应用表达载体介导siRNA抑制胰腺癌STAT3基因表达的研究

目的探讨表达载体介导小干扰RNA（siRNA）对人胰腺癌细胞系SW1990转录激活因子-3（STAT3）表达的抑制作用。方法设计合成3种可编码后形成小发夹结构针对STAT3基因的siRNA的DNA序列，将其连入pRNAT—U6．1／Neo质粒中，构建STAT3siRNA表达载体。表达载体进行PCR及测序鉴定，并分别转染SW1990细胞，实时定量PCR和Western blot观察SW1990细胞转染后STAT3 mRNA和蛋白表达的改变。结果PCR和DNA测序证实携带3种STAT3 siRNA表达载体构建成功，分别转染SW1990细胞后，STAT3基因的mRNA和蛋白表达量与空质粒转染相比均明显下降（P〈0．05），其中，第二种STAT3 siRNA作用明显，可使mRNA和蛋白表达水平分别下降63％和60％。结论本研究构建的STAT3．siRNA表达载体可有效抑制SW1990细胞STAT3的mRNA和蛋白表达，为下一步以STAT3为靶点的胰腺癌基因治疗实验研究奠定了基础．     

利用siRNA技术沉默膀胱肿瘤STAT3基因及促进凋亡的机制探讨

目的沉默人膀胱移行细胞癌细胞T24的STAT3基因，并探讨其对T24细胞生长抑制及诱导凋亡的作用机制。方法利用含有STAT3 mRNA的siRNA的pSilencer 3．1-siRNA-STAT3重组质粒转染T24细胞；采用Western印迹、RT-PCR等技术观察重组质粒对STAT3基因表达的影响；用WTT法观察重组质粒对T24细胞的体外生长抑制作用；用流式细胞术（FCM）及吖啶橙染色检测重组质粒的诱导凋亡作用。结果重组质粒成功转染T24细胞；Western印迹、RT-PCR证实重组质粒在蛋白及mRNA水平都显著抑制STAT3基因的表达水平，抑制率为59％～72％；MTT及FCM证实重组质粒可显著抑制T24细胞的体外生长并诱导细胞凋亡，抑制率及凋亡率分别为53％和17．3％。结论pSilencer 3．1-siRNA-STAT3重组质粒可抑制STAT3在人膀胱肿瘤细胞的表达，抑制肿瘤细胞的生长，促进其凋亡。     

STAT3调控胰腺癌侵袭转移相关基因的筛选

目的 应用基因芯片筛选信号转导与转录激活因子3(STAT3)调控胰腺癌侵袭转移的相关基因.方法 以慢病毒感染获得稳定STAT3沉默人胰腺癌细胞株SW1990,以空质粒病毒组、未感染组为对照.应用基因芯片筛选3组细胞与肿瘤侵袭转移相关的差异表达基因.用实时PCR及蛋白质印迹法检测STAT3 mRNA及蛋白表达,并验证所选取的3个差异表达基因(MMP-7、IL-1β、IgTα7).结果 靶向STAT3的病毒感染SW1990细胞后,STAT3 mRNA表达水平为0.391±0.037,显著低于空质粒病毒组的1.002±0.015和未感染组的1.206 ±0.042(P ＜0.05);STAT3蛋白表达水平为182.38±65.32,亦明显低于空质粒病毒组的223.40±58.40和未感染组的212.33±53.69(P＜0.05).STAT3沉默的SW1990细胞有8个肿瘤侵袭转移相关基因表达上调,3个表达下调,经验证,沉默组细胞MMP-7、IL-1β mRNA表达水平明显低于空质粒病毒组(0.287±0.115比1.010±0.124,t =19.45,P=0.000;0.490±0.010比1.002±0.002,t=13.83,P=0.000),而IgTα7 mRNA表达水平无明显变化(1.173±0.280比0.998±0.003,t=4.236,P=0.094).同时沉默组细胞MMP-7蛋白表达亦显著降低.结论 STAT3沉默可导致人胰腺癌SW1990细胞多个与肿瘤侵袭转移相关基因表达的改变,其中MMP-7可能是受STAT3调控的主要靶基因.     

