hTERT启动子的克隆及在MCF7乳腺癌细胞中的特异转录活性

背景与目的：利用肿瘤特异性启动子增强肿瘤细胞中治疗基因的转录选择性是达到基因治疗靶向性的有效途径。人端粒酶催化亚基（hTERT）在大部分肿瘤细胞中呈特异性高表达，有可能成为肿瘤特异性启动子。本文扩增了hTERT基因启动子并分别克隆于报告基因重组质粒pEGFP-1和pGL3-Basic，检测并证实hTERT启动子在乳腺癌细胞MCF7中的特异转录活性。方法：采用套式PCR法扩增hTERT启动子，将其分别克隆到含报告基因增强绿色荧光蛋白（EGFP）的重组质粒pEGFP-1和含Luciferase的重组质粒pGL3-Basic，经脂质体分别转染人乳腺正常上皮细胞系HBL100和乳腺癌细胞MCF7，荧光显微镜观察EGFP的表达情况，并测定两种细胞中荧光素酶转录表达差异。结果：与正常细胞HBL100相比，hTERT启动子在MCF7细胞呈现强的绿色荧光表达；荧光素酶活性检测与其一致，hTERT启动子在MCF7乳腺癌细胞的荧光素酶相对活性RLU／U值（33784）约相当于HBL100细胞中（2400）的15倍。结论：hTERT启动子在乳腺癌MCF7细胞中具有很强的特异性，为进一步开发肿瘤的特异性基因治疗奠定实验基础。     

hTERT启动子克隆及其肿瘤细胞特异性的研究

目的:探讨克隆人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子对肿瘤细胞特异性的意义.方法:全基因合成hTERT启动子核心序列TP258,克隆入T载体,构建pUCmT-TP258测序;Sal Ⅰ BamH Ⅰ酶切pUCmT-TP258,将其片断插入pGL3-Basic/Xho I Bgl Ⅱ位点,构建pGL3-TP258质粒载体.将pGL3-Basic、pGL3-control和pGL3-TP258转染培养的人结肠癌细胞株(CaCo-2)、人乳腺癌细胞株(MCF-7)、原代肾癌细胞(RCC)和人正常成纤维细胞(UFC、BJ、MRC-5),测定Luciferase活性,计算其相对活性.结果:在端粒酶阳性的肾癌细胞RCC、结肠癌细胞CaCo-2和乳腺癌细胞MCF-7中,TP258启动子相对活性很高,分别为32.40±15.32、37.70±6.38和12.80±7.28;而在正常的UFC、BJ和MRC-5细胞中,TP258活性很低,分别是0.40±0.14、0.26±0.13和0.38±0.05,两组闻差异有统计学意义,P=0.003 5.结论:hTERT核心启动子TP258在肿瘤细胞中活性明显高于在正常细胞中的活性,具有肿瘤特异性.TP258可以介导基因在肿瘤中的定向表达,实现基因表达的靶向性.     

PC-1基因在肿瘤组织中的表达及其启动子区的克隆和活性分析

背景与目的：PC－1是在骨转移和雄激素非依赖的前列腺癌细胞株C4－2中高表达的新基因。本文拟研究PC－1基因在多种人肿瘤组织和正常组织中的表达水平,并对该基因的启动子区进行克隆及活性分析。方法：以PC－1基因特异性DNA序列为探针与10对肿瘤和正常组织的总RNA进行杂交;以C4－2细胞基因组DNA为模板,PCR扩增PC－1基因翻译起始位点上游DNA序列。PCR产物定向克隆到含荧光素酶报告基因的载体pGL3-Basic上,将重组质粒瞬时转染C4－2细胞,荧光素酶定量分析检测启动子活性。结果：多肿瘤组织中PC－1基因的表达水平明显高于相应的正常组织中的表达;翻译起始位点上游340bp的片段没有启动子活性,而ATG前1099bp、1337bp,1579bp,1831bp和4939bp长度的片段都表现出启动子的功能活性。结论：PC－1基因在人前列腺癌以及多种肿瘤组织中被特异激活,表明该基因的功能可能和肿瘤的发生有关;研究的初步结果表明4939bp长度的启动子活性最强,以1831bp和4939bp之间可能含有转录增强子元件。     

