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文檔簡介
1、研究背景:
循環(huán)腫瘤細胞(Circulating tumor cells,CTCs)是指由腫瘤原發(fā)灶釋放進入外周循環(huán)系統(tǒng)中的腫瘤細胞,在癌癥轉移中具有關鍵作用。研究表明,相對于外周血未檢測到CTCs的患者來說,檢測到CTCs的患者預后較差;相對于治療后CTCs數(shù)升高的患者來說,治療后CTCs數(shù)降低的患者預后明顯改善。因此,CTCs檢測在腫瘤患者的鑒別診斷、生存期預測、治療效果監(jiān)測等方面有一定的應用價值。然而,由于CTCs數(shù)量稀
2、少,其檢測存在著重重困難。目前,基于CTCs的性質(如位于細胞表面的EpCAM)開發(fā)了一系列分離、檢測技術,但都存在敏感性或者特異性不高等缺陷。因此探索能夠從外周血細胞中準確、靈敏地檢測出CTCs的技術是十分有必要的。
凋亡素(Apoptin)是一種源自于雞貧血病毒(CAV)的能夠特異性促進腫瘤細胞凋亡的小分子蛋白。研究發(fā)現(xiàn)Apoptin在腫瘤細胞和正常細胞中的定位不同,它在腫瘤細胞主要定位在細胞核,而在正常細胞中主要定位在細
3、胞質。Apoptin的這一特性為鑒別腫瘤細胞和正常細胞提供了理論基礎,提示利用Apoptin的定位特點可以從外周血細胞中鑒定出CTCs。
熒光素是一種能夠產(chǎn)生熒光的有機合成染料,在激發(fā)光照射下可以釋放出熒光,它能與蛋白質分子穩(wěn)定結合,標記后不影響蛋白質的活性,熒光效率高且與蛋白結合的需要量小,性質穩(wěn)定且易于保存,在科研實驗中可用于同蛋白質結合以實現(xiàn)蛋白質的可視性。
綠色熒光蛋白(GFP)是一種27kDa大小的蛋白質,
4、該蛋白在激發(fā)光照射下,會發(fā)出綠色熒光。在生物學研究中常用GFP來作為生物標記。將這種熒光分子通過分子生物學手段結合在待標記的物質上,就可以在熒光顯微鏡下觀察到被標記的物質。
目的:
利用Apoptin在腫瘤細胞中的定位特點和熒光物質/綠色熒光蛋白的可視性,將蛋白質形式的Apoptin用熒光物質標記后作用于細胞,或者將Apoptin DNA序列與綠色熒光蛋白DNA序列融合后直接在細胞內(nèi)表達,根據(jù)Apoptin在正常細胞
5、和腫瘤細胞中的定位差異,來鑒別正常細胞和腫瘤細胞。
方法:
1.構建原核表達質粒pET-28b(+)-TAT-Apoptin并表達重組蛋白。
2.構建真核表達質粒pEGFP-N1-Apoptin、pcDNA3.1(+)-Apoptin。
3.采用重疊延伸技術擴增Apoptin-1T基因(Thr-108突變?yōu)镚ly)和Apoptin-3T基因(Thr-106、107、108突變?yōu)镚ly、Pro、Gl
6、y),構建真核質粒pEGFP-N1-Apoptin-1T、pEGFP-N1-Apoptin-3T。
4.利用lipo2000將真核表達質粒轉染腫瘤細胞Saos-2、H460,在48h后用CCK8檢測細胞活性,篩選出促腫瘤細胞凋亡作用最小的真核表達質粒。
5.利用電轉法將真核表達質粒轉染正常細胞和腫瘤細胞,在轉染后24h、48h、72h用Hoechst33342進行核染色,用熒光顯微鏡觀察綠色熒光在細胞內(nèi)分布情況,統(tǒng)計
7、綠色、藍色熒光同時聚集在細胞核的細胞數(shù)/同時有綠色、藍色熒光的細胞數(shù)的百分比,該百分比分別代表Apoptin識別正常細胞的特異性和腫瘤細胞的敏感性,比較不同時間點時的敏感性,篩選出Apoptin識別腫瘤細胞能力最佳時的條件。
6.收集臨床腫瘤病人、體檢正常人的外周血標本,用pEGFP-N1-Apoptin-3T轉染PBMC,48h后用Hoechst33342進行核染色,用熒光顯微鏡觀察綠色、藍色熒光在細胞內(nèi)的分布,并根據(jù)綠色、
8、藍色熒光的重疊情況,判斷PBMC中的CTCs。
結果:
1.成功構建了pET-28b(+)-TAT-Apoptin原核表達質粒,并表達出15kDa大小的蛋白,利用Ni-NTA親和層析柱純化了Apoptin蛋白,但蛋白穩(wěn)定性差,易沉淀,不適合用熒光素標記。
2.成功構建了真核表達質粒pEGFP-N1-Apoptin、pcDNA3.1(+)-Apoptin、pEGFP-N1-Apoptin-1T、pEGFP-N
9、1-Apoptin-3T。
3.相比野生型Apoptin-EGFP,Apoptin-EGFP-3T對腫瘤細胞促凋亡作用下降,提示相較于野生型Apoptin-EGFP,Apoptin-EGFP-3T對CTCs的促凋亡作用下降。
4.Apoptin-EGFP在正常細胞MSC中全部存在于細胞質,在腫瘤細胞Saos-2、H460中絕大部分聚集在細胞核,統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)野生型Apoptin-EGFP、Apoptin-EGFP-1T、A
10、poptin-EGFP-3T在48h時識別腫瘤細胞的敏感性最高,且三種Apoptin-EGFP識別腫瘤細胞的敏感性無統(tǒng)計學差異。
5.Apoptin-EGFP-3T在肺癌病人和正常人中識別CTCs的比率存在統(tǒng)計學差異(P<0.05),肺癌病人的CTCs比率明顯高于正常人。
結論:
1.基于pET-28b(+)質粒的原核表達系統(tǒng)能夠表達TAT-Apoptin,但由于Apoptin蛋白穩(wěn)定性差,在緩沖液中易形成
11、沉淀,因此采用蛋白質標記形式不適合后續(xù)CTCs檢測試驗。
2.在鑒別正常細胞MSC時,Apoptin-EGFP的特異性可達到100%。在鑒別腫瘤細胞Saos-2、H460時,Apoptin-EGFP的敏感性可分別達到49.53%±3.55%和40.82%±4.26%,最佳的檢測時間點是轉染后48h。
3.本研究利用Apoptin-EGFP-3T轉染并直接觀察的方法在肺癌病人中檢測出的CTCs比率明顯高于正常人(P<0
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