RNA干扰抑制胰腺癌细胞DNA-PKcs基因表达对放射敏感性的影响

目的探讨稳定表达的siRNA抑制DNA-PKcs基因表达对胰腺癌细胞BxPC-3放射敏感性的影响。方法以人胰腺癌细胞BxPC-3为研究对象,将预先设计的siRNA与质粒连接。构建质粒与阴性对照质粒分别转化大肠杆菌,经克隆、扩增、纯化后转染BxPC-3细胞,潮霉素筛选,以半定量Westernblot检测靶蛋白表达变化,用细胞克隆计数实验检测放射敏感性变化。结果成功构建以DNA-PKcs基因mRNA为靶序列的pSilencer2.1质粒,经潮霉素筛选出稳定的整合目的质粒的BxPC-3细胞,DNA-PKcs蛋白被抑制最大达到83%,实验组D0、Dq及SF2(1.284±0.017、4.006±0.023和0.567±0.045)均明显低于阴性对照组(1.458±0.026、4.840±0.019和0.833±0.076)(P<0.001)。SER为1.47。结论针对DNA-PKcs基因的siRNA表达载体稳定转染人胰腺癌细胞BxPC-3,能够引发DNA-PKcs表达抑制,进而产生放射增敏作用。     

STAT3基因沉默对胰腺癌细胞株的增殖及对吉西他滨敏感性的影响

目的 探讨信号转导与转录激活因子3（STAT3）基因沉默对吉西他滨介导的胰腺癌细胞株增殖和凋亡及对吉西他滨治疗敏感性的影响.方法 以STAT3荧光素慢病毒及对照的海肾萤光素酶慢病毒感染6株胰腺癌细胞株（BxPC3、L3.6pl、CFPAC-1、MPanc-96,PANC1、MiaPaCa-2）及人胰腺癌导管上皮细胞株（HPDE）,检测各细胞STAT3及磷酸化STAT3（pSTAT3）蛋白的表达.应用RNA干扰技术沉默6株胰腺癌细胞株STAT3基因表达,应用蛋白质印迹法检测细胞STAT3蛋白表达,MTS法检测细胞的增殖,流式细胞仪检测细胞的凋亡.结果 6株胰腺癌细胞株STAT3及pSTAT3蛋白表达量均显著高于HPDE细胞,但胰腺癌细胞的表达量与其对吉西他滨耐药性及敏感性无明显相关.转染靶向STAT3的siRNA（siSTAT3）的BxPC3、MiaPaCa-2、PANC1、L3.6pl、CFPAC-1、MPanc-96细胞STAT3蛋白表达量分别为0.40±0.04、0.09±0.01、0.38±0.02、0.27 ±0.06、0.10±0.02、0.24±0.04,较转染阴性对照siRNA（siNC）细胞的表达量2.27±0.21、1.83 ±0.12、2.27±0.17、2.23±0.21、0.33±0.05、1.24±0.19均显著下降（P值均＜0.05）.但对细胞的增殖及凋亡无明显影响.STAT3基因沉默可以增加所有6株细胞对吉西他滨的敏感性,吉西他滨的杀伤效应增加了10％～15％.结论 STAT3表达水平同胰腺癌的化疗药物耐药性无明显相关性,沉默STAT3基因表达可增加细胞对吉西他滨耐治疗的敏感性.     

