缺氧反应元件启动子表达反义血管内皮生长因子(VEGF)165 cDNA靶向性抑制骨肉瘤细胞VEGF表达

目的以缺氧诱导因子-1/缺氧反应元件(HIF-1/HRE)基因调节系统为载体,构建含HRE启动子的人反义血管内皮生长因子(VEGF)165 cDNA真核表达载体,探讨其对缺氧条件下骨肉瘤细胞VEGF表达的靶向性抑制作用.方法采用聚合酶链反应(PCR)和DNA重组技术构建由HRE启动子驱动的含荧光素酶(Luc)报告基因和人反义VEGF165 cDNA全长的真核表达质粒,将其转染骨肉瘤细胞系MG63,用液闪计数仪测定缺氧对报告基因表达的调节,酶链免疫吸附试验(ELISA)法检测缺氧条件下细胞VEGF表达的变化.结果成功构建了由HRE启动子驱动的含Luc和反义VEGF165 cDNA全长的真核表达质粒pBI-HRE-Luc-AsVEGF165,该质粒转染骨肉瘤细胞系,缺氧条件下可使报告基因在肿瘤细胞中的表达提高3.5×102倍,使肿瘤细胞VEGF分泌下降45%.结论利用肿瘤缺氧,HRE启动子能够实现反义VEGF165的高效表达,为开展靶向性抗肿瘤血管生成治疗提供了实验依据.     

单纯疱疹病毒胸苷激素酶基因在骨肉瘤细胞中的表达和作用

目的：观察单纯疱疹病毒胸苷激酶基因（HSV－TK）及其底物丙氧乌苷（GCV）的基因治疗系统对骨肉瘤细胞株SAOS－2的杀伤作用。方法：用DOTAP将含有HSV－TK基因的真核表达质粒tgCMV-HyTK导骨肉瘤细胞株SAOS－2;提取阳性转染细胞（SAOS－2TK）的总RNA,用斑点杂交的方法检测HSV－TK基因的表达;用MTT比色法测定SAOS－2TK细胞对GCV的敏感性及“旁观者效应”。结果：SAOS－2TK细胞能产生稳定的TK基因的转录物;SAOS－2TK细胞在GCV的作用下呈现明显的生长抑制效应,且观察到强效的“旁观者效应”。结论：HSV－TK／GCV系统能够选择性杀死骨瘤细胞。     

AFP增强子驱动的HSV-TK/GCV自杀基因系统对肝癌细胞杀伤的实验研究

目的探讨人AFP增强子驱动的单纯疱疹病毒胸苷激酶/丙氧鸟苷（HSV-TK/GCV）自杀基因系统体外靶向杀伤肝癌细胞效应。方法构建人AFP增强子驱动的pAFP-CDNA3.1-TK自杀基因真核表达质粒,脂质体转染肝癌细胞,检测TK mRNA和蛋白表达,MTT法检测GCV对肝癌细胞的杀伤作用。结果成功构建pAFP-CDNA3.1-TK自杀基因真核表达质粒,在AFP阳性HepG2细胞中检测到TK mRNA和蛋白表达,添加GCV可特异性地杀伤HepG2细胞,而AFP阴性的SMMC7721细胞生长不受影响。结论 AFP增强子驱动的TK/GCV自杀基因系统可以靶向杀伤AFP阳性肝癌细胞。     

单纯疱疹病毒胸苷激酶基因／Ganciclovir系统对脑胶质瘤动物模型的治疗

目的　探讨单纯疱疹病毒Ⅰ型胸苷激酶基因 (HSV1 tk)结合Ganciclovir(GCV)治疗方案 ,在脑胶质瘤动物模型中基因治疗的疗效以及杀伤肿瘤细胞的机制。　方法　采用Southern杂交法 ,证实逆转录病毒载体生产细胞系pN2 A tk VPC(VPC)带有tk基因并稳定整合到基因组DNA上 ;再将VPC与人脑多形性胶质母细胞瘤细胞系DBTRG 0 5MG(0 5MG)分别以 1∶1、1∶4比例混合接种于BALB c裸鼠皮下 (以只接种 0 5MG细胞作为对照 ) ,建立裸鼠皮下胶质瘤动物模型 ,然后腹腔注射GCV治疗 [30mg (kg·d) ],连续 14d ,治疗后 1周 ,取出瘤块作病理组织学分析。　结果　 1∶1组瘤块较 1∶4组和对照组明显减小 (P <0 0 1) ,且有 30 %的瘤块完全消失 ,提示HSV1 tk GCV对肿瘤细胞有显著杀伤效应。光镜观察可见 ,1∶1组细胞核固缩、溶解甚至破裂等坏死特征 ,说明HSV1 tk GCV在invivo水平杀伤肿瘤细胞是细胞毒杀伤效应。　结论　HSV1 tk GCV系统能有效杀伤肿瘤细胞 ,并可能通过旁观者效应扩大肿瘤杀伤效应     

