早期生长反应基因1启动子介导肿瘤基因-放疗的研究进展

早期生长反应基因1(Egr-1)启动子为Egr-1上游的顺式作用元件,其活性受电离辐射、自由基等诱导剂的调控.Egr-1与治疗基因结合(如肿瘤坏死因子α基因、自杀基因等)构成基因-放射治疗体系,利用辐射在肿瘤局部从时间、空间调控治疗基因的表达,使表达产物局限于肿瘤局部发挥肿瘤杀伤效应,并降低了不良反应.放射治疗与基因治疗的结合为肿瘤治疗提供了新方法.     

辐射敏感性早期生长应答-1基因启动子的研究

肿瘤基因放射治疗已成为研究热点,早期生长应答-1(Egr-1)基因启动子为肿瘤基因放射治疗提供一种可能的方法。综述了Egr-1基因启动子及应用Egr-1基因启动子构建辐射诱导调控系统的研究。     

辐射诱导pEgr-sHemopexin在MCF-7细胞的表达和侵袭能力及人脐静脉内皮细胞小管形成的影响

将治疗基因克隆于可被辐射诱导激活的Egr-1启动子下游,利用Egr-1基因的调控序列可被辐射刺激的特点,形成基因和射线对肿瘤的双重杀伤作用,是近年来放射治疗研究的热点[1-2].下游目的基因的选择,对提高肿瘤基因放射治疗疗效至关重要.基质金属蛋白酶2(MMP-2)C端血色素结合蛋白样片段PEX可阻断血管生成和细胞外基质的降解,从而抑制肿瘤的生长、侵袭和转移[3-5].本研究根据Egr-1基因启动的辐射激活特性和PEX的抗血管生成和阻断细胞外基质的降解作用,将肿瘤抑制基因治疗和放射治疗二者联合起来,在构建pEgr-sHemopexin(pEgr-sPEX)重组表达质粒的基础上,观察体外pEgr-sPEX重组质粒辐射诱导表达特性,检测辐射诱导pEgr-sPEX对MCF-7细胞侵袭能力及人脐静脉内皮细胞(HUVEC)小管形成的影响,探讨抑癌作用.     

pEgr.p-TNFα的构建及其在NIH3T3细胞中的辐射诱导表达

目的分离和扩增Egr-1启动子,构建pEgr p-TNFα质粒,探讨不同辐射剂量对被转染的NIH3T3细胞中TNFα表达的影响.方法用PCR方法从小鼠基因组DNA中分离并扩增出Egr-1启动子,构建pEgr.p-TNFα表达质粒,脂质体介导的转染法转染小鼠NIH3T3细胞,用ELISA方法检测不同剂量X射线照射后的TNFα表达水平.结果本实验得到的Egr-I启动子序列与报道基本一致,Egr-1启动子和TNF α cDNA正确插入表达载体;各照射组在不同剂量X射线照射后8 h,TNFα表达水平均高于假照射组(P＜0.05～0.001).结论本实验分离和扩增的Egr-1启动子具有辐射激活和诱导下游基因表达增强的功能,低剂量辐射可激发并启动下游基因表达,在基因-放射联合治疗中有重要意义.     

肿瘤基因-放射治疗的分子机制

由辐射介导的肿瘤基因一放射治疗是近年来提出的新思路，其分子机制为小剂量电离辐射通过多条途径激活一些重要的分子靶点而导致肿瘤细胞凋亡。这是基于Egr-1的辐射可诱导特性的一种肿瘤的基因治疗，在肿瘤治疗中有很好的应用前景。     

放射诱导的肿瘤特异性嵌合启动子研究

目的 将放射敏感性的CArG元件与肿瘤特异性的人端粒酶反转录酶(hTERT)基因启动子相结合,构建新的嵌合启动子。方法 构建含不同CArG元件数量的嵌合hTERT启动子,在放射线诱导下(单剂量或分割照射),利用荧光素酶报告基因检测其在肿瘤细胞(HeLa、A549、MHCC97细胞)及正常细胞(hEL细胞)中的活性。结果 包含6个CArG元件的hTERT嵌合启动子较含其他数量CArG的嵌合启动子显示了更好的放射诱导性,并在4～6 Gy时达到顶峰,而构建的嵌合启动子在正常的hEL细胞中活性很低。在肿瘤细胞中,3次2 Gy与单次6 Gy剂量照射相比较,报告基因的表达相当。结论 包含6个CArG元件的肿瘤特异性嵌合启动子具备良好的放射诱导性,这种嵌合的启动子系统具有肿瘤基因治疗的潜力。     