siRNA干扰人胰腺癌T3细胞系KAI1基因的表达

目的 应用小分子干扰RNA(small interference RNA,siRNA)干扰KAI1基因在人胰腺癌T3细胞系的表达,为基因治疗胰腺癌打下基础.方法 针对KAI1基因CD82片段序列设计A、B、C、D 4个siRNA靶序列,构建针对KAI1基因(CD82)含siRNA片段的慢病毒载体.以脂质体2000转染T3细胞,测定病毒滴度.以空载体、含不同靶序列siRNAd1载体的病毒感染T3细胞(MOI=5),采用实时PCR方法检测CD82mRNA的表达.结果 正常对照组、空载体对照组、A靶序列组、B靶序列组、C靶序列组和D靶序列组CD82 mRNA表达量分别为1.398 ±0.242、1.311 ±0.048、0.664±0.093、0.345 ±0.032、0.641 ±0.049和0.147±0.049,各靶序列组的表达量明显低于空载体对照组(P＜0.01).结论 应用RNAi可有效抑制T3细胞KAI1基因CD82片段的表达.     

抑制Survivin表达对胰腺癌细胞凋亡的影响

目的 探讨以Survivin为靶基因的胰腺癌基因治疗的可能性,为胰腺癌基因治疗提供依据.方法 采用化学合成的小十扰RNA(siRNA)和pGCSi载体中的小发夹RNA(shRNA)抑制胰腺癌细胞系PaTu8988的Sunrivin基因表达,通过观察胰腺癌细胞株Survivin基因表达的下调以及细胞形态、细胞凋亡、细胞活力、凋亡信号途径等的改变评价Survivin作为靶基因的治疗效果.结果 不同序列的siRNA和shRNA抑制胰腺癌细胞Survivin的表达后,Survivin mRNA和蛋白表达水平明显下降(P<0.05);碘化吡啶(PI)染色法观察发现RNA干扰(RNAi)后细胞出现核皱缩、细胞凋亡率>20%;流式细胞仪检测发现RNAi后在G0/G1期前出现了亚二倍体峰(P<0.05);Western blot法检测发现RNAi后Casptrqe-3被激活(P<0.05).结论 通过抑制胰腺癌细胞PaTu8988的Survivin表达可以诱导肿瘤细胞启动凋亡程序,加速肿瘤细胞凋亡,由此可望提高胰腺癌的治疗效果.     

RNA干扰抑制胰腺癌细胞DNA-PKcs基因表达对放射敏感性的影响

目的探讨稳定表达的siRNA抑制DNA-PKcs基因表达对胰腺癌细胞BxPC-3放射敏感性的影响.方法以人胰腺癌细胞BxPC-3为研究对象,将预先设计的siRNA与质粒连接.构建质粒与阴性对照质粒分别转化大肠杆菌,经克隆、扩增、纯化后转染BxPC-3细胞,潮霉素筛选,以半定量Western blot检测靶蛋白表达变化,用细胞克隆计数实验检测放射敏感性变化.结果成功构建以DNA-PKcs基因mRNA为靶序列的pSilencer2.1质粒,经潮霉素筛选出稳定的整合目的质粒的BxPC-3细胞,DNA-PKcs蛋白被抑制最大达到83%,实验组D0、Dq及SF2(1.284 ± 0.017、4.006 ± 0.023和0.567 ± 0.045)均明显低于阴性对照组(1.458 ± 0.026、4.840 ± 0.019和0.833 ± 0.076)(P ＜ 0.001).SER为1.47.结论针对DNA-PKcs基因的siRNA表达载体稳定转染人胰腺癌细胞BxPC-3,能够引发DNA-PKcs表达抑制,进而产生放射增敏作用.     