不同启动子指导的HSV1-sr39TK/GCV系统对小鼠淋巴细胞的敏感性研究

目的观察慢病毒载体中不同启动子指导的突变型单纯疱疹病毒1型胸苷激酶(HSV1-sr39TK)基因在小鼠T淋巴细胞内的表达差异,并进一步比较对丙氧鸟苷(ganciclovir,GCV)的敏感性。方法用亚克隆技术将PCR扩增的HSV1-sr39TK基因分别连接至慢病毒载体不同启动子后,然后在HSV1-sr39TK基因后以内部核糖体进入位点(internal ribosome entry sites,IRES)连接绿色荧光蛋白(green fluorescent pro-tein,GFP)报告基因;采用三质粒包装系统包装病毒,将病毒感染刀豆蛋白A(concanavalin,ConA)激活的小鼠淋巴细胞,分别用流式细胞术、RT-PCR法鉴定HSV1-sr39TK和GFP基因在小鼠淋巴细胞的表达,用Cell Counting Kit-8(CCK-8)法观察感染不同病毒的淋巴细胞对前体药物GCV的敏感性。结果不同启动子指导的HSV1-sr39TK及GFP基因均可在小鼠淋巴细胞表达,巨细胞病毒(cytomegalovirus,CMV)启动子驱动表达能力最强,磷酸甘油激酶(phosphoglycerokinase,PGK)启动子最弱。感染含CMV启动子病毒的淋巴细胞对GCV的IC50值最小。结论在小鼠淋巴细胞内CMV启动子驱动的慢病毒载体HSV1-sr39TK基因表达最强,对前体药物GCV敏感性最高。     

腺病毒介导的CD-TK融合基因联合GCV和/或5-Fc对人膀胱癌细胞的杀伤作用

目的：研究腺病毒介导的CD—TK融合基因联合前体药物对人膀胱癌细胞的杀伤作用。方法：利用含有CD—TK融合基因及绿色荧光蛋白（GFP）基因的复制缺陷腺病毒转染人膀胱癌细胞株T-24细胞,GFP表达可作为转染是否成功的间接标志,PCR扩增后琼脂糖凝胶电泳检测转染后细胞CD及TK基因序列的表达情况。用丙氧鸟苷（GCV）和／或5氟胞嘧啶（5-FC）,作为前体药物,以四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测其对转染后T-24细胞的杀伤作用及旁观者效应。结果：腺病毒在体外能高效转染T-24细胞,72h转染效率可接近100％。GCV和／或5-FC均能有效杀伤转染后膀胱癌细胞,给予相同浓度前体药物时,联合用药组显示出较强的肿瘤杀伤作用。0．5mg／ml GCV、0．1mg／ml 5-Fc和GCV＋5-Fc作用于转染后T-24细胞72h细胞生存率分别为23．30％、20．63％、10．10％。旁观者效应杀伤实验表明5-Fc组较GCV旁观者效应明显,而联合用药组显示出更强的旁观者效应。利用Hoechst-PI双染色法检测经前体药物作用后转染细胞,各组均可见凋亡细胞,但联合用药组凋亡细胞较单一用药组多。结论：CD—TK融合基因联合应用GCV和／或5-Fc能有效杀伤膀胱肿瘤细胞,并存在较强的旁观者效应,其杀伤机制可能与凋亡相关,为适用于人膀胱癌的治疗提供一条新思路。     