MLAA-22基因上游调控区的分离及启动子活性分析

目的:分离MLAA-22 基因上游转录调控区序列,进行启动子活性鉴定。方法:人工合成MLAA-22 基因上游转录调控区序列MLAA-22（-999～+1)和MLAA-22（-1999～+1)两个区段,将两个区段插入到双荧光素酶报告基因表达载体psiCHECK-2的BglⅡ/NheI限制性内切酶位点中,构建双荧光素酶报告基因表达质粒,将重组质粒分别命名为psiCHECK-2-MLAA-22（-999～+1)和psiCHECK-2-MLAA-22（-1999～+1）;采用双荧光素酶报告基因系统检测所分离区段的启动子活性。结果:MLAA-22（-999～+1)和MLAA-22（-1999～+1）两个区段均具有较强的相对荧光素酶活性,并且MLAA-22（-999～+1)区段的相对荧光素酶活性明显高于MLAA-22（-1999～+1）区段。结论:MLAA-22 基因上游转录调控区（-999～+1）区段将是今后我们进行MLAA-22 基因上游转录调控区启动子活性研究的重点区域。     

MDR1启动子/荧光素酶质粒的构建及其在朊蛋白高表达胃癌细胞中的活性检测

目的：构建含MDR1基因启动子的荧光素酶报告基因质粒,并检测其在朊蛋白高表达胃癌细胞系中的活性表达。方法：PCR克隆人MDR1基因启动子片段,通过亚克隆将启动子分别插入到pMD18-T载体和荧光素酶报告基因pGL3-Enhancer载体中,建立含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒pGL-MDR1,并经测序及酶切确定扩增序列;脂质体基因转染法将pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系SGC7901-PrP,并测定其荧光素酶活性。结果：PCR克隆出MDR1启动子经DNA测序证实序列正确,pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系的荧光素酶活性,较转染入pcDNA3.1空载体细胞系相比升高3-5倍。结论：成功构建含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒;上调朊蛋白表达可激活MDR1的转录活性。     

人脂肪酸合成酶FAS启动子的克隆及其在几种肿瘤细胞中的转录活性分析

目的:克隆人脂肪酸合成酶基因FAS启动子的序列,构建重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS,并分析其在几种肿瘤细胞中的转录活性,为其作为肿瘤靶向基因治疗的工具提供依据。方法:以人基因组DNA为模板,PCR扩增FAS启动子区680bp活性序列,经测序鉴定正确后,克隆至荧光素酶表达载体pGL3-enhancer中,构建成重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS。将pGL3-FAS通过脂质体转染胃癌细胞系SGC-7901、人宫颈癌细胞系Hela、人乳腺癌细胞系SKBR3、人肝癌细胞系HepG2以及NIH3T3成纤维细胞系中,应用荧光素酶检测系统测定荧光素酶活性,通过内参校正得到相对转录活性。结果:成功扩增出大小约为680bp的FAS启动子序列,经测序鉴定与Genebank报道的一致。经酶切鉴定,成功构建重组荧光素酶表达载体pGL3-FAS。瞬时转染pGL3-FAS,发现其在SGC-7901、Hela、SKBR3、HepG2细胞中均具有较强的荧光素酶活性,且荧光素酶活性高于强启动子SV40驱动的pGL3-control载体;而在正常成纤维细胞中,转录活性较低。结论:FAS启动子在肿瘤细胞中具有强转录活性,而在正常细胞中转录活性很低,具有良好的肿瘤靶向性,为肿瘤靶向基因治疗提供理论依据。     

基因矫正治疗中的启动子研究

利用组织或器官特异性启动子限制目的基因只在靶肿瘤或靶器官中表达是基因治疗的一种有效途径,如AFP启动子、CEA启动子、Tyr启动子等.而利用应激刺激的可诱导启动子则可能解决组织或器官特异性启动子的弱表达问题,如Hsp启动子、hTERT启动子等.现综述基因矫正治疗在肿瘤基因治疗领域有应用价值的启动子研究进展.     