STAT3基因沉默对人胰腺癌SW1990细胞的裸鼠移植瘤生长的影响

目的 观察信号转导与转录激活因子3（STAT3）基因表达沉默后对人胰腺癌SW1990细胞的裸鼠移植瘤生长的影响,探讨其机制.方法 构建靶向STAT3短发卡RNA（shRNA）表达载体,稳定转染胰腺癌SW1990细胞（SW1990-RNAi组）,以转染阴性对照shRNA表达载体细胞（SW1990-Con组）及亲本SW1990细胞（SW1990组）作为对照.应用蛋白质印迹法检测各组细胞STAT3、血管内皮生长因子（VEGF）、基质金属蛋白酶2（MMP-2）蛋白的表达.建立各组细胞的裸鼠皮下移植瘤模型,观察移植瘤的生长,应用免疫组化法检测移植瘤的CD34表达,计算肿瘤的微血管密度（MVD）.结果 SW1990组、SW1990-Con组、SW1990-RNAi组细胞的STAT3蛋白表达量分别为84.69±9.31、82.00±7.76、7.93±1.24,VEGF蛋白表达量分别为82.94±8.97、80.86±10.28、39.04±6.23,MMP-2蛋白表达量分别为40.88±5.09、38.26±5.71、12.54±2.15,SW1990-RNAi组均显著低于其他两组（P值均＜0.05）,而SW1990-Con组与SW1990组细胞的3种蛋白表达量差异均无统计学意义.SW1990组、SW1990-Con组、SW1990-RNAi组裸鼠移植瘤的重量分别为（2.2±0.4）、（2.2±0.3）、（0.5±0.3）g,瘤组织的MVD分别为每高倍视野（20.35±2.41）、（18.79±1.94）、（9.62±1.06）个,SW1990-RNAi组均显著低于其他两组（P值＜0.05或＜0.01）,而SW1990组与SW1990-Con组间的差异均无统计学意义.结论 STAT3基因表达被抑制后SW1990细胞的裸鼠移植瘤生长减缓,其机制可能是通过下调VEGF及MMP-2的表达、抑制肿瘤血管形成所致.     

胰腺癌的基因治疗

胰腺癌的基因治疗是继手术、放疗和化疗等传统疗法之后肿瘤治疗的新模式，此文试从自杀基因疗法、抑癌基因的替代治疗、反义基因治疗、免疫基因治疗、RNA干扰等方面对近年来胰腺癌基因治疗现状作简要综述。     

VEGFR-3 siRNA体外对人结肠癌细胞生长的抑制作用

目的: 探讨血管内皮生长因子受体-3(VEGFR-3)在肿瘤细胞生长中的作用.方法:根据人ⅦGFR-3mRNA编码序列,设计3个RNA干涉靶点,构建siRNA表达载体,并转染到LoVo细胞中,应用半定量RT-PCR检测基因转染前后VEGFR-3mRNA表达水平的变化,采用四甲基偶氮唑蓝显色法(MTT)观察细胞生长变化,并应用流式细胞计数仪分析细胞凋亡的情况.结果:针对,VEGFR-3基因的siRNA表达载体成功构建,psiRNA-VEGFR-3可显著抑制LoVo细胞中VEGFR-3基因的表达,转染psiRNA-VEGFR-3细胞生长明显抑制,并可诱导LoVo细胞出现凋亡.结论:p3iRNA-VEGFR-3载体能够在loVo细胞中引发RNA干扰效应,下调VEGFR-3基因的表达可以抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡.     

VEGF-C siRNA载体构建及其对转染食管癌细胞中VEGF-C表达的影响

目的 观察小分子干扰RNA(siRNA)对人食管癌细胞EC9706中血管内皮生长因子C(VEGF-C)表达的抑制作用.方法 根据siRNA设计原则,针对人VEGF-C cDNA序列设计并合成编码siRNA的寡核苷酸序列,并将其克隆入siRNA表达载体,构建重组质粒.将重组质粒转染入EC9706细胞株,通过免疫组织化学、RT-PCR和原位杂交法检测转染细胞中VEGF-C蛋白和mRNA的表达.结果 正常未转染(对照组)和无关序列转染(无关序列组)EC9706中,均有大量VEGF-c蛋白阳性棕色颗粒、mRNA阳性条带和紫蓝色阳性颗粒,而在siRNA转染EC9706(siRNA1-3组)中,仅有少量弱表达颗粒和较弱的阳性条带,与对照组和无关序列组相比,P均<0.01.结论 成功构建了VEGF-C siRNA载体.此载体能有效抑制人食管癌细胞EC9706中VEGF-C的表达,其可能成为抗食管癌淋巴管生成的一种新方法 .     