低氧反应元件调控的腺病毒-胸苷激酶对肝癌细胞HepG2的体外杀伤作用

目的： 构建携带受低氧反应元件(HRE)调控的单纯疱疹病毒胸苷激酶(HSV-TK)基因的重组腺病毒载体, 探讨该重组腺病毒对体外培养的肝癌细胞HepG2的特异性杀伤活性。方法: 采用AdEasy system 构建携带受HRE调控TK基因表达的腺病毒Ad-HRE-TK, 体外感染肝癌细胞系HepG2后分别在正常和低氧条件下培养。分别采用反转录－聚合酶链式扩增（RT-PCR）及蛋白质印迹（Western blotting）技术检测TK mRNA及蛋白表达情况,并用不同浓度的丙氧鸟苷(GCV)处理后以MTT法检测细胞的增殖情况。结果: RT-PCR及Western blotting结果显示,仅转染重组腺病毒Ad-HRE-TK并在低氧条件下培养的HepG2细胞特异性表达TK基因及蛋白。HepG2 细胞感染Ad-HRE-TK后,在低氧培养条件下对GCV 的敏感性明显增加, 在感染复数(MOI)为 100 并用 50 mg/L GCV 处理时, 则有 95% 以上HepG2 细胞被杀死。而正常氧浓度下培养组,未能观察到GCV的杀伤作用。结论:低氧条件下,HRE可特异性地促进HSV-TK 基因的表达,从而诱导GCV的毒性作用。     

反义VEGF165基因转染对人神经母细胞瘤生物学行为的影响

目的探讨反义VEGF165基因转染在抑制肿瘤血管生成和肿瘤生长中的作用。方法构建正义和反义VEGF165真核表达载体,用脂质体转染人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y,G418筛选稳定表达细胞克隆。应用RT-PCR证实外源性反义VEGF mRNA的表达,免疫细胞化学和EUSA检测VEGF蛋白的表达水平,MTT法检测肿瘤细胞体外生长情况,并接种于裸鼠皮下,观察体内肿瘤增殖能力。结果RT-PCR证实转染反义VEGF的细胞中有外源性反义VEGF mRNA的表达,免疫细胞化学和EUSA显示VEGF蛋白表达明显降低,MTT实验显示转染前后细胞体外生长速度基本一致。而转染反义VEGF的肿瘤细胞裸鼠体内生长速度明显减慢。结论反义VEGF基因转染能够有效抑制SH-SY5Y细胞内源性VEGF蛋白的表达,抑制裸鼠体内肿瘤的生长。     

HSV_1tk/GCV基因治疗系统的旁观者效应观察

探讨逆转录病毒 (retrovirus ,RV )载体介导的单纯疱疹病毒胸苷激酶 (HSV1 tk )基因转染 ,联合抗病毒药物核苷类似物羟甲基无环鸟苷 (ganciclovir,GCV )对人卵巢上皮癌细胞系TYK细胞杀伤过程中所产生的旁观者效应。采用脂质体介导法将PLNTK5质粒转入包装细胞PA317后 ,以滴度最高的PA317病毒上清液感染TYK细胞 ,遗传霉素G418筛选后 ,得到带有HSV1 tk基因的TYK细胞。将细胞按不同比例混合培养后 ,给予 10 μg/mlGCV ,4d后用MTT法计算细胞存活率 ,观察旁观者效应。PLNTK5质粒成功转入PA317细胞 ,病毒滴度最高者为 6× 10 5cfu/ml。用病毒上清液感染TYK细胞 ,成功地得到了表达HSV1 tk的卵巢癌细胞株TYK/tk。混合培养结果显示 ,TYK/tk细胞占混合细胞 10 %时 ,低浓度的GCV就可使一半以上的细胞杀死 ,证明了HSV1 tk/GCV治疗方法存在着旁观者效应。逆转录病毒可介导HSV1 tk基因转入TYK细胞并获稳定表达 ,HSV tk/GCV系统存在旁观者效应。     

