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        重組新城疫病毒rL-RVG 對小細(xì)胞肺癌的溶瘤作用機(jī)制研究

        2021-07-26 12:33:24梁冰嚴(yán)玉蘭
        關(guān)鍵詞:溶瘤孔板新城疫

        梁冰,嚴(yán)玉蘭

        (1. 昆山市中醫(yī)醫(yī)院 呼吸科,江蘇 昆山 215300;2. 江蘇大學(xué)附屬人民醫(yī)院 呼吸科,江蘇 鎮(zhèn)江 212001)

        0 引言

        小細(xì)胞肺癌(Small cell lung cancer,SCLC)是目前惡性程度較高、治療效果較差的腫瘤之一,溶瘤治療主要通過溶瘤病毒選擇性地感染靶細(xì)胞,不斷復(fù)制,最終摧毀宿主細(xì)胞[1];新城疫病毒(Newcastle disease vires,NDV)是眾多溶瘤病毒中最常見且最具潛力的一種。相較于其他溶瘤病毒,NDV可以選擇性地殺死癌細(xì)胞,它在癌細(xì)胞中復(fù)制效率是正常細(xì)胞的1萬倍[2]。為此,我們將重組新城疫病毒rL-RVG感染至NCI-H446細(xì)胞株中,探討rL-RVG對SCLC的溶瘤作用機(jī)制。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料。NDV、rL-RVG(哈爾濱獸醫(yī)研究所);人肺小細(xì)胞肺癌NCI-H446細(xì)胞株(中國科學(xué)院上海生科院細(xì)胞中心);胎牛血清(WISENT公司);DMEM細(xì)胞培養(yǎng)基(Gibco公司);HRP-兔抗雞二抗(Earthox 公司);FITC-山羊抗鼠二抗、Cy3-山羊抗雞二抗、RIPA裂解緩沖液(康為世紀(jì)公司);PVDF膜(PALL公司);顯影液(Millipore公司);核熒光染料(Hoechst33342)、Triton X-100、MTT、(Sigma-Aldrich 公司);(Santa Cruz公司)、兔抗人半胱氨酸蛋白酶-3(caspase-3)(ImmunoWay公司);ECL增強(qiáng)型試劑盒(Amersham Bioseiences公司)

        1.2 方法

        1.2.1 免疫熒光法檢測病毒蛋白的表達(dá)[3-4]:將NCI-H446接種在24孔板內(nèi)蓋玻片上培養(yǎng)4 h,加入稀釋好的病毒液,繼續(xù)培養(yǎng)24 h,洗滌3次。用4%的多聚甲醛4℃固定。洗滌10 min×3次,用0.3%的TritonX-100作用8 min,3%BSA室溫封閉1h。洗滌3次,加入1∶150的雞抗NDV一抗或1∶100的小鼠抗RVG一抗,4℃過夜。洗滌3次。加入1∶300的Cy3-山羊抗雞二抗或1∶100的FITC-山羊抗鼠二抗,孵育1h。細(xì)胞核用0.2μmol/L Hoechst 33342作用30 min。封片,于熒光顯微鏡下觀察。

        1.2.2 MTT法檢測病毒的抗增殖情況:用DMEM將病毒原液稀釋到10-1、10-2、10-3、10-4濃度,將NCI-H446種植96孔板上,每孔100 μL,恒溫箱過夜,第二天換DMEM維持液,在NDV和rL-RVG組分別加入相應(yīng)的病毒稀釋液,PBS為陰性對照組,設(shè)5個平行孔/組,調(diào)零孔為DMEM,培養(yǎng)24 h,加入20 μL MTT/孔,培養(yǎng)4h,用150 μL DMSO/孔溶解,搖床振蕩,酶標(biāo)儀上測定吸光度,重復(fù)實驗3次,計算細(xì)胞生長抑制率[5]。

        1.2.3 流式細(xì)胞術(shù)檢測細(xì)胞早期凋亡:NCI-H446接種至6孔板,用NDV病毒(10-3稀釋度)和、rL-RVG重組病毒(10-3稀釋度)、PBS分別感染24 h后,PBS洗2次,按照試劑盒說明操作,上機(jī)。每組均設(shè)同種型對照,Cell quest軟件獲取數(shù)據(jù),Win MDI 2.9 軟件分析數(shù)據(jù),實驗重復(fù)3次。

        1.2.4 Western blot法檢測凋亡蛋白caspase-3的表達(dá)[6]:將NCI-H446種植于6孔板上,加入病毒液(10-3稀釋度)及PBS。培養(yǎng)24 h后提取蛋白。PBS沖洗3次,加入細(xì)胞裂解液100 μL/孔,置于冰上裂解20 min,收集細(xì)胞,12000 g/min離心15 min,取上清到新的EP管,按5∶1加20 μL loading buffer煮沸5 min后-20℃儲存?zhèn)溆?。蛋白樣?0 μL/孔上樣,電泳,80V電壓積聚蛋白,待Marker分開后調(diào)至120V。SDS-PAGE后電轉(zhuǎn)至PVDF膜時間為90min。25℃下用5%脫脂奶粉封閉1 h,孵育一抗(1∶200)過夜。TBST洗10 min×3次后孵育HRP標(biāo)記的二抗(1∶1000)60 min,TBST洗10 min×3次,內(nèi)參為小鼠抗GAPDH(1∶10000),ECL發(fā)光劑在Typhoon9400掃描儀上掃描。掃描結(jié)果用北京賽制公司的LANE.1D軟件進(jìn)行灰度比值定量分析。重復(fù)3次后分析結(jié)果。

