c a r N,S t r oj n i k T,K os J,et a l.Lysosom a l e nz ymes,c a t h eps i n s i n b r a i n t u mo u r i n v a s i o n[J].J N e u r oo n col,2002,58(1):21-32.
[15]W an g B,S un J,K i t a moto S,et a l.C a t h eps i n S co n t r ols an gi o g e n es i s an d t u mo rgr owt h v i a m a t ri x-de ri ved an gi o g e n i c f a cto r s[J].J B i ol C h em,2006,281(9):6020-6029.
[16]T u r k B,S tok a V,R o z m an-Pun g e r c a r J,et a l.A poptot i c p a t h w a ys:i nvolveme n t of lysosom a l p r ote a ses[J].B i ol C h em,2002,383(7-8):1035-1044.
[17]L i m SO,Pa r k S J,K i m W,et a l.P r oteome ana lys i s of h ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J].B i oc h em B i op h ys R es C omm un,2002,291(4):1031-1037.
[18]Pa le r mo C,Joyce J A.C yste i n e c a t h eps i n p r ote a ses a s p ha r m a colo gi c a l t a rg ets i n c an ce r[J].T r e n ds Pha r m a col S c i,2008,29(1):22-28.
[19] S p an o D,Z ollo M.T u mo r m i c r oe n v ir o n me n t:a m a i n a cto r i n t h e met a st a s i s p r ocess[J].C l i n E xp M et a st a s i s,2012,29(4):381-395.
[20] Bu W,Huan g X,T an g Z.T h e r ole of MMP-2 i n t h e i n v a s i o n an d met a st a s i s of h ep a tocell u l a r c a r c i n om a(H CC)[J].Zh o n g hua Y i Xu e Za Zh i,1997,77(9):661-664.
[21]Ye h H C,L i n S M,C h e n M F,et a l.E v a l ua t i o n of se r u m m a t ri xmet a llop r ote i na se MMP-9 to MMP-2 r a t i o a s a b i om a r ke r i n h ep a tocell u l a r c a r c i n om a[J].H ep a to g a st r oe n te r olo g y,2010,57(97):98-102.
[22]F u Y G,S un g JJ,W u KC,et a l.I nh i b i t i o n of g a st ri c c an ce r-a ssoc i a ted an gi o g e n es i sby an t i se n se C O X-2 t r an sfect an ts[J].C an ce r Lett,2005,224(2):243-252.
[23]Bu r de n R E,G o r mley J A,J a q u i n T J,et a l.A n t i body-med i a ted i nh i b it i o n ofc a t h eps i n S blockscolo r ect a l t u mo r i n v a s i o n an d an gi o g e n es i s[J]. C l i n C an ce r R es,2009,15(19):6042-6051.
[24]S eve n i c h L,S c hu rig t U,S a c h se K,et a l.S y n e rgi st i c an t i t u mo r effects ofcomb i n ed c a t h eps i n B an d c a t h eps i n Z def i c i e n c i eso n b r e a stc an ce r p r o gr ess i o nan dmet a st a s i s i n m i ce[J].P r oc N a tl A c a d S c i U SA,2010,107(6):2497-2502.
[2015-03-23收稿][2015-05-25修回][編輯 羅惠予]
Effects of lentivirus-mediated overexpression of Cat S gene on proliferation and m igration of hepatocellular carcinoma cellMHCC97H
ZHANG Zhi,ZHU Guangzhi,PENG Tao,ZHAO Guoliang,XU Jing(Department of Hepatobiliary Surgery,The First Affiliated Hospital of GuangxiMedical University,Nanning 530021,P.R.China)
XU Jing.E-mail:jxuapr@aliyun.com
Objective To construct a lentivirus expression vector to drive stable Cat S overexpression in the hepatocellular carcinoma(HCC)cell line MHCC97H,and to investigate the effects of overexpression on cell proliferation and migration.M ethods The Cat S gene was inserted into the lentiviral expression vector pLVX-EGFP-3FLAG-Puro using Age I and EcoR I restriction enzymes and transfected into 293T cells to generate recombinant lentivirus.This virus was used to infect MHCC97H cells,and positive cells were selected using puromycin.Real-time quantitative PCR,Western blots,MTT assay,the transwellmigration assay and the wound healing migration assay were used to assess the effects of Cat S overexpression on proliferation and migration of MHCC97H cells.Results A lentiviral vector containing the Cat S gene was constructed,and an MHCC97H cell line stably overexpressing Cat Swas established. Cat Soverexpression was associated with significantly shorter cell doubling time,aswell as significantly greater invasion and migration abilities.Conclusions Lentivirus-mediated Cat Soverexpression can increase MHCC97H proliferationand migration,opening the doorto future studies ofmolecularmechanisms of liver cancer invasion and metastasis.
Liver neoplasm;Cathepsin S;Overexpression;Lentivirus infections;Proliferation;Migration
R735.7
A
1674-5671(2015)04-07
10.3969/j.issn.1674-5671.2015.04.02
國家自然科學(xué)基金資助項目(81360372);廣西自然科學(xué)基金資助項目(2011GXNSFA018284);廣西衛(wèi)生廳科研基金資助項目(GZKZ10-114)
徐靜。E-mail:jxuapr@aliyun.com