重組Runx3腺病毒聯(lián)合順鉑對(duì)小鼠肝癌移植瘤生長抑制作用研究

張 靜,任松森,許光華,張海元 (長江大學(xué)醫(yī)學(xué)院,湖北荊州434023)

肝細(xì)胞癌 (hepatocellular carcinoma,HCC)是人類常見的消化道惡性腫瘤,其發(fā)生發(fā)展同其它惡性腫瘤一樣存在細(xì)胞周期調(diào)控基因的改變。在利用順鉑 (cisplatin,DDP)等化療藥物治療過程中,因化療藥物毒副作用較大并經(jīng)常產(chǎn)生耐藥性,影響化療效果。近年來人們從改變細(xì)胞周期著手抑制腫瘤細(xì)胞生長開展了多種研究[1-3],實(shí)驗(yàn)證明p21、FUS1等抑癌基因能明顯增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)順鉑等化療藥物的敏感性。重組腺病毒介導(dǎo)的基因治療最為廣泛且安全可行,本研究擬采用低劑量的順鉑和重組Runx3腺病毒聯(lián)合應(yīng)用于小鼠的人腫瘤模型,以探討其在動(dòng)物體內(nèi)是否具有協(xié)同作用,從而在今后臨床治療中,通過聯(lián)合用藥減少肝癌患者順鉑的使用劑量,降低順鉑對(duì)患者的毒副作用及耐藥性。通過本項(xiàng)目的實(shí)施,有望獲得全新的抗肝細(xì)胞癌生物治療方案。

1 材料與方法

1.1 材料

H22肝癌細(xì)胞株由新加坡國立大學(xué)腫瘤研究所饋贈(zèng),小鼠腹水傳代。6～8周齡健康小鼠40只,雌雄各半,體質(zhì)量18～22g。DDP購于錦州九泰藥業(yè)公司,空腺病毒Ad(GFP+)由四川大學(xué)饋贈(zèng),Ad-Runx3由本課題組構(gòu)建。

1.2 方法

1.2.1 荷瘤小鼠模型的建立 無菌操作,取H22小鼠腹水,臺(tái)盼藍(lán)染色,光鏡下瘤細(xì)胞計(jì)數(shù),活瘤細(xì)胞＞90%,調(diào)整細(xì)胞濃度為5×106個(gè)/ml,分別取0.2ml于右腋皮下注射,制成實(shí)體型荷瘤鼠模型,2周后于小鼠右腋皮下形成H22肝癌細(xì)胞系移植瘤。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組與治療 20只荷瘤小鼠隨機(jī)分成4組,即對(duì)照組 (生理鹽水0.2ml)、Ad-Runx3組(3×1010pfu/ml)、DDP組 (10mg/kg)、聯(lián)合治療組 (Ad-Runx3+DDP組),每組5只。其中Ad-Runx3實(shí)施瘤體內(nèi)注射,而生理鹽水或DDP分別進(jìn)行腹腔內(nèi)注射,每周2次,共2周。在最后一次注射治療結(jié)束后第2周,用頸椎脫臼法處死荷瘤小鼠,觀察各項(xiàng)指標(biāo)。

1.2.3 稱取瘤重并計(jì)算腫瘤抑制率 小鼠處死后分別取出腫瘤瘤體,剝離干凈后用濾紙擦拭干凈,電子天平稱取瘤質(zhì)量,并按公式計(jì)算抑瘤率。抑瘤率 (%)=(1-實(shí)驗(yàn)組瘤質(zhì)量/對(duì)照組瘤質(zhì)量)×100%。

1.2.4 腫瘤組織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的電鏡觀察 切取上述各組小鼠腫瘤組織,分別經(jīng)40g/L戊二醛及10g/L四氧化鋨預(yù)固定和固定后,用乙醇及丙酮逐級(jí)脫水,環(huán)氧樹脂包埋,制作0.5μ m厚薄切片,醋酸雙氧鈾及枸櫞酸鉛染色,利用透射電鏡觀察。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,采用方差分析檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 順鉑聯(lián)合Ad-Runx3對(duì)肝癌移植瘤的抑制作用

聯(lián)合治療組 (Ad-Runx3+DDP)小鼠腫瘤生長明顯受到抑制,移植瘤質(zhì)量為 (0.97±0.19)g,抑瘤率為65.7%;DDP組移植瘤質(zhì)量為 (1.56±0.17)g,抑瘤率為45.3%;Ad-Runx3組移植瘤質(zhì)量為(1.72±0.21)g,抑瘤率為42.6%;對(duì)照組移植瘤質(zhì)量為 (2.65±0.26)g。治療組與對(duì)照組比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異 (均P＜0.05),聯(lián)合治療組 (Ad-Runx3+DDP)與Ad-Runx3組或DDP組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (均P ＜0.05)。