Egr-1启动子调控的造血因子基因疗法对SCID小鼠辐射防护的初步探讨

目的 探讨辐射诱导启动子调控的造血因子基因表达对照射后造血保护的作用。方法 将构建的携带有Egr-1启动子的Flt3配基（FL）cDNA和增强型绿色荧光蛋白（EGFP）cDNA双顺反子表达载体导入基质细胞后，联合人CD34^ 细胞输入经亚致死剂量照射的重症联合免疫缺陷（SCID）小鼠体内，观察外周血象动态改变和人造血细胞及其基质细胞植入的变化。结果 实验组与对照组相比外周血白细胞下降幅度明显减轻，恢复加快，骨髓可见绿色荧光阳性的基质细胞，而各组间骨髓中CD45^ 细胞、CD34^ 细胞、CFU－GM及骨髓有核细胞计数差异无显著性。结论 Egr-1启动子调控的造血因子基因疗法具有一定的辐射造血保护作用。     

肿瘤基因-放射治疗的分子机制

由辐射介导的肿瘤基因-放射治疗是近年来提出的新思路,其分子机制为小剂量电离辐射通过多条途径激活一些重要的分子靶点而导致肿瘤细胞凋亡。这是基于Egr-1的辐射可诱导特性的一种肿瘤的基因治疗,在肿瘤治疗中有很好的应用前景。     

辐射诱导的野生型及突变型PTEN基因重组质粒的构建及鉴定

目的构建辐射诱导人野生型及突变型PTEN基因重组质粒并进行鉴定。方法以HeLa细胞总DNA为模板PCR扩增Egr-1基因启动子辐射敏感区,将PCR产物分别定向插入携带野生型PTEN和突变型PTEN蛋白编码基因的表达载体pEGFP-PTEN和pEGFP-PTEN-G129E启动子区,构建具有辐射诱导能力的重组表达质粒pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G129E。同时,将Egr-1基因启动子辐射敏感区亚克隆入pGL3-Promoter载体中,通过荧光素酶报告实验,验证不同照射剂量、照射后不同时间点下人肝癌SMMC-7721细胞中Egr-1启动子区对X线照射的辐射诱导能力。Western印迹检测X线照射对PTEN蛋白表达的影响。结果凝胶电泳分析证实,PCR扩增出Egr-1基因启动子辐射敏感区,构建出具有辐射诱导能力的重组表达质粒pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G129E,经不同酶切实验均证实含有与Egr-1辐射诱导区和PTEN基因相同片段大小的条带。荧光素酶报告实验证实,在不同时间点和不同照射剂量照射下,含Egr-1启动子区报告质粒细胞组的荧光素酶活性均明显高于转染空载体细胞,Western印迹检测表明,转染了pEgr-PTEN和pEgr-PTEN-G129E的细胞组在未接受照射时PTEN蛋白的表达量极低,但在接受8 Gy的X线照射后,PTEN蛋白的表达量明显提高,高于转染了pEGFP-PTEN和pEGFP-PTEN-G129E的细胞。结论成功构建了具有辐射诱导能力的含人野生型及突变型PTEN基因的重组质粒,为今后肿瘤的治疗奠定了基础。     

Egr-1基因的辐射生物学效应研究进展

Egr-1(early growth response-1)基因是一系列"立即早期基因(immediateearly gene)"之一,参与细胞的多种辐射生物效应。研究表明,Egr-1在多种正常细胞和肿瘤细胞受到电离辐射后的早期就能被激活,它的激活表达与辐照后细胞的生长、周期、凋亡等的改变密切相关。另外,Egr-1基因调控序列具有辐射可诱导特性,这一特点使其具有潜在的临床和基因工程生产应用前景。     