MDR1启动子/荧光素酶质粒的构建及其在朊蛋白高表达胃癌细胞中的活性检测

目的:构建含MDR1基因启动子的荧光素酶报告基因质粒,并检测其在朊蛋白高表达胃癌细胞系中的活性表达。方法:PCR克隆人MDRl基因启动子片段,通过亚克隆将启动子分别插入到pMD18-T载体和荧光素酶报告基因pGL3-Enhancer载体中,建立含MDR1启动子的荧光素酶报告基因质粒pGL-MDR1,并经测序及酶切确定扩增序列;脂质体基因转染法将pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系SGC7901-PrP,并测定其荧光素酶活性。结果:PCR克隆出MDR1启动子经DNA测序证实序列正确,pGL-MDR1转染入朊蛋白高表达胃癌细胞系的荧光素酶活性,较转染入pcDNA3.1空载体细胞系相比升高3~5倍。结论:成功构建含MDRl启动子的荧光素酶报告基因质粒;上调朊蛋白表达可激活MDR1的转录活性。     

人端粒酶催化亚单位(hTERT)启动子的克隆及其在人肺癌细胞中转录活性的研究

目的克隆人端粒酶催化亚单位(hTERT)的启动子，并检测它在多种人肺癌细胞株和人胚肺成纤维细胞株中的转录活性，为肺癌靶向性基因治疗的研究奠定基础。方法以人胚肾293细胞基因组DNA为模板，应用PCR方法克隆hTERT 5’端上游旁侧序列长约1．1kh的启动子片段，经DNA测序无误后克隆人荧光素酶报告质粒pGL3-Basic的荧光素酶基因上游，构建pGL3-hTER Tp重组质粒，用脂质体法瞬时转染人肺癌细胞株A549、SPC-A-1、LTEPa-2、NCI—H446、YTMLC、GLC-82、A2，以及人胚肺成纤维细胞株MRC5，转染48h后检测hTERT启动子在各细胞株中的转录活性。结果琼脂糖凝胶电泳显示PCR克隆的hTERT启动子片段长约1.1kb。DNA测序结果与GenBank中hTERT启动子DNA序列完全一致，其5’端和3’端分别位于hTERT基因转录起始位点上游1126bp和43bp，片段长度为1084bp。采用双酶切和PCR两种方法鉴定pGL3-hTERTp重组质粒，均显示构建成功。瞬时转染及荧光素酶活性检测实验显示，hTERT启动子在所检测的肺癌细胞株中均有高低不同的转录活性，而在MRC-5细胞株中无转录活性。结论该实验克隆的1084bp大小的hTERT启动子在多种肺癌细胞株中均有转录活性，在人胚肺成纤维细胞中无转录活性。hTERT启动子有可能作为调控元件用于肿瘤靶向性基因治疗。     

E2F1对XRCC1启动子调节作用的研究

目的:探讨E2F1对XRCC1启动子的调节作用及其意义.方法:PCR扩增XRCC1启动子序列克隆至pGL3-Basic荧光报告载体上,与E2F1或突变的E2F1(132E)表达载体分别同时转染Sao2细胞;从基因Bank中调取XRCC1启动子序列和E2F结合位点序列分析其相关性;设计引物逐渐从5'端删除与E2F结合位点相关的序列,将PCR产物分别克隆至pGL3-Basic荧光报告载体上,转染至Sao2细胞.细胞裂解后与β-gal反应液一同保温,570 nm处读取吸光度值.结果:XRCC1与E2F1共转染后,可以诱导XRCC1荧光强度的增加;XRCC1启动子序列5'端-819～-803与E2F结合位点相关,删除5'端序列使荧光强度减少.结论:E2F1作用于XRCC1启动子序列,上调XRCC1转录.     

