VEGF-siRNA在腎癌中的實驗研究

隋玉東 王曉民 楊德君 王科亮

哈爾濱醫科大學附屬四院泌尿外科，黑龍江哈爾濱 150001

腎癌是泌尿系統中最常見的腫瘤，在治療上通常采用的是手術治療，但是在早期診斷時有大約30%的患者存在轉移的現象，其轉移的主要方式是血道轉移和淋巴道轉移[1]。腫瘤的轉移是涉及很多因子的復雜過程，研究發現有很多因子參與轉移過程，最值得關注的是血管內皮生長因子VEGF，其是通過旁分泌的方式釋放，從而刺激腫瘤血管的生成，加快腫瘤的生長，VEGF不僅加快血管生長速度，也增加血管的通透性，Ferrara等[2]報道中提及腎癌的腫瘤的生長是通過自分泌和有通透性的作用。為了減少腎癌的遠處轉移和抑制腫瘤的生長速度，采用了對siRNA和血管內皮生長因子的研究，探討腎癌的治療前景。

1 材料與方法

1.1 實驗體外過程

1.1.1 實驗材料 腎癌細胞786-0由實驗室自身提供，siRNA的設計：在Gene Bank查找編碼人VEGF cDNA的序列，應用Ambion公司RNAi設計軟件并參考有關文獻，進行全基因組掃描和序列同源分析，設計針對VEGF mRNA不同剪接子的RNAi作用的公共靶點，上述由廣東銳博合成所需的編碼RNA，然后由該公司轉導質粒中。

1.1.2 方法 siRNA的合成：廣東銳博根據提供參考的堿基對5′-GATCCACCTCACCAAGGCCAGCACTTCAAGAGAGTGCTG GCCTTGGTGAGGTTTTTTTTGGAAGTCGACA-3′（有義鏈）；3′-GTGGAGTGGTTCCGGTCGTGAAGTTCTCTCACGACCGGAA CCACTCCAAAAAAACCTTCAGCTGTTCGA-5′，合成目的 siRNA。

1.1.3 質粒的轉導和提取 由廣東銳博根據堿基序列合成所需的質粒，并由廣東銳博將質粒轉導大腸桿菌中，再放進搖箱進行搖晃，觀察甘油菌的生長情況，同時加氨芐西林將非耐藥的大腸桿菌殺死，使其含目的質粒的基因在大腸桿菌內大量繁殖。然后將質粒提取檢測質粒，加入甘油進行保存。

1.1.4培養細胞 將實驗室提供的腎癌786-0細胞系放置于人工培養液血清1640中，每24小時更換培養液，置于37℃溫箱中進行繁殖、傳代，凍存以備后期使用。

1.1.5 細胞分組和轉染細胞 將培養的腎癌細胞進行分組，分為空白組、目的組、含空質粒組、其他干擾因子組四組，轉染前24 h，進行細胞準備，實驗前24 h接種細胞，每孔細胞0.8×105個，密度為50%，第2天細胞密度增加至75%左右時，進行細胞轉染。

1.1.6 檢驗轉染是否成功 將轉染后的細胞進行傳代繁殖，挑選狀態好的細胞進行熒光下顯像，觀察細胞的形態以及分析是否轉染成功，也可以通過RT-PCR技術檢測是否轉染成功。在圖1中可以看出轉染后的腎癌細胞呈現梭形，在熒光顯微鏡下能夠看出熒光梭行腎癌細胞，結構完好，熒光顯色均勻，未見腎癌細胞的破裂，轉染成功。

1.1.7 WESTER-BLOT 此步驟是為了檢驗蛋白產生，具體步驟如下：①先將細胞在超聲下均漿破碎；②加入1.5 mL的裂解液，震蕩混勻，冰上孵育30 min，離心，將上清液棄去，加入Nonidet P40至濃度0.6%，搖勻，冰上孵育10 min，將沉淀懸浮于0.5 mL的loadingbuffer中，樣品在冰上孵育30min，2000 r/min，4℃下離心10 min，將沉淀的蛋白分裝，保存。將等量蛋白樣品經10%SDS-J聚丙烯酰胺凝膠電泳分離，以濕轉法移到NC膜上，轉移緩沖液轉移條件為電流1 A，將時間調制1 h，轉移后的NC膜經3%BSA室溫封閉3 h，加入適當稀釋的一抗，在4℃下過夜，用洗滌液buffer洗膜3遍，加入相應的二抗，在37℃下反應2 h，洗膜，以NBT/BCIP顯色，水洗終止反應。在圖2中能夠清楚看見，在蛋白電泳中出現蛋白條帶陽性，間接表示轉染后的腎癌細胞中有轉染后VEGF蛋白表達。

