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人腦膠質(zhì)瘤中MGMT表達(dá)特征及miR-4539對(duì)其表達(dá)調(diào)控作用解析一、引言1.1研究背景與意義腦膠質(zhì)瘤作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見(jiàn)的原發(fā)性惡性腫瘤,嚴(yán)重威脅人類(lèi)的生命健康。其年發(fā)病率約為3-6.4/10萬(wàn),約占所有中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的23.3%,占惡性腫瘤的78.3%。其中,WHO4級(jí)的膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(Glioblastoma,GBM)年發(fā)病率最高,約為4.03/10萬(wàn)人,占全部原發(fā)惡性中樞系統(tǒng)腫瘤的48.6%。膠質(zhì)瘤具有高度的惡性程度,即便應(yīng)用手術(shù)切除、術(shù)后放療和化療等綜合治療手段,患者的預(yù)后情況依然較差。有研究提示,膠質(zhì)母細(xì)胞瘤已超過(guò)胰腺癌和肝癌,成為最難治療的腫瘤之一。在2002年前,GBM患者診斷后的中位總生存期(MedianOverallSurvival,mOS)少于1年,5年生存率低于3%;隨著STUPP方案的廣泛應(yīng)用,GBM患者的mOS提升至16個(gè)月,中位無(wú)進(jìn)展生存期(MedianProgression-freeSurvival,mPFS)為6.9個(gè)月;2016年起采用STUPP方案聯(lián)合腫瘤治療電場(chǎng)(TumorTreatingField,TTF)治療后,患者的mOS顯著延長(zhǎng),達(dá)到20.9個(gè)月,但患者的平均治療花費(fèi)相對(duì)較高?;熢谀z質(zhì)瘤的綜合治療中占據(jù)重要地位,然而,膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生的耐受作用,極大地限制了化療效果的提升。眾多研究表明,膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的耐藥,常常與高水平的O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤-DNA-甲基轉(zhuǎn)移酶(O6-methyltranferase,MGMT)密切相關(guān)。MGMT作為一種關(guān)鍵的DNA修復(fù)蛋白,能夠移除DNA上鳥(niǎo)嘌呤O(6)位點(diǎn)的可致突變毒性和細(xì)胞毒性的烷基化加合物,使損傷的鳥(niǎo)嘌呤得以修復(fù),進(jìn)而避免烷化基團(tuán)對(duì)細(xì)胞的損害,這也是腫瘤耐受烷化劑藥物的主要原因之一。當(dāng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞中MGMT表達(dá)水平較高時(shí),其能夠快速修復(fù)由烷化劑類(lèi)化療藥物如替莫唑胺(TMZ)等所造成的DNA損傷,使得腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥性,化療效果大打折扣,嚴(yán)重影響患者的治療預(yù)后。因此,深入了解MGMT表達(dá)的調(diào)控機(jī)制,對(duì)于克服膠質(zhì)瘤的化療耐藥問(wèn)題、提高化療療效具有至關(guān)重要的意義。微小核糖核酸(microRNA,miRNA)是一類(lèi)內(nèi)源性非編碼小分子RNA,長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸。它們通過(guò)與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合,在轉(zhuǎn)錄后水平對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,廣泛參與細(xì)胞的增殖、分化、凋亡等多種生理病理過(guò)程。越來(lái)越多的研究顯示,miRNA在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)移以及耐藥等過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。不同的miRNA在腫瘤中可能扮演著癌基因或抑癌基因的角色,通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因的表達(dá),影響腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為。例如,某些miRNA能夠抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移,而另一些則可能促進(jìn)腫瘤的進(jìn)展。對(duì)于膠質(zhì)瘤而言,miRNA同樣參與了其復(fù)雜的生物學(xué)過(guò)程,且與膠質(zhì)瘤的化療耐藥機(jī)制密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),特定的miRNA可以通過(guò)調(diào)控MGMT的表達(dá),影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性,為膠質(zhì)瘤化療耐藥的研究提供了新的方向和思路。