ING4为胞内发挥功能的肿瘤生长抑制因子,IL-24为具独特抑癌作用的分泌型细胞因子,均属新型抑癌基因。二者不仅均能选择性抑制多种肿瘤细胞生长和血管形成,并靶向诱导其凋亡,但对正常细胞几乎无毒性,均具抗肿瘤特异性和靶向性,而且还能提高化疗药物对肿瘤治疗的敏感性。为力求更好,本项假定,将两种不同作用途径的抑癌基因构建双基因共表达腺病毒(Ad)载体,使其表达产物从细胞内外不同途径共同发挥特异抑癌作用,有望实现抑癌增效(协同/叠加)和化疗增敏的目的。本项采用基因重组技术构建的Ad-ING4-IL-24双基因共表达腺病毒载体对肝癌细胞及其荷瘤裸鼠进行肿瘤基因治疗试验,并与各单基因治疗效果进行比较。研究其抑癌增效(协同/叠加)作用,并联合顺铂(CDDP)化疗药物研究其对化疗药物的增敏效果,同时采用分子生物学技术对其作用机理进行深入探讨,为肝癌的基因治疗探寻更加显效的新型治疗载体和策略。
inhibitor of growth 4 (ING4);interleukin-24 (IL-24);adenoviral vector;hepatocarcinoma;enhanced antitumor effect
本研究我们通过常规分子生物学技术,成功构建ING4和IL-24的双肿瘤抑癌基因共表达重组腺病毒Ad-ING4-IL-24、单基因重组腺病毒Ad-ING4和Ad-IL-24及对照空病毒Ad,研究Ad-ING4-IL-24对肝癌的抑瘤增效和化疗增敏效应及其分子机制。将上述ING4或/和IL-24单、双基因重组腺病毒和空病毒Ad体外感染SMMC-7721、HepG2人肝癌细胞及Ad-ING4-IL-24联合顺铂(CDDP)化疗药物作用,MTT法和FCM检测Ad-ING4-IL-24体外抑制肝癌细胞生长和诱导凋亡的增效作用和化疗增敏效应,并侵袭小室检测Ad-ING4-IL-24体外抑制肝癌细胞侵袭的增效作用;建立SMMC-7721裸鼠人肝癌皮下移植瘤模型,观察Ad-ING4-IL-24及其联合CDDP体内对人肝癌移植瘤的抑瘤增效、化疗增敏效应和TUNEL法体内检测其诱导肝癌移植瘤凋亡的增效作用。Western blot、免疫组化、ELISA和荧光定量RT-PCR体内、外检测肝癌细胞周期和凋亡相关因子、肿瘤转移相关因子及肿瘤血管新生相关因子表达的分子机制。我们发现,腺病毒Ad-ING4-IL-24介导的ING4和IL-24双基因共表达体外能明显抑制SMMC-7721和HepG2肝癌细胞生长、侵袭和诱导凋亡;体内同样能明显抑制SMMC-7721裸鼠人肝癌移植瘤的生长和诱导凋亡,且均具协同增效和化疗增敏效应。分子机制检测结果表明Ad-ING4-IL-24及其联合CDDP体内、外能明显增强上调细胞周期和凋亡相关因子P21、P27、Fas、FasL、FADD、Bad、Bax、Bak、活化型Bid、活化型Caspase-8, 9, 3、活化型 PARP和下调Bcl-2、 Bcl-XL表达;下调肿瘤转移相关因子MMP-2、MMP-9表达;及下调肿瘤血管新生因子VEGF、IL-8、CD34表达和减少肿瘤微血管密度(MVD)的效应。Ad-ING4-IL-24及其联合CDDP体内、外对肝癌的协同抑瘤增效和化疗增敏效应可能与其增强外源性、内源性凋亡途径的活化和肿瘤血管新生的抑制密切相关。因此,本研究提示癌症基因治疗采用两个或多个肿瘤抑癌基因如ING4和IL-24可能是一种有效的肝癌或其他癌症治疗策略。