Egr—1基因的辐射生物学效应研究进展

Egr-1（early growth response-1）基因是一系列“立即早期基因（immediate early gene）”之一，参与细胞的多种辐射生物效应。研究表明，Egr－1在多种正常细胞和肿瘤细胞受到电脑辐射后的早期就能被激活，它的激活表达与辐照后细胞的生长、周期、凋亡等的改变密切相关。另外，Egr-1基因调控序列具有辐射可诱导特性，这一特点使其具有潜在的临床和基因工程生产应用前景。     

γ干扰素和内皮抑素双基因表达质粒在Lewis肺癌细胞中的辐射诱导表达

目的构建双基因表达质粒pEgr-IFNγ-endostatin并检测其在Lewis肺癌细胞中的辐射诱导表达。方法利用基因重组技术构建含Egr-1启动子的IFNγ和endostatin双基因表达质粒,脂质体介导体外转染Lewis肺癌细胞,用酶联免疫吸附法(ELISA)检测不同剂量X射线诱导IFNγ和endostatin表达的量效关系和时程。结果酶切鉴定证实Eg-r1启动子、IFNγ和endostatin基因正确插入双基因表达载体pIRES1neo;不同剂量X射线照射转染该重组质粒的Lewis肺癌细胞上清中IFNγ和endostatin表达量明显高于假照组(均P<0.001),其中5Gy照后表达量最高,分别为假照组的4.14倍和2.92倍;2GyX射线照后Lewis肺癌细胞上清中IFNγ和endostatin含量随时间延长而增加,照后36h分别为照射前的3.75倍和3.02倍(均P<0.001)。结论本实验成功构建了双基因表达     

细胞凋亡信号通路调控与肿瘤辐射敏感性

电离辐射作用于细胞引起各种损伤而导致细胞死亡的主要机制是诱导细胞发生凋亡。高剂量（大于10Gy）的电离辐射会使细胞发生被动的坏死过程，而促发细胞凋亡所需要的辐射剂量远远低于促发细胞坏死所需剂量。在肿瘤放射治疗过程中，降低辐射剂量诱导肿瘤细胞发生凋亡，而使正常细胞受照剂量降低，减小损伤，具有重要的生物学意义。因此临床上利用放疗方法诱导肿瘤细胞凋亡成为众多肿瘤治疗的目标之一。但由于肿瘤细胞可对放射治疗产生耐受，导致疗效下降，提高肿瘤细胞对放疗的敏感性一直是科研人员关注的研究方向。     

BTG2作为一种新的电离辐射诱导基因的研究

目的 研究γ射线照射对肿瘤细胞的B细胞易位基因2（BTG2）表达水平的影响.方法 应用RT-PCR方法研究电离辐射对肿瘤细胞BTG2 mRNA水平的影响;应用Western blot方法测定电离辐射对肿瘤细胞BTG2蛋白表达水平的影响.结果 与未照射对照细胞相比,3 Gyγ射线单次剂量照射明显提高了人乳腺癌细胞系MCF-7、MDA-MB-231和人宫颈癌细胞系C33A、HeLa中的BTG2蛋白的表达水平.γ射线照射人乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231导致了照射剂量和时间依赖性的BTG2表达水平的升高,而且这种改变既表现在BTG2 mRNA水平上,也反映在BTG2蛋白水平上.结论 BTG2是一种新的辐射诱导DNA损伤的反应基因,进一步研究将为BTG2作为肿瘤放射治疗的疗效和预后评价指标提供实验基础和依据.     