miR-4539作為一種近年來(lái)受到關(guān)注的miRNA,在腫瘤領(lǐng)域的研究逐漸增多,但在膠質(zhì)瘤中關(guān)于其對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的研究仍相對(duì)較少。探究miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)的調(diào)控作用,不僅有助于深入揭示膠質(zhì)瘤化療耐藥的分子機(jī)制,為膠質(zhì)瘤的治療提供全新的理論依據(jù);而且有可能為開(kāi)發(fā)基于miR-4539的膠質(zhì)瘤治療新策略奠定基礎(chǔ),具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)調(diào)控miR-4539的表達(dá),或許能夠改變MGMT在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平,從而提高膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性,克服化療耐藥問(wèn)題,為膠質(zhì)瘤患者帶來(lái)更好的治療效果和生存預(yù)后。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在MGMT表達(dá)的研究方面,國(guó)內(nèi)外學(xué)者已取得了豐碩成果。大量研究明確證實(shí)了MGMT在腫瘤耐藥,尤其是膠質(zhì)瘤對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物耐藥中所起的關(guān)鍵作用。國(guó)外的一些研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)大量膠質(zhì)瘤患者樣本的分析,深入探討了MGMT表達(dá)水平與患者臨床病理特征及預(yù)后之間的關(guān)系。有研究表明,在膠質(zhì)母細(xì)胞瘤患者中,MGMT啟動(dòng)子甲基化狀態(tài)與患者對(duì)替莫唑胺化療的敏感性密切相關(guān),啟動(dòng)子甲基化的患者,MGMT表達(dá)受到抑制,對(duì)替莫唑胺的化療反應(yīng)較好,生存期相對(duì)更長(zhǎng);而MGMT啟動(dòng)子未甲基化的患者,MGMT高表達(dá),容易對(duì)替莫唑胺產(chǎn)生耐藥,預(yù)后較差。國(guó)內(nèi)的研究也得到了類(lèi)似的結(jié)果,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了MGMT表達(dá)在膠質(zhì)瘤化療耐藥和預(yù)后評(píng)估中的重要價(jià)值。同時(shí),學(xué)者們也在積極探索MGMT表達(dá)的調(diào)控機(jī)制,發(fā)現(xiàn)多種基因和信號(hào)通路參與其中,如NF-κB、p53基因等可通過(guò)調(diào)節(jié)MGMT啟動(dòng)子來(lái)影響MGMT的表達(dá)。關(guān)于miRNA對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的研究,近年來(lái)也逐漸成為熱點(diǎn)。已有研究揭示了多種miRNA與MGMT之間存在靶向調(diào)控關(guān)系。例如,在某些腫瘤細(xì)胞中,miR-181b能夠通過(guò)與MGMTmRNA的3'-UTR互補(bǔ)結(jié)合,抑制MGMT的表達(dá),從而增加腫瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性。在膠質(zhì)瘤研究領(lǐng)域,雖然已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注miRNA對(duì)MGMT表達(dá)的調(diào)控作用,但目前研究涉及的miRNA種類(lèi)相對(duì)有限,對(duì)于其具體調(diào)控機(jī)制的闡述尚不夠深入和全面。針對(duì)miR-4539在腫瘤中的研究,國(guó)外有研究發(fā)現(xiàn)其在乳腺癌、肺癌等腫瘤中發(fā)揮著抑癌基因的作用,通過(guò)調(diào)控相關(guān)靶基因,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖、遷移和侵襲。然而,在膠質(zhì)瘤中,miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的研究才剛剛起步。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究也較少,僅有少數(shù)研究初步探討了miR-4539在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)水平及其對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,但尚未深入研究其與MGMT之間的調(diào)控關(guān)系。綜上所述,當(dāng)前關(guān)于MGMT表達(dá)及miR-4539對(duì)其調(diào)控作用的研究雖然取得了一定進(jìn)展,但仍存在諸多不足。一方面,對(duì)于MGMT表達(dá)調(diào)控機(jī)制的研究還不夠系統(tǒng)和全面,許多調(diào)控因素之間的相互作用關(guān)系尚未明確;另一方面,在膠質(zhì)瘤中,miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的研究幾乎處于空白狀態(tài),亟需開(kāi)展深入研究,以填補(bǔ)這一領(lǐng)域的知識(shí)空缺,為膠質(zhì)瘤的治療提供新的靶點(diǎn)和理論依據(jù)。