hTERT转录调控区克隆及在人癌细胞的转录特异性分析

目的　通过克隆人癌细胞中端粒酶逆转录酶 (hTERT)基因上游转录调控区并观察其在不同人癌细胞和正常细胞中的转录活性 ,探讨人hTERT基因在细胞癌变中的激活机制。方法　用PCR方法克隆HeLa和PG癌细胞hTERT基因转录调控区 ,并进行DNA序列测定 ;将转录调控区重组于荧光酶报告载体 ,瞬时转染人癌细胞HeLa、PG、2 93和正常人二倍体细胞 2BS后 ,测定荧光酶活性以确定调控区转录活性。结果　于人HeLa和PG癌细胞分别克隆hTERT基因转录起始点附近 6 36bp(- 5 31～ 90 )和 95 0bp(- 5 31～ 40 4 )的转录调节区 ,其序列与GenBank人hTERT启动子序列相同。将两转录调控区分别重组于荧光酶报告载体pGL2 ,得到pGL2 6 36和pGL2 95 0 ,并同时构建了pGL2 X(- 5 31～ - 2 72 )和pGL2 S (第一内含子区 )。瞬时转染细胞后发现 :pGL2 6 36和pGL2 95 0在癌细胞中的转录活性明显增高 ,而在人二倍体 2BS细胞中几无转录活性。重组体pGL2 S和pGL2 X在端粒酶阳性肿瘤细胞中的转录活性明显降低 ,pGL2 S的转录活性略高于pGL2 X。结论　人HeLa和PG癌细胞中hTERT转录调控区无基因突变并高度保存 ;hTERT调控区具有癌细胞特异性转录调节活性 ,表明hTERT转录水平的激活与端粒酶阳性及细胞癌变密切相关 ;hTERT上游 2 72为其核心     

食管癌中DNA修复基因MGMT启动子区CpG岛过甲基化研究

目的：探索O~0-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(O~6-methylguanine-DNA methyltransferase,MGMT)基因启动子区过甲基化状态与食管癌的关系。方法：采用甲基化特异性聚合酶链反应(methylation-specific PCR,MSP)分析食管癌、癌旁和正常食管黏膜细胞中MGMT基因启动子区过甲基化状态。用免疫组织化学SP法检测上述组织中MGMT蛋白表达情况。结果：76例食管癌组织中有26例(34.2%)MGMT基因启动子过甲基化,相应的癌旁组织中有8例发生甲基化,而正常食管黏膜细胞中均无甲基化。所有甲基化的癌组织中均无MGMT蛋白表达,而所有非甲基化的癌组织、相应癌旁组织和8例正常组织中均有MGMT蛋白表达。结论：MGMT基因启动子区过甲基化而使其蛋白表达缺失,可能是食管癌发生的重要因素。     

转录因子E2F启动子的克隆及其肿瘤靶向特异性的鉴定

目的：克隆转录因子E2F的启动子,研究其针对pRb／E2F／p16调控环路缺陷肿瘤的特异性。方法：提取HepG-Ⅱ细胞基因组DNA,PCR扩增其转录因子E2F启动子（E2Fp）,插入pGL3-Basic多克隆位点,构建成pGL3-E2Fp;采用Luciferase报告基因检测方法,在肿瘤细胞和正常细胞内测定E2Fp介导的Luciferase表达,以推测E2Fp肿瘤的特异性。结果：E2Fp在正常细胞内几乎没有活性,而在肿瘤细胞内具有较高的活性,两组间Lucfferase报告基因表达的差异有显著性（P=0．0004）。结论：靶向pRb／E2F／p16环路缺陷肿瘤的E2Fp,具有对基因表达调控的特异性,能够提高Luciferase报告基因在肿瘤细胞中表达的靶向性。E2Fp的克隆为改进肿瘤基因治疗的疗效提供了一种可靠的工具。     

抑癌基因促甲状腺激素受体和p16启动子甲基化与甲状腺乳头状癌关系的研究

 目的　研究促甲状腺激素受体（TSHR）和p16抑癌基因在甲状腺乳头状癌的表达及启动子甲基化的情况, 分析两种抑癌基因的甲基化状况与肿瘤发生的关系。方法　对50例甲状腺乳头状癌组织和32例对照组织（20例结节性甲状腺肿,12例甲状腺腺瘤）提取RNA后,反转录为cDNA,进行PCR,检测两种抑癌基因mRNA的表达情况,运用甲基化PCR（其中p16使用巢氏甲基化PCR）检测上述组织中两种抑癌基因启动子区甲基化的情况, 对两种抑癌基因甲基化和未甲基化的组织随机进行测序。结果　甲状腺乳头状癌组50例患者中,有34例（68 %）TSHR基因、27例（54 %）的p16 基因启动子发生了甲基化;对照组32例患者中,有7例（21.9 %）TSHR基因、5例（15.6 %）的p16基因启动子发生了甲基化;甲状腺乳头状癌组TSHR基因、p16基因启动子甲基化率均显著高于对照组,差异有统计学意义（χ2=16.61,P < 0.05;χ2＝12.08,P <0.05）。TSHR基因和p16基因mRNA在甲状腺乳头状癌中的表达量分别为0.41±0.11、0.51±0.17,相应的对照组织的mRNA的表达量分别为0.63±0.08、0.72±0.22,两种基因的mRNA在甲状腺乳头状癌中的表达明显低于对照组织,差异有统计学意义（t值分别为3.86和3.66,P <0.05）。最终,经DNA 测序证实,两种抑癌基因启动子发生甲基化的其CpG岛的碱基未发生改变,仍为CG;未发生甲基化的,碱基由CG变为TG。结论　两种抑癌基因启动子甲基化与甲状腺乳头状癌的发生和发展均相关。     