辐射诱导表达载体pEgr-p16的构建及其体外蛋白表达的研究

目的构建辐射诱导表达载体pEgr—p16并研究其体外稳定转染联合^60Co．γ射线照射对人宫颈癌HeLa细胞p16蛋白表达变化的影响。方法利用双酶切、粘端连接的方法构建了含有辐射诱导特性的早期生长反应因子Egr-1和p16的pEgr—p16的质粒载体，以脂质体介导的方法，将重组载体导入人HeLa细胞，采用免疫细胞化学和流式细胞术的方法检测照射转染后的HeLa细胞p16蛋白表达的变化。结果经全自动测序证明辐射诱导表达载体pEgr—p16构建正确；稳定转染可见有明显的p16表达增强；5Gy以内p16蛋白表达呈剂量依赖性的增加，在2Gy照射后2hp16蛋白表达水平即开始增高，4h达到最高，12h趋于正常水平。结论本研究成功构建了辐射诱导表达载体pEgr-p16，在HeLa细胞中蛋白表达明显增强。     

Egr-1启动子基因调控FLT3配基基因表达的实验研究

目的　探索辐射诱导基因调控元件启动的造血生长因子表达及其对造血的保护作用。方法　本实验将携带Egr 1调控序列的FLT3配基 (FL)和EGFP基因双顺反子载体 (Egr EF)转染骨髓基质细胞系HFCL ,采用流式细胞仪、RT PCR、ELISA及细胞增殖法等观察细胞受照后Egr 1调控元件诱导的FL表达及促进造血细胞的增殖作用。 结果　在转染细胞HFCL/EF细胞中证实有外源性基因的整合和表达 ,在 2 5Gy辐射后 16h的细胞培养上清液中表明FL含量较照射前明显增高 ((P <0 0 1) ,) ;辐射后 10dHFCL/EF培养上清液对CD34 造血祖细胞的作用较辐射前具有明显的扩增作用 ((P <0 0 1) ,)。结论　在辐射后Egr 1启动子调控的FL基因表达明显增高并具有保护造血作用。     

辐射增强启动子调控的p53基因联合照射对肿瘤细胞的作用

目的 研究辐射增强启动子调控的野生型-p53抑癌基因系统联合照射对人肿瘤细胞系HeLa和A549细胞的特异性杀伤作用。方法 构建辐射增强启动子pE6（TATA）-p53,Western blot检测不同射线剂量诱导下人肺腺癌A549细胞系和人宫颈癌HeLa细胞系中P53蛋白的表达水平,筛选出最适的照射剂量;AnnexinV-FITC试剂盒检测肿瘤细胞系早期凋亡率;利用克隆形成实验检测此系统对肿瘤细胞放射敏感性的影响。结果 在HeLa和A549细胞中,P53蛋白表达均受放射线诱导增高,且在6 Gy时辐射诱导活性最高;实验组质粒的细胞早期凋亡率与转染对照组质粒的细胞早期凋亡率相比有明显提高（F=11.018、10.736,P<0.05）。HeLa细胞和A549细胞的放射增敏比（SER）分别为2.56和2.36。结论 辐射增强启动子调控的p53基因系统具有显著的诱导肿瘤细胞凋亡的作用,可以提高肿瘤细胞的辐射敏感性,对肿瘤的治疗提供了新思路。     

FHIT基因转染增强人肝癌细胞HepG2辐射敏感性

目的探讨脆性组胺酸三联体基因转染对肿瘤细胞辐射敏感性的影响。方法首先构建了含有FHIT基因编码序列的真核表达质粒pcDNA／FHIT，并转染人肝癌细胞株Hep G2得到表达正常FHIT蛋白的细胞株Hep G2，FHIT。然后利用CCK-8和流式细胞仪等方法研究了Hep G2／FHIT细胞接受^60Coγ射线电离辐射后细胞周期、增殖和凋亡的改变。结果研究表明人肝癌细胞Hep G2重新表达FHIT后其对电离辐射的敏感性增加，表现为接受电离辐射后细胞存活率下降，凋亡细胞增加。细胞周期检测发现Hep G2重新表达FHIT后接受电离辐射后发生G2期阻滞的程度减轻。结论FHIT基因缺失的肿瘤细胞重新表达正常的FHIT蛋白可以提高其辐射敏感性，并且辐射敏感性提高可能是和FHIT基因抑制了ATR／CHK1通路活性有关。FHIT基因．电离辐射联合治疗肿瘤，具有一定的协同作用，可以作为一个较好的肿瘤基因治疗的靶点。     