2.2 H22移植瘤超微結(jié)構(gòu)的變化

透射電鏡觀察結(jié)果顯示,對(duì)照組大部分細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,常染色質(zhì)豐富;順鉑治療組可見細(xì)胞大量壞死,未見明顯細(xì)胞凋亡指征;Ad-Runx3治療組可見部分早期凋亡細(xì)胞;Ad-Runx3+順鉑聯(lián)合治療組可見明顯的凋亡小體結(jié)構(gòu),細(xì)胞質(zhì)密度增高,染色質(zhì)高度凝集固縮。

3 討 論

Runx3基因 (runt-related transcription factor gene)是近年來發(fā)現(xiàn)的一種新型抑癌基因,與人類多種腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有著極其密切的關(guān)系,受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。Runx3基因在消化道上皮細(xì)胞生長調(diào)控中起著重要作用,能抵抗TGF-β誘導(dǎo)的生長抑制和細(xì)胞凋亡,調(diào)控消化道上皮細(xì)胞分化,Runx3基因的不正常表達(dá)與胃癌、結(jié)腸癌、膽道腫瘤等消化道惡性腫瘤發(fā)生密切相關(guān)。據(jù)Song等[4]報(bào)道,原發(fā)性肝癌也存在著嚴(yán)重的TGF-β信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)障礙,這說明Runx3基因可能在肝細(xì)胞肝癌 (HCC)的發(fā)生發(fā)展過程中是關(guān)鍵性的腫瘤抑制基因,其功能失活可導(dǎo)致TGF-β/SMADS信號(hào)通路削弱。順鉑是臨床應(yīng)用最為廣泛的一種抗癌藥物,近年來,應(yīng)用順鉑治療消化道惡性腫瘤取得了長足進(jìn)展。有研究表明,順鉑類化療藥物治療腫瘤的機(jī)制之一是通過P53依賴途徑而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡來實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷[5]。順鉑類化療藥物可使腫瘤細(xì)胞的DNA受損傷,損傷的DNA啟動(dòng)p53基因,使細(xì)胞進(jìn)入G1期生長抑制,并誘導(dǎo)損傷嚴(yán)重的細(xì)胞進(jìn)入凋亡狀態(tài)。順鉑副作用較大,順鉑用量增大容易引起骨髓抑制及腎功能嚴(yán)重?fù)p害,另外順鉑使用劑量趨近于亞致死劑量時(shí)易引起耐藥性。臨床上采用了多種聯(lián)合化療方案,大部分具有減毒增效作用。

腺病毒是腫瘤基因治療最具應(yīng)用前景的載體之一[6],腺病毒載體感染腫瘤細(xì)胞時(shí),不依賴細(xì)胞周期,表達(dá)水平高,且不會(huì)發(fā)生隨機(jī)整合,安全性好。本研究以復(fù)制缺陷型腺病毒為載體,構(gòu)建重組Runx3腺病毒 (Ad-Runx3)。通過在小鼠體內(nèi)移植肝細(xì)胞癌,并分別采用化療藥物順鉑、Ad-Runx3及聯(lián)合用藥 (DDP+Ad-Runx3)等方法進(jìn)行治療,結(jié)果顯示,聯(lián)合治療組小鼠腫瘤生長明顯受到抑制,移植瘤質(zhì)量為 (0.97±0.19)g,抑瘤率達(dá)到65.7%,與順鉑治療組和Ad-Runx3治療組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明化療藥物順鉑和Ad-Runx3聯(lián)合應(yīng)用在抑制干細(xì)胞癌瘤體生長和增加抑瘤率中都發(fā)揮明顯療效,顯著抑制干細(xì)胞癌的增殖生長,起到明顯的協(xié)同效應(yīng)。在使用投射電鏡觀察移植瘤超微結(jié)構(gòu)來看,聯(lián)合治療組可見凋亡小體,細(xì)胞質(zhì)密度增高,染色質(zhì)高度凝集固縮,相較于單獨(dú)使用順鉑組或Ad-Runx3組而言,凋亡特征非常明顯。

通過本實(shí)驗(yàn)的研究,我們認(rèn)為聯(lián)合應(yīng)用Ad-Runx3及化療藥物順鉑治療小鼠肝細(xì)胞癌移植瘤,可能通過不同途徑及機(jī)制作用于肝癌細(xì)胞,加速腫瘤細(xì)胞凋亡,為肝細(xì)胞癌的生物治療提供新的靶點(diǎn)和全新的聯(lián)合用藥方案。

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