放射诱导miR-221/222增强胶质瘤放射抗性的机制研究

摘要

目的：胶质瘤是当前发病率最高的原发神经肿瘤，恶性胶质瘤向周围呈浸润性生长，单纯手术治疗很难根治切除，放射治疗在胶质瘤的综合治疗当中具有重要的作用。然而由于胶质瘤能够耐受一定的辐射，因而放射治疗的效果往往欠佳。先前的研究中发现miR-221和miR-222在胶质瘤中的表达水平高于正常星形细胞，并且在下调胶质瘤细胞内miR-221和miR-222的表达后，肿瘤细胞的恶性生物学行为如增殖，侵袭等明显受到抑制。本研究重点探讨了胶质瘤细胞在受到放射线刺激后，肿瘤细胞内miR-221和miR-222的表达变化。此外，分析了抑制胶质瘤细胞内miR-221和miR-222的表达后，肿瘤细胞放射敏感性的变化，通过上述研究，我们以期了解miR-221/222与DNA损伤修复反应（DNA damage response，DDR）之间相互作用的机制，从而更加深入地理解胶质瘤产生放射抗性的机制，为在胶质瘤的放疗方面提供新的临床治疗策略。
　　方法：
　　1．2Gy剂量X射线照射人胶质瘤细胞系U251，U87和LN229，RT-PCR检测受照前及受照后3h和6h细胞内miR-221和miR-222的表达变化。ChIP实验分析miR-221与miR-222的转录因子，探讨胶质瘤受到放射刺激后miR-221与miR-222表达是否发生变化及其发生改变的分子机制。
　　2．用脂质体介导共转染AS-miR-221/222（antisens oligo nucleotide，AS）于U251，U87和LN229细胞内，敲低胶质瘤细胞内miR-221/222的表达。细胞转染成功后，分别进行0Gy、2Gy、4Gy、6Gy、8Gy、10Gy剂量X射线照射，通过平板克隆形成实验计算细胞存活率，以集落形成情况判断肿瘤细胞放射敏感性的变化，并且进一步探讨miR-221/222调控胶质瘤放射敏感性的分子机制。利用U251细胞系建立裸鼠皮下荷瘤模型，给予AS-miR-221/222瘤体注射及放射治疗干预，同时设立对照，游标卡尺定期测量皮下肿瘤的大小，观察不同组别间皮下胶质瘤生长的快慢。此外，免疫组织化学染色观察不同组别肿瘤组织中放射敏感性相关蛋白DNA-PKcs及pAkt的表达情况。
　　结果：
　　1．人胶质瘤细胞系U251，U87和LN229在受到放射线刺激后，转录因子c-jun磷酸化水平增高，进而促进了细胞内miR-221和miR-222表达水平升高。
　　2．U251，U87和LN229细胞中miR-221/222的表达被敲低后，平板克隆形成实验结果显示，胶质瘤细胞在受到放射线照射后，细胞存活率明显降低。miR-221/222依赖激活Akt路径和上调DNA-PKcs活性促进了DNA损伤的修复，从而增强了胶质瘤细胞的放射抗性。AS-miR-221/222转染裸鼠皮下荷瘤模型，可显著降低肿瘤组织内miR-221/222的表达，AS-miR-221/222转染联合放射治疗组胶质瘤的生长速度最缓慢。裸鼠瘤体组织进行免疫组织化学染色显示，敲低miR-221/222的表达后，pAkt与DNA-PKcs蛋白的表达水平也随着显著下降。
　　结论：
　　1、人脑胶质瘤细胞 U87， U251和 LN229在受到放射线刺激后，细胞内miR-221和miR-222的表达水平会出现升高。
　　2、c-jun是miR-221和miR-222的转录因子，其介导了miR-221/222的基因转录。
　　3、胶质瘤细胞受到放射刺激后，转录因子 c-jun的磷酸化水平升高，活化的c-jun促进miR-221/222转录导致miR-221/222表达水平升高。
　　4、人脑胶质瘤细胞U87，U251和LN229内miR-221/222的表达受到抑制后，肿瘤细胞对放射治疗的敏感性明显提高，而上调胶质瘤细胞内miR-221/222表达，则会导致肿瘤细胞放射抗性增强。
　　5、miR-221/222通过激活Akt信号转导通路以及上调DNA-PKcs的活性，增强了肿瘤细胞的DNA损伤修复能力，导致胶质瘤对放射产生耐受。
　　6、miR-221/222不仅可以作为预判胶质瘤对放疗是否敏感的分子标志物，还可以成为放疗增敏的潜在基因靶点。

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缩略语

前言

研究现状、成果

研究目的、方法

一、放射诱导胶质瘤细胞miR-221/222的表达调控

材料和方法

结果

讨论

小结

二、miR-221/222影响胶质瘤放射敏感性的研究

材料和方法

结果

讨论

小结

结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

综述: miRNA介导胶质瘤放射敏感性的研究进展

致谢

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