化疗诱导Egr-1启动子调控造血因子基因表达的实验研究

目的探索化疗药物诱导Egr-1启动子调控GM-CSF基因表达对化疗后造血损伤的恢复作用。方法将GM-CSF和EGFP双顺反子基因重组于携带Egr-1调控元件的pCIneo真核表达载体,构建Egr-EG载体,通过脂质体介导转染骨髓基质细胞HF-CL,即获得HFCL/EG细胞。MTT法测定顺铂（DDP）、氟尿嘧啶（5-FU）、吉西他滨（GEM）和紫杉醇（PTX）对HFCL和HFCL/EG细胞存活率的影响,并计算各药物对细胞的IC50值。倒置荧光显微镜和流式细胞仪检测化疗药物诱导后绿色荧光蛋白（EGFP）表达阳性的HFCL/EG细胞百分率。ELISA法检测活性氧抑制剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）对化疗药物诱导的Egr-1启动子调控的下游GM-CSF基因表达的影响。观察化疗诱导后HFCL/EG上清对粒-巨噬细胞集落形成单位（CFU-GM）的影响。结果成功构建了Egr-Eg载体,其转染细胞HFCL/EG细胞对DDP、5-FU、GEM和PTX有不同的敏感性,且药物对HFCL/EG细胞IC50值均较HFCL组明显增加（P〈0.05）。流式细胞仪检测显示DDP、5-FU、GEM和PTX均可以诱导调控Egr-1启动子调控的EGFP表达,HFCL/EG＋DDP组、HFCL/EG＋5-FU组、HFCL/EG＋GEM组、HECL/EG＋PTX组绿色荧光阳性的细胞百分率分别为35.06%&#177;0.61%、65.12%&#177;1.10%、44.47%&#177;0.71%、37.56%&#177;0.63%,与HFCL/EG组（10.02%&#177;0.21%）相比明显增加（P〈0.05）。化疗药物处理后,HFCL/EG细胞培养上清液中,GM-CSF含量和CFU-GM形成数量较未化疗组明显增高（P〈0.05）；但加入活性氧抑制剂N-乙酰半胱氨酸后,培养上清中GM-CSF含量明显减少（P〈0.05）。结论化疗药物诱导的Egr-1启动子调控下游基因表达与活性氧相关,且Egr-1启动子调控的造血生长因子基因表达可能对化疗后的造血损伤具有一定的保护作用。     

c—myc特异性结合序列增强基因表达的研究

目的：ｃ－ｍｙｃ是一种转录因子，它与其特异性结合序列结合后，可增强下游基因的表达。方法：将４个重复拷贝的ｃ－ｍｙｃ顺式反应元件（ＣＡＣＧＴＧ）４、ＣＭＶ增强子／启动子以及带有ＣＭＶ增强子／启动子的（ＣＡＣＧＴＧ）４分别插入报道基因质粒ｐＢＬＣＡＴ２，得到３种融合报道质粒：ｐＭ４ＣＡＴ２、ｐＣＭＶＣＡＴ、ｐＭ４ＣＭＶＣＡＴ。结果：ＣＡＴ测活表明，在ｃ－ｍｙｃ高表达的ＢＴ３２５细胞中，ｐＭ４ＣＡＴ２的ＣＡＴ活性比ｐＢＬＣＡＴ２增高１０．７倍，而在ｃ－ｍｙｃ低表达的ＨｅＬａ细胞中，仅增高１．１倍；在ＢＴ３２５细胞中，ｐＭ４ＣＡＴ２的ＣＡＴ活性为ｐＣＭＶＣＡＴ的１／４，而ｐＭ４ＣＭＶＣＡＴ的ＣＡＴ活性与ｐＣＭＶＣＡＴ相当。结论：连接了（ＣＡＣＧＴＧ）４的ＴＫ启动子的转录活性依赖于ｃ－ｍｙｃ的扩增情况。而在（ＣＡＣＧＴＧ）４ＴＫ的前面再增加一个强的增强子可进一步增强该启动子的活性。