張巧琳,徐 新,劉 琪,羅春麗
(重慶醫科大學檢驗系教育部重點實驗室 400016)
c-Myc是從雞病毒V-myc癌基因和同源物中分離出來的原癌基因,在細胞增殖、凋亡和分化等進程中起重要作用。c-Myc因基因擴增、染色體易位、突變在多種腫瘤中表達失控,參與腫瘤進程[1]。通過微陣列和實時定量PCR發現c-Myc在腎癌中因基因擴增和染色體易位呈高表達,其表達量與患者的預后相關[2]。有學者進一步研究證實,c-Myc通路在腎癌中呈持續活化狀態,體外 RNAi技術沉默c-Myc基因能有效抑制腎癌增殖、凋亡并可調節相應下游分子[3],但基因沉默對于腫瘤細胞的靶向作用有限。
c-Myc編碼產物為轉錄因子,主要與Max蛋白形成二聚體調節相應下游分子從而調節腫瘤進程。10058-F4是c-Myc小分子抑制劑,可下調c-Myc蛋白表達并特異性阻止c-Myc-Max復合物形成[4-6]。因此,本次實驗預用c-Myc-Max二聚體小分子抑制劑10058-F 4研究其對腎癌786-0細胞增殖和凋亡的作用,探討其潛在治療作用。
1.1 細胞系和主要試劑 786-0細胞株由本室保存,anti-c-Myc、anti-Bcl-2、anti-p27、anti-p21 和 anti-β-actin 的一抗及辣根過氧化物酶標記的抗鼠 IgG均購自 Santa CruZ公司,RPMI1640和小牛血清購自Gibco公司,M TT購自美國Sigma公司,10058-F 4購自Sigma公司。
1.2 細胞培養 人腎細胞癌786-0細胞用含10%新生牛血清的RPM I1640培養液,置于37℃、含CO2體積分數為5%的培養箱中培養,常規換液傳代。
1.3 M TT檢測 取對數期生長的786-0細胞2~5×104個/m L 100μL接種于96孔板,待細胞貼壁后加入圖1A所示濃度的10058-F 4,將其每組細胞做5個復孔,37℃、5%CO2培養箱中孵育,培養不同的時間點后,每孔加入M TT(5 mg/m L)20 μL,繼續培養4 h,棄上清液,每孔加 150μL DMSO,用酶標儀570 nm處測吸光度值。細胞增殖活力按公式計算:細胞生長抑制率=[1-(OD實驗-OD調零)/(OD對照-OD調零)]×100%。
1.4 FCM檢測 取對數生長的786-0細胞接種于50 mL培養瓶中,待細胞貼壁后加入 60、100μM 的10058-F4,加藥后繼續培養細胞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,上流式細胞儀分析細胞周期,采用PI/annexin-V染色用于檢測細胞凋亡,取1×105個細胞加入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,立即用流式細胞儀檢測細胞凋亡。
1.5 Western blot法檢測 細胞用預冷的 PBS洗3次,用細胞刮收集細胞于離心管中,800×g離心 5 min,轉移到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,用考馬斯亮藍于酶標儀上測濃度,加入蛋白上樣緩沖液100℃變性5 min,每個上樣孔上相同濃度的蛋白,每孔約 50μg,SDS-PAGE,半干轉于 PVDF膜上,5%脫脂奶粉封閉3 h,一抗 4℃過夜,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 統計學處理 采用S PSS13.0統計軟件進行分析,結果以表示,以 P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 10058-F 4抑制腎癌細胞786-0增殖及c-Myc蛋白表達MTT檢測結果顯示,加入c-Myc小分子抑制劑10058-F4后,抑制腎癌細胞786-0增殖,且呈濃度依賴性(P<0.05,圖 1A)和時間依賴性(P<0.05,圖 1B),Western blot法檢測結果顯示10058-F 4能明顯抑制c-M yc蛋白水平表達,并呈濃度依賴性(P<0.05),見圖1C。

圖1 10058-F4對腎癌786-0細胞增殖及c-Myc蛋白表達的影響

圖2 10058-F 4對腎癌786-0細胞周期和凋亡的影響

圖3 Western blot法檢測10058-F4對腎癌786-0細胞p21、p27和Bcl-2蛋白表達
2.2 10058-F 4阻止786-0細胞周期并誘導凋亡 用流式細胞儀檢測細胞周期結果顯示,60μM 和 100μM 的 10058-F4均可阻止786-0細胞周期于G0/G1期(P<0.05),見圖2A,進一步PI/annexin-V雙染流式檢測顯示,100μM的10058-F4作用786-0細胞24h可誘導細胞凋亡,但作用不明顯,進一步檢測其48 h時細胞凋亡,發現其凋亡細胞增多,對照組細胞凋亡率為(6.2±0.91)%,60μM 的 10058-F4細胞凋亡率為(13.07±0.64)%,100μM 的10058-F4細胞凋亡率為(17.97±0.55)%(P <0.05),見圖2。
2.3 10058-F 4影響p21、p27和 Bcl-2蛋白表達 Western blot法檢測結果顯示,10058-F4可上調p21和p27蛋白表達,并明顯下調Bcl-2蛋白,且呈濃度依賴性(P<0.05),見圖3。
c-Myc及其所調節的信號通路在腎癌的發生過程中發揮著重要的作用,抑制 c-Myc表達能有效抑制腎癌生長[3,7]。目前主要采用RNAi技術和寡義核苷酸鏈等抑制c-Myc表達,但這些技術對腫瘤靶向具有局限性。研究發現,c-Myc主要與Max等形成二聚體調節腫瘤惡性生物學行為,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細胞,發現其能有效抑制腎癌細胞增殖并誘導其凋亡。
c-M yc蛋白屬于具有DNA結合域的轉錄因子,對細胞周期起正向調節作用,c-Myc基因激活導致大量G0期細胞提前進入細胞周期,推動G0/G1期細胞向S期轉變[8]。本研究發現,c-Myc小分子抑制劑 10058-F 4,抑制腎癌 786-0細胞增殖并明顯阻止細胞周期于G0/G1。p21、p27是細胞周期素依賴性激酶抑制蛋白,通過抑制CDK的激活使細胞周期阻止于G1期,同時 p21、p27是 c-Myc的靶基因[9]。10058-F4可明顯上調p21、p27蛋白表達水平。p21、p27作為c-Myc的靶基因,當c-Myc蛋白水平降低和Max形成二聚體減少,對下游分子的調節作用減弱,p21、p27所受抑制作用相應減弱,表達上調。10058-F4有可能是通過抑制c-Myc活性及與Max二聚體的形成,間接上調 p21、p27蛋白表達,從而抑制腎癌細胞增殖,阻止細胞周期于G0/G1。進一步研究發現,10058-F 4可誘導 786-0細胞凋亡并可下凋c-Myc凋亡相關下游分子Bcl-2蛋白水平,但在24 h時作用并不明顯,隨著時間延長,誘導凋亡作用增加,呈現時間依賴性,這可能是由于細胞內被抑制的目標蛋白有一定的半衰期,只有當目標蛋白降解以后,10058-F4的抑制效應才顯現出來。
c-Myc在多種腫瘤中表達失控,如參與腫瘤的發生,其中包括腎癌,下降c-Myc性活能有效阻止腫瘤進程。c-Myc有望成為腫瘤治療的新靶點,c-Myc小分子抑制劑10058-F4特異性下調c-Myc表達,抑制c-Myc功能二聚體形成,間接有效調節c-Myc靶基因,有望為腎癌治療開辟新途徑。
[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.