细胞周期调控的失常与肿瘤的形成密切相关。p27是一种多功能细胞周期素依赖激酶抑制因子(cyclin dependent kinase inhibitor,CDKI),主要通过阻止细胞周期G0/G1期至S期的转换,实现对细胞周期的负性调控,进而阻止细胞的增殖和肿瘤的形成。本研究构建了重组p27mt的E1区缺失的复制缺陷性腺病毒,用以转染大肠癌细胞株SW480,观察其在细胞中的表达及对SW480细胞周期、凋亡的影响。旨在探讨大肠癌治疗的新途径。
目前,重建抑癌基因功能已成为肿瘤基因治疗的合理策略。p27蛋白的降解,主要由泛素介导的p27的187位苏氨酸磷酸化引起。野生型p27(即p27kip1)表达的蛋白中187190位保留羟基末端(COOHTerminal)是CDK的目标磷酸化位点,本课题将野生型p27的187位苏氨酸和188位脯氨酸分别置换成蛋氨酸和异亮氨酸,产生了突变p27mt(mutant type)。本课题构建了携带p27mt的复制缺陷重组腺病毒,用于大肠癌细胞株SW480的凋亡研究。实验发现突变p27转染大肠癌细胞SW480后,通过p27多克隆抗体检测到了p27的高表达,说明携带p27mt重组的腺病毒能够将目的基因导入癌细胞。通过流式细胞仪检测,Adp27mt组的凋亡率达41.0%,与对照组比较有显著性意义(P<0.01)。与相关实验[1]比较发现p27mt比p27wt能更加有效地诱导肿瘤细胞的凋亡,结果与文献报道一致。通过DNA片段检测,出现了符合凋亡的180200bp的梯状条带。通过TUNEL法进行检测,凋亡指数达82.6%,与对照组比较有显著性意义(P<0.05)。结果表明,p27基因是大肠癌发生的一个重要基因,p27表达下调可能是细胞分化和凋亡障碍的一个主要原因,通过突变p27基因,而上调p27表达可更加有效地促进癌细胞的凋亡,为大肠癌的治疗提供了新的方法。细胞周期结果表明,p27mt使大肠癌细胞增殖明显抑制,控制细胞由G1期进入S期,发生了G1/S期阻滞,其机制是直接抑制cyclin/CDK的激酶活性,cyclin/CDK的浓度是细胞通过G1S限制点的关键因素; Winteringham等认为p27的积累参入了在启动分化时使细胞周期停滞的效应机制。
本研究利用突变p27基因成功诱导了大肠癌细胞的凋亡,并且凋亡率明显高于其他文献报道的野生p27转染癌细胞的凋亡率,这为大肠癌的基因治疗提供了非常有用的重建抑癌基因的实验依据,在体内的作用效果以及凋亡机制本课题将进一步探讨。
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