1.1.8 細胞生長曲線 將腎癌細胞786-0制成細胞懸液接種于96孔板上，每孔濃度1×107/L，24 h后更換培養液，同時加入不同濃度的siRNA，每隔24 h取3孔做細胞計數，取平均值。

1.1.9 CCK-8法 很多實驗應用MTT方法，但是CCK-8在實驗中具有簡便、安全、精確的優點。步驟：接種細胞懸液于96孔板內，經37℃、5%CO2培養箱培養至細胞貼壁，再分別加入不同濃度的Ki67 siRNA,，每一濃度做3個復孔，并以negative siRNA和空白做對照，37℃下5%CO2培養箱培養72 h，有另外幾孔已知數量的活細胞以備制標準曲線。將CCK-8試劑解凍，每孔加入10 μL，注意不能有氣泡，放置培養箱4 h。用酶標儀檢測在450 nm波長的吸光度，參照對照比630 nm波長。根據公式抑制率=（1-實驗組A值/陰性對照A值）×100%計算抑制率。

1.2 體內實驗部分

1.2.1 小鼠分組 動物實驗模型的建立與分組：給予正常的18只小鼠正常喂養，然后將小鼠標有數字，寫在卡片上，放在暗箱中隨機分組，將其分為3組，分別是目的組（VEGF），綠色熒光組（GPF），空質粒組（Control），每組 6 只小鼠，將小鼠進行同樣飲食飼養，飼養天數為21 d。然后將體外培養好的帶有目的基因的腎癌細胞，配制密度1.0×107個/mL，在每只小鼠的背部皮下注射細胞懸液約0.3 mL，然后正常喂養小鼠，其他兩組依次按此法喂養。

1.2.2 計算測量腫瘤大小 觀察瘤體體積：在正常飼養小鼠的情況下，每隔1 d用卡尺測量最大直徑的長度A和與之垂直的最大寬徑B，利用公式得出相應結果，比較各組小鼠的生長情況，繪制腫瘤的生長曲線。

1.2.3 測量血管密度 病理形態觀察和免疫組化檢測VEGF表達、血管密度。在實驗結束后處死小鼠，取出腫瘤組織，應用常規HE染色，觀察組織變化，用兔抗鼠VEGF作為一抗，按照說明進行SABC法免疫組織化學染色，隨機在腫瘤的邊緣與正常組織取平均值MVD，計算與同視野下的腫瘤細胞總數均值的比值，作為腫瘤細胞VEGF的表達陽性率MVD技術按Weidner評價標準進行。

1.3 統計學方法

利用SPSS 13.0軟件進行統計分析，計量資料數據以均數±標準差（±s）表示，多個樣本之間均數比較采用方差分析，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 腫瘤細胞表達VEGF的陽性率

在目的組（VEGF）、綠色熒光組（GPF）、空質粒組（Control)的腎癌細胞中，應用免疫熒光法檢測VEGF在腎癌細胞中的表達，在綠色熒光組（GPF）中和空質粒組陽性率很高，在目的組中很低，差異有統計學意義（P＜0.05）。

2.2 腫瘤生長曲線

含有VEGF的小鼠的背部的腫瘤體積隨著時間的增長，三組小鼠的背部腫瘤的大小不一，在同一時間點上相比含有VEGF的小鼠腫瘤體積最小，VEGF組與GPF組、對照組相比，腎腫瘤的體積遠遠小于對照組和GFP組，對照組和GPF組相比，其腫瘤體積差異不大。見圖3。

2.3 組織中血管密度

在三組小鼠中，通過SABC法免疫組織化學染色顯示，在VEGF組中血管密度比其他兩組在同期中都低，在對照組中血管密度最高，GPF組介于VEGF組和對照組之間，在同組中每只小鼠的血管密度變化不大，說明siRNA-VEGF在腎癌中具有抑制腫瘤生長的效果。見表1。