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本研究主要聚焦于人腦膠質(zhì)瘤MGMT表達(dá)及miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用,具體內(nèi)容如下:人腦膠質(zhì)瘤組織及細(xì)胞中MGMT的表達(dá)分析:收集人腦膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本及膠質(zhì)瘤細(xì)胞系,運(yùn)用免疫組織化學(xué)(IHC)、蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)以及實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)等技術(shù),從蛋白和基因水平檢測(cè)MGMT的表達(dá)情況。同時(shí),結(jié)合患者的臨床病理資料,深入分析MGMT表達(dá)與膠質(zhì)瘤病理分級(jí)、患者年齡、性別等臨床病理特征之間的相關(guān)性,明確MGMT表達(dá)在人腦膠質(zhì)瘤中的臨床意義。miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的驗(yàn)證:通過(guò)生物信息學(xué)分析,預(yù)測(cè)miR-4539與MGMT之間可能存在的靶向關(guān)系。在膠質(zhì)瘤細(xì)胞系中,分別轉(zhuǎn)染miR-4539模擬物(mimics)、抑制劑(inhibitor)以及相應(yīng)的陰性對(duì)照,構(gòu)建miR-4539過(guò)表達(dá)和低表達(dá)的細(xì)胞模型。利用Westernblot和qRT-PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)染后細(xì)胞中MGMT的蛋白和mRNA表達(dá)水平變化,明確miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)的調(diào)控作用。進(jìn)一步進(jìn)行熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn),驗(yàn)證miR-4539與MGMTmRNA的3'-UTR是否存在直接靶向結(jié)合作用,從分子層面揭示miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)的調(diào)控機(jī)制。miR-4539調(diào)控MGMT表達(dá)對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的影響:在上述構(gòu)建的miR-4539過(guò)表達(dá)和低表達(dá)的膠質(zhì)瘤細(xì)胞模型基礎(chǔ)上,采用細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(如CCK-8法)、細(xì)胞凋亡檢測(cè)(如AnnexinV-FITC/PI雙染法)、細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)(如Transwell實(shí)驗(yàn))等方法,檢測(cè)細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲能力變化。分析miR-4539調(diào)控MGMT表達(dá)后,對(duì)膠質(zhì)瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,探討其在膠質(zhì)瘤發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的作用機(jī)制,為膠質(zhì)瘤的治療提供潛在的分子靶點(diǎn)和理論依據(jù)。1.3.2研究方法標(biāo)本收集與細(xì)胞培養(yǎng):收集手術(shù)切除的人腦膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本以及對(duì)應(yīng)的癌旁正常腦組織標(biāo)本,詳細(xì)記錄患者的臨床病理資料。將收集的標(biāo)本一部分進(jìn)行福爾馬林固定、石蠟包埋,用于免疫組織化學(xué)檢測(cè);另一部分凍存于液氮中,用于RNA和蛋白質(zhì)的提取。同時(shí),培養(yǎng)人膠質(zhì)瘤細(xì)胞系(如U87、U251等)和正常神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞系,置于含10%胎牛血清、1%青霉素-鏈霉素的DMEM培養(yǎng)基中,在37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期換液傳代。免疫組織化學(xué)(IHC):將石蠟包埋的組織切片進(jìn)行脫蠟、水化處理,采用檸檬酸鹽緩沖液進(jìn)行抗原修復(fù)。滴加MGMT一抗,4℃孵育過(guò)夜,次日滴加相應(yīng)的二抗,室溫孵育后,使用DAB顯色劑顯色,蘇木精復(fù)染細(xì)胞核,脫水、透明后封片。在顯微鏡下觀察MGMT蛋白在組織中的表達(dá)情況,根據(jù)染色強(qiáng)度和陽(yáng)性細(xì)胞比例進(jìn)行評(píng)分。