视黄酸依赖反义cyclinD1 RNA表达载体的构建与鉴定

目的 构建人细胞周期素D1(CyclinD1)基因的视黄酸(Retinoic acid，RA)依赖反义RNA表达载体，为进一步在细胞内应用视黄酸诱导其表达从而发挥效应的肿瘤基因治疗奠定基础。方法 运用DNA重组技术构建含有RARE3-TK启动子的反义cyclin D1 RNA真核表达载体(pCI-neo／RARE3-TK／AScyclin D1)，经酶切、PCR以及DNA测序确认后，用脂质体方法转染HL-60细胞(人早幼粒白血病细胞系)，RA处理后，利用免疫组织化学方法检测细胞内靶基因cyclin D1的表达情况。结果 成功构建重组反义cyclin D1 RNA表达载体，与预期设计路线相符；检测DNA序列与原始片段互补，且方向相反。ATRA处理转染和未转染HL-60细胞后，cyclin D1的表达均有所下降，其中转染组细胞的表达量要明显低于未转染组。结论 本实验成功构建了视黄酸依赖反义cyclin D1 RNA表达载体；转染HL-60细胞后，反义cyclin D1的表达可受到RA的诱导调控。     

MG63和MG63/ADR骨肉瘤裸鼠模型血管内皮生长因子和核因子κB1的表达

背景：恶性肿瘤耐药研究中发现核因子κB1及血管内皮生长因子基因可能与肿瘤耐药密切相关。 目的：观察MG63和MG63/ADR骨肉瘤裸鼠模型中血管内皮生长因子和核因子κB1表达的差异。 方法：对数期生长的MG63细胞采用阿霉素浓度递增培养法冲击诱导建立MG63/ADR细胞株。BALB/C裸鼠随机分为2组,分别将含5.0×106个MG63和MG63/ADR细胞的0.2 mL细胞悬液采用皮下接种法注入裸鼠的一侧腋部皮下。第6周处死裸鼠取材。 结果与结论：注射MG63和MG63/ADR细胞的2组裸鼠成瘤率均为100%;免疫组织化学及RT-PCR方法检测发现MG63/ADR组瘤灶中血管内皮生长因子和核因子κB1基因和蛋白的表达均明显高于MG63组(P < 0.05)。说明血管内皮生长因子和核因子κB1表达的上调可能是导致骨肉瘤耐药的重要原因。     

低氧对巨噬细胞外泌体的表达及其对骨肉瘤细胞的化疗抗性影响的体外研究

目的在体外探究低氧对巨噬细胞外泌体分泌的影响及对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的改变。方法Transwell侵袭实验检测不同氧浓度(1%O2的低氧与常氧)条件下骨肉瘤细胞MG63对巨噬细胞的趋化能力;在低氧与常氧条件下将MG63与巨噬细胞进行共培养,流式细胞术及RT-PCR检测巨噬细胞的分化;分离纯化来源于不同氧浓度条件下培养的M2型巨噬细胞外泌体,利用透射电镜、纳米粒径、Western blot进行鉴定,双免疫荧光进行示踪MG63对外泌体的摄取;克隆形成实验及流式细胞术检测来源于不同氧浓度下的巨噬细胞外泌体对MG63的增殖、凋亡影响;CCK-8检测来源于不同氧浓度下的巨噬细胞外泌体对MG63顺铂耐药性的影响。结果低氧能够促进骨肉瘤细胞对巨噬细胞的趋化能力,并进一步诱导巨噬细胞向M2型分化;成功分离不同氧浓度下培养的M2巨噬细胞外泌体,且低氧能够显著上调巨噬细胞对外泌体的分泌;低氧能够明显上调巨噬细胞外泌体对骨肉瘤细胞增殖能力的促进作用,抑制骨肉瘤细胞发生凋亡,并上调骨肉细胞对顺铂的耐药性。结论在体外低氧能够促进骨肉瘤细胞对巨噬细胞的趋化能力,并进一步通过诱导巨噬细胞向M2型分化及提高M2型巨噬细胞外泌体的分泌,进而上调骨肉瘤细胞的增殖能力,抑制其凋亡,最终导致骨肉瘤细胞产生顺铂耐药性。     

