肝细胞癌是我国的重大疾病,恶性肿瘤死因第2位;中医药在肝癌防治方面发挥着重要的作用。最近我们采用RNAi等技术研究发现,MRPL16、IFRD1、MT1E、CK18等4个基因在人肝癌SMMC-7721细胞株中表达沉默后,肝癌细胞增殖受到了严重地抑制,这是在国内外首先观察到的现象。那么这些能被中医不同治法下调的基因表达后沉默,是通过什么复杂的途径限制了肝癌细胞的异常增殖呢?本研究拟采用Affymetrix GeneChip Human Gene 1.0 ST Array等动力学基因表达谱分析方法等技术,观察这4个基因表达沉默前后,肝癌细胞基因表达谱的改变,利用国际互联网有关生物信息,分析和探索其复杂的调控机制。该研究对于加深肝癌形成原理的认识,探讨清热、活血、健脾等不同中医治法防治肝癌的作用机制,筛选这些治法可能的靶基因谱,丰富中医治则治法理论等,均具有重要的学术意义和应用前景。
hepatic carcinoma;MTs;RNAi;Expression profiling;treatment methods
本项目超额完成计划任务书所规定的研究内容,并依据研究进展和发现适度调整了研究内容。研究发现(1)MTs部分表达沉默后确会削弱SMMC7721肝癌细胞的恶性增殖,而UBE2D2、IFRD1、CK18、CLIC1、MOESIN、Txnrd1等基因的作用尚不稳定;将MTs、UBE2D2、IFRD1、CK18等基因不同组合RNAi,其抑制肝癌细胞恶性增殖的作用亦不稳定,未见增效。(2)在G418诱导的肝癌细胞应激时,MTs具有促进细胞周期、G1至S细胞周期、核糖体蛋白、RNA转录、核受体等通路,及抑制凋亡、蛋白酶体降解通路等基因表达。(3)在质粒过表达等应激下,MTs会促进核糖体蛋白、DNA复制、mRNA加工结合等通路,及细胞周期、mRNA加工、翻译因子通路等基因表达。(4)细胞培养和操作等诸多条件差异,会诱导细胞处于不同的应激状态,从而会影响有关基因或基因群表达,及其增殖。(5)采用氯化钙、脂质体、G418等3种常用细胞生物学制剂,会造成肝癌细胞应激,诱导MTs表达增加,提示MTs在抵御不同应激方面均可能发挥作用。(6)肿瘤细胞在应激时会促进细胞增殖,其中MTs可能发挥着重要作用,通过参与促进了核糖体蛋白、细胞周期等通路基因的表达,诸如RPS10、RPS20、RPS23、RPLPO、RPL31、RPL19、CDC2;促进包括HSP、ATF在内的一些抵御应激基因的表达;以及促进包括eIF2、RPL在内的一些参与基因翻译基因的表达。MTs可能参与了这些基因转录和翻译的蛋白互作用。MTs作为遗传上高度保守的基因,其表达调控机制相对简单,在应激状态下,容易率先启动、表达量大,正因为如此,才得以保证其所参与调控的基因可以向着所期望的方向表达。(7)中医临床常用健脾益气、行气活血、清热解毒等治法方药制剂体外给药,对肝癌细胞增殖确有不同程度的抑制作用,作用大小依次为清热方、活血方、健脾方和全方;不同治法中药复方联合G418用药后,对肝癌细胞增殖作用的抑制显著增强,表明中西医联合用药具有优势。MTs具有轻度地抵御中药抑制肝癌细胞增殖的作用。(8)研究发现,脂质体转染RNAi重组质粒的方法最稳定,便于鉴定,优于电转染;而siRNA的研究成本高,且难以检测转染效率,对长期观察细胞增殖可能不是其长处。本项目研究期间还培养了5名研究生;发表学术论文10篇;国内外学会会议论文6篇。