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot):提取組織或細(xì)胞中的總蛋白,采用BCA法測(cè)定蛋白濃度。將蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離,隨后轉(zhuǎn)移至PVDF膜上。用5%脫脂牛奶封閉2小時(shí),加入MGMT一抗和內(nèi)參蛋白(如β-actin)一抗,4℃孵育過(guò)夜。次日,洗膜后加入相應(yīng)的二抗,室溫孵育1小時(shí),使用化學(xué)發(fā)光試劑顯影,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察并分析條帶灰度值,計(jì)算MGMT蛋白的相對(duì)表達(dá)量。實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR):使用Trizol試劑提取組織或細(xì)胞中的總RNA,通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA。以cDNA為模板,利用特異性引物進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包括SYBRGreen熒光染料、上下游引物、cDNA模板和PCR緩沖液等。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán)的95℃變性5s、60℃退火30s。以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算MGMT和miR-4539的相對(duì)表達(dá)量。細(xì)胞轉(zhuǎn)染:將處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的膠質(zhì)瘤細(xì)胞接種于6孔板中,待細(xì)胞融合度達(dá)到70%-80%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照Lipofectamine2000試劑說(shuō)明書(shū),分別將miR-4539mimics、inhibitor以及相應(yīng)的陰性對(duì)照轉(zhuǎn)染至膠質(zhì)瘤細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后更換為正常培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時(shí),用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn):構(gòu)建含有MGMTmRNA3'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)的熒光素酶報(bào)告基因載體。將載體分別與miR-4539mimics或陰性對(duì)照共轉(zhuǎn)染至膠質(zhì)瘤細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,使用熒光素酶檢測(cè)試劑盒測(cè)定細(xì)胞內(nèi)熒光素酶活性。若miR-4539與MGMTmRNA的3'-UTR存在靶向結(jié)合作用,則共轉(zhuǎn)染miR-4539mimics和WT載體的細(xì)胞熒光素酶活性會(huì)顯著降低,而與MUT載體共轉(zhuǎn)染的細(xì)胞熒光素酶活性無(wú)明顯變化。細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)(CCK-8法):將轉(zhuǎn)染后的膠質(zhì)瘤細(xì)胞以每孔5000-10000個(gè)細(xì)胞的密度接種于96孔板中,每組設(shè)置5-6個(gè)復(fù)孔。分別在培養(yǎng)0h、24h、48h、72h時(shí),向每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)孵育1-4小時(shí)。使用酶標(biāo)儀在450nm波長(zhǎng)處測(cè)定各孔的吸光度值(OD值),繪制細(xì)胞生長(zhǎng)曲線(xiàn),評(píng)估細(xì)胞的增殖能力。細(xì)胞凋亡檢測(cè)(AnnexinV-FITC/PI雙染法):收集轉(zhuǎn)染后的膠質(zhì)瘤細(xì)胞,用預(yù)冷的PBS洗滌2次,加入BindingBuffer重懸細(xì)胞。按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū),依次加入AnnexinV-FITC和PI染色液,室溫避光孵育15-20分鐘。使用流式細(xì)胞儀檢測(cè)細(xì)胞凋亡情況,分析早期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)和晚期凋亡細(xì)胞(AnnexinV?/PI?)的比例。細(xì)胞遷移和侵襲實(shí)驗(yàn)(Transwell實(shí)驗(yàn)):對(duì)于遷移實(shí)驗(yàn),在上室加入無(wú)血清培養(yǎng)基重懸的轉(zhuǎn)染后膠質(zhì)瘤細(xì)胞,下室加入含10%胎牛血清的培養(yǎng)基作為趨化因子。培養(yǎng)24-48小時(shí)后,取出小室,擦去上室未遷移的細(xì)胞,用甲醇固定、結(jié)晶紫染色,在顯微鏡下隨機(jī)選取5-10個(gè)視野計(jì)數(shù)遷移到下室的細(xì)胞數(shù)量。