前列腺特异性抗原启动子增强子调控重组质粒的构建及鉴定

目的:利用前列腺特异性抗原(pros-tate-specific antigen,PSA)组织特异性表达的特点,克隆出其上游增强子(prostate-specific antigen enhancer,PSAE)和启动子(prostate-specificantigen promoter,PSAP)片断,并对其表达效率和组织特异性表达进行初步研究。方法:从前列腺癌组织提取基因组DNA,并采用PCR方法分别扩增PSA增强子和启动子序列;利用报告基因pEGFP-1,分别构建含不同调控序列的表达载体;脂质体介导基因转染不同细胞并观察绿色荧光蛋白(GFP)的表达情况。结果:成功构建质粒pPSAE-EGFP、pPSAP-EGFP和pPSAE-PS-AP-EGFP;转染结果显示,pPSAE-PSAP-EGFP在前列腺癌细胞PC-3中的荧光强度明显高于pPSAP-EGFP,pPSAE-EGFP同样观察到荧光表达,说明PSA增强子能显著提高PSA启动子的转录能力,并具有单独调控基因表达的能力。结论:PSA增强子和启动子的共同调控可以提高基因表达的有效性和细胞特异性,为前列腺癌的临床基因治疗提供实验依据。     

肺癌组织细胞中CHFR基因表达水平及其启动子甲基化状态

目的：探讨CHFR（checkpoint with FHA and ring finger）基因表达水平及其启动子CpG岛甲基化状态与肺癌发生发展的关系。方法：实时定量PCR法检测CHFRmRNA在45例肺癌组织、23例癌旁组织与去甲基化剂5-氮杂-2′-脱氧胞苷处理前后A549细胞株中的表达,同时用甲基化特异性PCR检测CHFR启动子CpG岛甲基化状态。结果：CHFRmRNA在癌旁组织中全部表达,在肺癌组织中表达缺失率为15．56％（7／45）,且表达量低于正常肺组织,F=9．156,P〈0．01;但在不同年龄、性别、肿瘤大小、恶性程度和肿瘤分类中的差异无统计学意义,P〉0．05。CHFR基因启动子在肺癌组织中发生甲基化的频率为22．22％（10／45）,在癌旁组织未发生甲基化,χ^2=5．992,P〈0．05。10例启动子区甲基化的肺癌标本中,7例同时伴有mRNA表达缺失。结论：CHFR启动子甲基化可在肺癌发生和发展中起一定作用。     

乙肝病毒衣壳运载体甲胎蛋白启动子驱动的白细胞介素-2在肝癌细胞中的靶向表达

目的 利用乙肝病毒衣壳（HBVE）和人甲胎蛋白（AFP）启动子的双重靶向性,观察白细胞介素-2（IL-2）基因是否可以在肝癌细胞中靶向表达.方法 体外培养HepG2、L02、HepG2.2.15细胞,PEG8000浓缩法提取HBVE作为基因运载体,聚合酶链反应（PCR）法制备人AFP启动子-IL-2重组基因,瞬时转染HepG2细胞与L02细胞,反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）观察IL-2 mRNA表达,Western blot观察IL-2蛋白表达情况.结果 以HBVE为基因的运载体,包裹人AFP启动子-IL-2重组基因后转染HepG2细胞和L02细胞,RT-PCR和Westem blot检测到HepG2细胞有IL-2的表达,而对照组L02细胞无IL-2的表达.结论 以HBVE为基因运载体,可以使AFP启动子驱动的IL-2基因在AFP阳性的肝癌细胞靶向表达,从而提高了外源基因导入肝癌细胞的安全性.