β-catenin-shRNA对卵巢癌细胞增殖性、致瘤性的影响

摘要

起源于卵巢表皮上皮的上皮性卵巢癌（epithelial ovarian cancer，EOC）约占卵巢癌的90％，是女性生殖器官常见肿瘤，其发病率在妇科恶性肿瘤中仅次于子宫颈癌和子宫体癌而列居第三位，但死亡率却占各类妇科肿瘤的首位且早期难以诊断。目前，卵巢癌的治疗手段主要包括手术、化疗、放疗、免疫治疗、物理治疗等，这些方法的基本思路是把肿瘤看作是一个均质性整体，以减少肿瘤细胞的数量，最大限度清除肿瘤病灶为目的。但是部分肿瘤细胞对化疗、放疗的抵抗从而造成肿瘤的复发是肿瘤治疗的主要障碍。因此，探索卵巢癌发病机制，寻找其治疗的新途径，已成为进一步提高卵巢癌患者生存率的关键。
　　 研究显示，肿瘤组织中有极少数细胞具有干细胞特性，即能无限增生，对化疗、放疗具有抗性，是肿瘤发生、侵袭转移和复发的关键因素。现已明确这些极少数细胞具有干细胞特性的肿瘤细胞是肿瘤起始细胞（tumor initial cells，TIC）或“癌起始细胞”（cancerinitiating cells，CIC），也称之为肿瘤干细胞（tumor stem cells，TSC）或癌干细胞（cancerstem cells，CSC）。研究还显示，一些干细胞相关信号通路的异常激活在肿瘤的发生过程中发挥重要作用，比如Wnt、Hedgehog、Notch、HH/PTCH、NF-κB等，其中经典的Wnt/β-catenin信号通路，在多种肿瘤的发生发展过程中发挥重要作用。已知，在正常细胞发育过程中，Wnt/β-catenin（Wnt/β-连环蛋白）信号就像一个开关，精密调节细胞命运：该信号活化，细胞增殖、自我更新；该信号失活，则细胞分化。在正常成熟细胞，β-catenin多与细胞膜上的钙粘蛋白（E-cadherin）结合，参与介导细胞间黏附，少部分游离的β-catenin在胞质与降解复合体（GSK-3β、APC和Actin）结合，磷酸化后经蛋白酶体途径很快降解。因而在正常成熟细胞细胞内β-catenin维持在很低的水平，Wnt/β-catenin信号途径处于失活状态。而在肿瘤细胞中，常由于钙粘蛋白减少导致β-catenin含量增多，或是APC等降解复合体成分破坏或β-catenin自身突变，导致β-catenin降解被阻断，从而使细胞质中β-catenin增多集聚，并最终转位至细胞核内，通过 TCF/LEF启动下游靶基因包括c-Myc、cyclinD1等的表达。在卵巢癌中也存在有β-catenin的高表达，因而，我们利用RNAi的方法，来降低β-catenin在卵巢癌细胞中的表达，并研究β-catenin表达降低对卵巢癌细胞生物学特性的改变。
　　 本研究选择人卵巢癌细胞系A2780细胞系作为研究对象。针对β-catenin编码基因CTNNB1设计合成小发夹RNA（small hairpin RNA，shRNA），并构建真核shRNA表达载体，转染至A2780细胞，以期来降低β-catenin表达水平，通过检测细胞生物学特性改变，探讨β-catenin是否可作为卵巢癌治疗的新靶点。
　　 目的：
　　 以pSUPER-EGFP1质粒为载体，通过RNAi的方法，抑制A2780细胞中β-catenin的表达，探索β-catenin表达下调后对卵巢癌细胞A2780细胞生物学特性的影响。并在此基础上，初步研究抑制β-catenin表达对卵巢癌A2780细胞生长的影响。
　　 方法：
　　 1.RT-PCR法检测A2780细胞中β-catenin的表达。
　　 2.参考相应文献和siRNA序列设计规则，根据载体质粒特征，设计合成靶向β-catenin编码基因的shRNA序列。以pSUPER-EGFP1为载体，构建靶向β-catenin的shRNA真核表达质粒。
　　 3.构建的shRNA质粒通过脂质体转染A2780细胞，并通过G418筛选和EGFP（增强型绿色荧光蛋白）表达情况筛选稳定转染细胞株。
　　 4.qPCR和Western Blotting检测稳定转染细胞株β-catenin表达情况。
　　 5.抑制β-catenin表达后 A2780细胞相关生物学特性研究。分别从细胞增殖活性、体外克隆形成能力、体内致瘤性、对化疗药物的耐受性等方面综合分析β-catenin在卵巢癌细胞中的作用。
　　 6.对A2780细胞在裸鼠所致肿瘤，给予靶向β-catenin的shRNA质粒治疗，观察抑制β-catenin表达对肿瘤生长的抑制作用。
　　 结果：
　　 1.RT-PCR检测证实在卵巢癌细胞系A2780中存在β-catenin的表达。
　　 2.设计靶向β-catenin编码基因的3条siRNA序列，并根据所选用的pSUPER-EGFP1质粒特点，加上相对应的酶切位点和经环结构等序列，合成3对靶向β-catenin的shRNA序列。
　　 3.构建3个靶向β-catenin的shRNA真核表达质粒，分别经双酶切鉴定，证实质粒构建成功。
　　 4.构建的β-catenin-shRNA1、2、3分别经脂质体转染A2780细胞，经G418初步筛选后，根据质粒表达EGFP的特点，成功筛选出稳定表达的细胞株。
　　 5.qPCR、Western Blot检测转染后细胞β-catenin表达情况，证实构建的β-catenin-shRNA1、2、3分别对β-catenin有一定的表达抑制作用。
　　 6.β-catenin表达降低后的卵巢癌细胞在普通培养基上细胞增殖活力、在平板和软琼脂内的克隆形成能力均较 A2780细胞有所降低；在Balb/c裸鼠体内的致瘤能力显著降低，对化疗药长春新碱、紫杉醇、顺铂的抵抗性降低。对A2780细胞所致肿瘤给予β-catenin-shRNA质粒处理，可较为有效地减缓肿瘤生长。
　　 结论：
　　 1.成功构建了靶向β-catenin的shRNA真核表达质粒。
　　 2.降低卵巢癌A2780细胞中β-catenin的表达，可在一定程度上降低卵巢癌A2780细胞在体外的增殖能力、克隆形成能力及体内致瘤能力，并能提高A2780细胞对化疗药物的敏感性，提示β-catenin可作为卵巢癌治疗的新靶点。

目录

文摘

英文文摘

专业术语注释表

绪论

卵巢癌肿瘤干细胞研究现状与展望

参考文献

第一部分 人β-catenin shRNA真核表达质粒构建及鉴定

引言

材料与方法

实验结果

讨论（一）

第二部分 β-catenin-shRNA对卵巢癌细胞增殖能力及致瘤性的影响

引言

材料与方法

实验结果

讨论（二）

结论

参考文献

致谢

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