Retroviral transfer of HSV1-TK gene into human lung cancer cell line

We used a recombinant retrovirus as one of the potential vectors for human gene therapy to transfer a drug sensitivity gene into human lung cancer cells. The gene encoding the thymidine kinase (TK) of herpes simplex virus type 1 (HSV1) was used as the drug sensitivity gene. The antiherpes drugs acyclovir (ACV) and ganciclovir (GCV) were chosen to test the HSV1-TK activity transferred into the human lung cancer cell lines. The rationale for this approach was that ACV and GCV are nucleoside analogs specifically converted by HSV1-TK to a toxic form capable of inhibiting DNA synthesis or disrupting cellular DNA replication. The results obtained from our experiments demonstrate that the retroviral vector-mediated HSV1-TK gene transfer leads to ACV- and GCV-dependent cytotoxicity in human lung cancer cell lines, including both small-cell carcinoma and nonsmall-cell carcinoma. Although the gene transfer of HSV1-TK gene into tumor cells would be one model for gene therapy to control lung cancer, further investigations are necessary for the proper choice of the therapeutic gene and vector targeting such as tumor cell specific delivery of the gene or tumor cell specific expression of the transduced gene.Abbreviations ACV Acyclovir - GCV Ganciclovir - HSV1 Herpes simplex virus type 1 - LTR Long terminal repeat - TK Thymidine kinase     

单纯疱疹病毒胸苷激酶/丙氧鸟苷系统对人骨肉瘤细胞杀伤作用的研究

目的:观察单纯疱疹病毒胸苷激酶/丙氧鸟苷(HSV-TK/GCV)基因治疗系统对骨肉瘤细胞株OS732的杀伤作用并研究其作用机制。方法:构建含HyTK基因的逆转录病毒载体DORHyTK,用DOTAP将其转入骨肉瘤细胞株OS732;提取阳性转染细胞(OS732TK)的DNA和总RNA,分别用PCR和斑点杂交的方法检测转染的效果;用MTT比色法测定OS732TK对GCV的敏感性及旁观者效应;Hoeschst332258染色,电镜和流式细胞仪分析HSV-TK/GCV系统对OS732TK细胞杀伤作用的机制。结果:成功构建含HyTK基因的重组逆转录病毒载体DORHyTK。OS732TK细胞整合了TK基因并有稳定的转录产物。5mg/LGCV作用5d即可杀伤所有OS732TK细胞。旁观者效应在高、低两种细胞密度接种条件下均存在,且前者强于后者。Hoeschst332258染色及电镜均显示典型的细胞凋亡特征,但也有少量坏死细胞的存在。流式细胞仪分析的结果说明在GCV作用下,OS732TK细胞阻滞于细胞周期的G₀-G₁期。结论:HSV-TK/GCV基因治疗系统对骨肉瘤细胞株OS732有很强的杀伤作用,且存在明显旁观者效应。此系统导致了OS732细胞周期的紊乱,引起细胞的凋亡和坏死。HSV-TK/GCV基因治疗系统为骨肉瘤的治疗提供新的思路。     

Adenovirus-mediated brain-derived neurotrophic factor expression regulated by hypoxia response element protects brain from injury of transient middle cerebral artery occlusion in mice

Some gene expression may be regulated by hypoxia-responsive element (HRE) that is bound by hypoxia-inducible factor-1 (HIF-1) which is up-regulated during cerebral ischemia. To explore ischemia/hypoxia-controlled expression and the neuroprotective effects of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) after ischemic brain injury, an adenoviral vector using five copies of hypoxia response element (HRE) in the vascular endothelial growth factor gene to regulate the expression of BDNF gene (Ad5HRE:BDNF) was constructed, and its efficacy was verified for driving BDNF expression in cultured Hela cells under hypoxic condition by ELISA. We found that the concentration of BDNF in the Ad5HRE:BDNF-transfected culture media was 28-fold greater in a hypoxic condition than under normoxia. To examine the effect of Ad5HRE:BDNF on ischemic brain injury in vivo, Ad5HRE:BDNF was injected into right caudate putamen of adult mice 7 days prior to 60 min transient middle cerebral artery occlusion (MCAO). It was found that exogenous BDNF expression was increased in the Ad5HRE-BDNF-treated group and infarct volume of the Ad5HRE:BDNF-treated group at 3 days after MCAO was significantly smaller than that of vehicle- or AdNull-treated groups. Moreover, Ad5HRE:BDNF injection resulted in significantly improved sensorimotor scores 7 days after MCAO and induced a reduction in the number of Fluoro-Jade B-positive neurons and TUNEL-positive cells, compared with vehicle- or AdNull-injection. Our findings suggest that BDNF expression could be regulated in hypoxia/ischemia condition with five copies of HRE and ameliorates ischemic brain injury in a mouse focal cerebral ischemia model.