        1.3 統(tǒng)計學(xué)分析。所有數(shù)據(jù)分析采用SPSS 20.0軟件包進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,各組間數(shù)據(jù)的比較依據(jù)資料的性質(zhì),采用t檢驗或方差分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 免疫熒光法檢測rL-RVG及NDV在NCI-H446的表達(dá)。rL-RVG及NDV分別感染NCI-H446細(xì)胞24 h后,在熒光顯微鏡下可見,rL-RVG組NDV可在NCI-H446細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá),并且rL-RVG的感染效率較NDV高。

        圖1 重組新城疫病毒rL-RVG及NDV感染NCI-446細(xì)胞的表達(dá)及轉(zhuǎn)染效率(×400)

        2.2 rL-RVG和NDV分別感染NCI-H446細(xì)胞24h的細(xì)胞抑制率。稀釋不同濃度的rL-RVG和NDV均對NCI-H446細(xì)胞的生長具有一定的抑制作用,且病毒濃度越高,對癌細(xì)胞的抑制作用越高,其中rL-RVG對SCLC的抑制效果較強(qiáng),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

        圖2 不同濃度的病毒感染NCI-H446細(xì)胞24h的生長抑制率

        2.3 rL-RVG感染NCI-H446細(xì)胞后的細(xì)胞早期凋亡增多。利用流式細(xì)胞術(shù)檢測病毒感染后的NCI-H446細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)rL-RVG組細(xì)胞早期凋亡較多,而NDV組和PBS組細(xì)胞早期凋亡較少,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。

        圖3 重組新城疫病毒rL-RVG及NDV感染NCI-H446細(xì)胞24 h對細(xì)胞早期凋亡的影響

        2.4 促凋亡蛋白caspase-3表達(dá)量增加。如圖4A所示,caspase-3在rL-RVG組表達(dá)最高,并且高于NDV和PBS組。加入caspase-3抑制劑后,caspase-3表達(dá)量下降,rLRVG組表達(dá)最低。

        圖4 A rL-RVG及NDV感染NCI-H446細(xì)胞24 h后加入抑制劑前后凋亡蛋白caspase-3DE表達(dá);圖4B 加入抑制劑前后的灰度值

        3 討論

        新城疫病毒隸屬禽副粘病毒屬,是一種主要感染禽類的雞瘟病毒。相對與其他病毒載體,NDV載體還有如多優(yōu)勢,首先NDV是一種鳥類病原體,而我們選取的NDV LaSota為弱毒株,這就避免了病毒對人類的固有免疫力。其次,NDV能夠穩(wěn)定在不影響本身病毒特性的同時穩(wěn)定表達(dá)外源基因。例如rL-RVG具有安全、穩(wěn)定表達(dá)的特點。多項研究發(fā)現(xiàn)其NDV有明顯的抑制腫瘤細(xì)胞生長作用,重組新城疫病毒比單獨用NDV的腫瘤凋亡率顯著升高或效果顯著。NDV誘導(dǎo)的溶瘤機(jī)制之一是可以通過NDV病毒不斷擴(kuò)增,直接脹破腫瘤細(xì)胞,另一種是通過誘導(dǎo)凋亡途徑實現(xiàn),有實驗研究發(fā)現(xiàn)NDV-HN能致人肺腺癌A549細(xì)胞凋亡,可以誘導(dǎo)Bcl-2下降[7]。謝曉娟等研究發(fā)現(xiàn),NDV能夠誘導(dǎo)NCI-H1299細(xì)胞的凋亡,可能與微絲骨架密切相關(guān)的RhoA/ROCK信號通路有關(guān)[8]。

        本實驗發(fā)現(xiàn)rL-RVG能夠較強(qiáng)的抑制NCI-H446細(xì)胞株的生長,隨著病毒濃度降低,抑制作用也減弱;免疫熒光法檢測結(jié)果顯示rL-RVG及NDV均能在NCI-H446內(nèi)穩(wěn)定表達(dá),RVG能夠提高NDV的轉(zhuǎn)染效率,從而促進(jìn)病毒進(jìn)入宿主細(xì)胞,發(fā)揮溶瘤作用[9]。而細(xì)胞死亡主要通過細(xì)胞壞死和細(xì)胞凋亡兩種方式,其中本實驗的流式細(xì)胞術(shù)結(jié)果表明相較PBS組,rL-RVG、NDV組細(xì)胞早期凋亡數(shù)增多,且rL-RVG組較NDV組細(xì)胞早期凋亡增多(P<0.05),提示了rL-RVG的溶瘤作用可能與細(xì)胞凋亡有關(guān)。我們采用Western blot法檢測了caspase-3的表達(dá),結(jié)果顯示,rL-RVG組caspase-3表達(dá)量最高,加入抑制劑后,caspase-3蛋白表達(dá)量減弱,由此可以證明,rL-RVG誘導(dǎo)的凋亡可能是caspase途徑依賴的,并且rL-RVG的caspase凋亡途徑作用更明顯。

        綜上所述,rL-RVG可能是通過RVG增加NDV病毒的轉(zhuǎn)染效率,進(jìn)而增加了其抗增殖及促凋亡的作用,發(fā)揮較強(qiáng)的溶瘤作用。

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