Blocking effects of siRNA on VEGF expression in human colorectal cancer cells

AIM:To investigate the expression of vascular endothelial cell growth factor (VEGF) and its receptors Fmslike tyrosine kinase 1 (FLT-1) and fetal liver kinase 1 (FLK-1) in colorectal carcinoma (CRC),and the blocking effects of small interfering RNAs (siRNAs) on VEGF expression in human colorectal cancer HCT116 cells.METHODS:Immunohistochemical staining for VEGF,FLT-1 and FLK-1 proteins was performed in 82 cases of CRC and 14 normal colorectal mucosae.A siRNA targeting VEGF was synthesized and transfected into HCT116 cells using lipofectamine 2000.Immunocytochemical staining and Western blotting analyses were performed to detect the expression of VEGF protein.The suppressive effect of the siRNA on cell proliferation was detected using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)2,5-diphenyltertrazolium bromide (MTT) assay.Cellular apoptosis was detected using flow cytometry (FCM).RESULTS:The expression of VEGF,FLT-1 and FLK-1 in tumor tissues was significantly higher than that in normal tissues (P=0.008,P=0.000,P=0.000).The expression of VEGF was positively correlated with both lymph node metastasis and clinical stage (P=0.009 and P=0.025,respectively).Immunocytochemistry showed that the expression of VEGF was weakly positive and Western blotting indicated a significant reduction in VEGF-siRNA cell protein levels.VEGF-siRNA cell growth inhibition was assessed by the MTT assay,and the tumor cell proliferation rate was significantly different at 24,48,and 72 h after transfection.FCM results showed that the VEGF-siRNA group had an apparent aneuploid peak.CONCLUSION:VEGF,FLT-1 and FLK-1 are associated with colorectal carcinogenesis.siRNA silencing of the VEGF gene suppresses proliferation,and induces apoptosis in HCT116 cells.The results suggest that VEGF may be a new gene therapy target for colorectal cancer.     

Identification of effective siRNA against K-ras in human pancreatic cancer cell line MiaPaCa-2 by siRNA expression cassette

AIM: We shall construct the small interfering RNA (siRNA) expression cassette (SEC) targeting activated K-ras gene sequence, identify more effective siRNA sequence against K-ras gene in human pancreatic cancer cell line MiaPaCa-2 by SEC and reveal the anti-cancer effects of RNA interference (RNAi) and its therapeutic possibilities. METHODS: Three different sites of SECs were constructed by PCR. K1/siRNA,K2/siRNA and K3/siRNA are located at sites 194,491 and 327, respectively. They were transfected into MiaPaCa-2 cells by liposome to inhibit the expression of activated K-ras. In the interfering groups of sites 194 and 491, we detected the apoptosis in cells by FACS after they were incubated for 48 h, then we tested the alternation of K-ras gene in MiaPaCa-2 cells by RT-PCR immunofluorescence, respectively. RESULTS: Introduction of the Kl/siRNA and K2/siRNA against K-ras into MiaPaCa-2 cells leads to increased apoptosis, and the number of apoptotic cells is increased compared with control cells. The tests of RT-PCR immunofluorescence show the effects of inhibiting expression of activated K-ras gene by RNA interference in the Kl/siRNA and K2/siRNA groups. We also find that the introduction of K3/siRNA has no effect on MiaPaCa-2 cells. CONCLUSION: Kl/siRNA and K2/siRNA can inhibit the expression of activated K-ras but K3/siRNA has no effect, demonstrating that Kl/siRNA and K2/siRNA are effective sequences against K-ras gene and K3/siRNA are not. We conclude that specific siRNA against K-ras expression may be a powerful tool to be used therapeutically against human pancreatic cancer.