细胞表面硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)的硫酸化,可激活多条肝素结合生长因子受体(HB-GFR)酪氨酸激酶活性,促进肝癌细胞增殖转移。我们前期研究发现,硫酸酯酶1 (hSulf-1)可使HSPGs脱硫酸化,抑制HB-GFR信号途径,降低癌细胞增殖转移能力。其中hSulf-1对EGFR-ERK途径抑制可引起CyclinD1表达下调,但机制不明,推测hSulf-1抑制CyclinD1必然与细胞周期的调控密切相关。本研究通过建立hSulf-1基因转染和基因沉默表达的肝癌细胞系,观察hSulf-1对CyclinD1/CDKs/Rb/E2F信号通路的影响,阐明其调控细胞周期的分子机制。进一步构建hSulf-1表达腺病毒并以CIK为细胞载体,在小鼠肝癌移植瘤模型上观察hSulf-1基因治疗的疗效以及对癌细胞内周期信号通路、细胞外基质微环境HB-GFR活性的调节,为实现肝癌基因治疗的临床转化创造条件。
Liver cancer;Sulfatase 1;Heparin-binding growth factor;Cell cycle;Gene therapy
细胞表面的硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPGs)的硫酸化,直接激活VEGFR、EGFR、FGFR、MAPK、PI3K/AKT等多种HB-GFR的酪氨酸激酶活性,将一系列生长信号传输到细胞内,促进癌细胞生长与转移。本研究首先构建hSulf-1基因的表达载体和特异shRNA载体,筛选hSulf-1阳性和阴性表达的肝癌细胞系,对hSulf-1阴性表达的肝癌细胞转染hSulf-1基因,对hSulf-1阳性表达的肝癌细胞转染特异shRNA,建立hSulf-1基因再表达和基因沉默表达的肝癌细胞系,观察hSulf-1对CyclinD1/CDKs/Rb/E2F信号通路的影响,检测细胞周期分布和细胞存活状态(凋亡或增殖),阐明hSulf-1调控细胞周期的分子机制。在此基础上,构建携带hSulf-1基因、AFP启动子调控、具有高效感染力的Ad5/F11嵌合型溶瘤腺病毒载体,感染细胞因子诱导的杀伤细胞(Cytokine-induced killer cells, CIK)做为细胞载体,在裸鼠肝癌移植瘤模型上进行抗肝癌基因治疗的临床前实验。以CIK做为细胞载体,既保护了腺病毒免受血液中和抗体的拦截,CIK到达肿瘤区释放溶瘤腺病毒,对癌细胞发挥特异性溶解破坏作用,并介导hSulf-1在癌细胞内特异高效表达而抑制癌细胞的增殖,同时也利用CIK能够植入肿瘤微环境区直接杀伤癌细胞和间接诱导抗癌免疫反应的特性,发挥多重抗癌效应。我们的研究为建立、优化肝癌及其他肿瘤的干预性基因治疗策略提供科学依据。