表1 組織中血管密度（個/mm2）

3 討論

腎癌的治療在臨床上比較單一，主要是通過手術治療，對放化療不敏感免疫治療在腎癌晚期治療效果不理想。近幾年通過對腎癌的研究，臨床上有許多藥物誕生，但價格比較昂貴，患者不能承受，筆者通過將si-RNA質粒轉導腎癌細胞內，與Control組和GFP組相比較，發現細胞比Control組和GFP組生長緩慢，將三組含有不同質粒的腎癌細胞皮下種植小鼠皮下，建立動物的實驗模型，測量三組動物實驗模型腫瘤的直徑大小，可以直觀發現存在siRNA的腎癌的小鼠生長速度明顯低于Control組和GFP組，生長速度也明顯低于其他兩組，Control組和GFP的體積大小以及生長速度明顯高于VEGF組。GFP組的生長速度和在體小鼠的腫瘤大小無明顯變化，通過免疫組化測量組織血管密度可以看出，三組小鼠組織的血管密度各不相同，其表現差異性很大，在VEGF組中，6只小鼠的血管密度與GFP組、Control組相比均小。在VEGF組的每只小鼠的組織血管密度相差不大，這與siRNA抑制血管內皮生長有很大關系，說明其能抑制腫瘤血管內皮生長的速度，間接抑制腫瘤的生長速度，直觀上可見腫瘤大小以及體積遠遠小于GFP組和Control組。根據以上的實驗研究，筆者可以得出siRNA-VEGF具有抑制腎癌細胞的生長作用，為臨床起到指導作用，在藥物的研發上起指導作用。

血管內皮生長因子屬于多潛能因子家族，VEGF-B、VEGF-C、VEGF-D、VEGF-E和胎盤生長因子VEGF的生物學作用是促進血管內皮生長，增加血管的通透性及血管生成維持其功能，此外還有促進內皮細胞的分裂[3]。最后還有細胞質的聚鈣作用在正常腎臟可以表達，其含量和病變的程度呈正比[4]。

腫瘤的生長依賴血管以及生長因子的作用，其中VEGF對血管的生長有很大的作用，是決定血管形成的因素之一[5]。VEGF在許多惡性腫瘤組織中高水平表達，腫瘤組織中的高表達VEGF有利于腫瘤的生長與轉移，有很多研究顯示腫瘤生長組織中VEGF的表達很高[6-7]。在實驗中Control組腫瘤細胞生長很快，而在VEGF組腎癌組織生長很慢，血管密度很低，說明VEGF的表達增高與腎癌的生長與侵襲有關。

腎癌是一種很容易轉移的腫瘤，在臨床上往往轉移發生很早，轉移的主要方式是淋巴轉移和血道轉移，其轉移是一個很復雜的過程，也是一個動態過程，很多因子參與調控，幾近年來發現VEGF是與實體腫瘤生長和轉移有很大聯系的一組生長因子，是以旁分泌的形式進行分泌，刺激血管形成，間接促進腫瘤的生長，在腫瘤的生長體積以及晚期轉移的患者VEGF的表達水平高于早期患者。Oya等[8]報道，腎臟小血管以及小管是通過VEGF子分泌作用促進瘤的增生。在近年的研究中發現，VEGF與相應的疾病有關聯，例如腎衰竭、代謝疾病、血管疾病，在不同的腎臟疾病中VEGF的表達不同。但是現在在腎癌的研究中，確定VEGF起著決定性的作用，現在有應用藥物的治療，例如舒尼替尼、索拉菲尼等藥物的治療。應用藥物在最大限度上抑制VEGF和擴大潛在的抗腫瘤作用，現對這些藥物組合安全性進行評估，所以不難看出，在發現VEGF之后為臨床治療提供了指導思想，為尋找其他有效因子作出了很好的實驗模型，在今后腎癌治療中有很好的指導意義。

[1]肖建武.血管內皮生長因子與腎臟疾病研究進展[J].中國醫藥指南，2008，6（23）：

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[4]Thomton MV，Kudo D，Rayman P，et al.Degradation of NF-kappa Bin T cell by ganglliosides on re-cell carcinomas[J].J Immunol，2004，172（6）：3480-3489.

[5]Sing AK，Gudehithlu KP，Pegoraro AA，et al.Vascular factors alterd in glucose-treated mesangial cells and diabetic glomeruli changes in vascular factors impair endothelial cell growth and matrix [J].Lab Invest，2004，84：597-606.

[6]Carmeliett P.Angiogenesis in life disease and medicine [J].Nature，2005，438（7070）：932.

[7]Siemann DW，Chaplin DJ，Horsman MR.Vascular-targeting therapies for treatment of malignant disease[J].Cancer，2004，100（12）：2491.

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