對(duì)于侵襲實(shí)驗(yàn),在上室預(yù)先鋪Matrigel基質(zhì)膠,其余步驟與遷移實(shí)驗(yàn)相同,檢測(cè)細(xì)胞的侵襲能力。二、人腦膠質(zhì)瘤與MGMT概述2.1人腦膠質(zhì)瘤的概述2.1.1人腦膠質(zhì)瘤的定義與分類(lèi)人腦膠質(zhì)瘤是起源于神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞的一類(lèi)腫瘤,作為顱內(nèi)最為常見(jiàn)的原發(fā)性腫瘤,其在所有顱內(nèi)腫瘤中所占比例頗高,約為40%-50%。神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著支持、營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)神經(jīng)元的重要作用,然而,當(dāng)這些細(xì)胞發(fā)生異常增殖和分化時(shí),便會(huì)形成膠質(zhì)瘤。根據(jù)2021年發(fā)布的《WHO中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》(第五版),膠質(zhì)瘤的分類(lèi)整合了腫瘤的組織學(xué)特征和分子表型,使得分類(lèi)更加精確,能為臨床提供更多治療和預(yù)后信息。成人型彌漫性膠質(zhì)瘤主要包括以下幾種類(lèi)型:星形細(xì)胞瘤,IDH突變型,其特征為IDH1或IDH2基因突變,級(jí)別可以是II級(jí)、III級(jí)或IV級(jí),預(yù)后一般較好,但仍取決于腫瘤的級(jí)別和其他分子特征;少突膠質(zhì)細(xì)胞瘤,IDH突變伴1p/19q聯(lián)合缺失型,同時(shí)具有IDH突變和1p/19q染色體聯(lián)合缺失,級(jí)別通常為II級(jí)或III級(jí),是預(yù)后最佳的成人彌漫性膠質(zhì)瘤類(lèi)型之一;膠質(zhì)母細(xì)胞瘤,IDH野生型,無(wú)IDH突變,常見(jiàn)于老年人,級(jí)別為IV級(jí),是最具侵襲性的膠質(zhì)瘤類(lèi)型,預(yù)后較差。兒童型彌漫性低級(jí)別膠質(zhì)瘤包括彌漫性星形細(xì)胞瘤,MYB或MYBL1突變型,具有MYB或MYBL1基因突變,級(jí)別為I級(jí)或II級(jí),通常預(yù)后較好,主要見(jiàn)于兒童;血管外皮型膠質(zhì)瘤,腫瘤細(xì)胞圍繞血管排列,級(jí)別為I級(jí),預(yù)后一般較好;青少年型彌漫性低級(jí)別神經(jīng)上皮腫瘤,具有特異的分子和病理學(xué)特征,級(jí)別為I級(jí)或II級(jí),預(yù)后通常較好。兒童型彌漫性高級(jí)別膠質(zhì)瘤有彌漫性大腦半球膠質(zhì)瘤,H3G34突變型,H3G34基因突變,級(jí)別為IV級(jí),是一種高度侵襲性的腫瘤,預(yù)后較差;彌漫性?xún)和透呒?jí)別膠質(zhì)瘤,H3野生型和IDH野生型,無(wú)H3或IDH突變,級(jí)別為IV級(jí),預(yù)后也較差。此外,局限性星形細(xì)胞膠質(zhì)瘤如毛細(xì)胞型星形細(xì)胞瘤,通常在兒童和青少年中發(fā)現(xiàn),具有特異的毛細(xì)胞特征,級(jí)別為I級(jí),一般為良性,預(yù)后較好;多形性黃色星形細(xì)胞瘤,具有多形性和黃色外觀,通常具有BRAF突變,級(jí)別為II級(jí),預(yù)后一般較好;室管膜下巨細(xì)胞星形細(xì)胞瘤,常見(jiàn)于結(jié)節(jié)性硬化癥患者,級(jí)別為I級(jí),預(yù)后一般較好。室管膜腫瘤則分為幕上室管膜瘤,包括ZFTA融合陽(yáng)性型和YAP1融合陽(yáng)性型,級(jí)別通常為II級(jí)或III級(jí);后顱窩室管膜瘤,分為PFA組和PFB組,具有不同分子特征,級(jí)別通常為II級(jí)或III級(jí);脊髓室管膜瘤,包括MYCN擴(kuò)增型和黏液乳頭型室管膜瘤,級(jí)別通常為II級(jí)或III級(jí)。這種基于組織學(xué)和分子特征的分類(lèi)方式,為臨床醫(yī)生制定個(gè)性化治療方案以及評(píng)估患者預(yù)后提供了更為準(zhǔn)確的依據(jù),有助于提高膠質(zhì)瘤的診療水平。2.1.2人腦膠質(zhì)瘤的發(fā)病機(jī)制與臨床癥狀人腦膠質(zhì)瘤的發(fā)病機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜且尚未完全明確的過(guò)程,涉及多種因素的相互作用。目前認(rèn)為,遺傳因素在膠質(zhì)瘤的發(fā)病中起到一定作用。某些基因突變或遺傳綜合征與膠質(zhì)瘤的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加密切相關(guān),例如神經(jīng)纖維瘤病I型或Li-Fraumeni綜合征等。這些遺傳因素可能導(dǎo)致細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和修復(fù)相關(guān)基因的異常,使得神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞更容易發(fā)生惡變。外部環(huán)境因素也可能誘發(fā)膠質(zhì)瘤。長(zhǎng)期暴露于高劑量的電離輻射是明確的危險(xiǎn)因素之一,如腫瘤放射治療過(guò)程中產(chǎn)生的電離輻射,以及環(huán)境中的放射性物質(zhì),都可能對(duì)細(xì)胞DNA造成損傷,引發(fā)基因突變,進(jìn)而促使膠質(zhì)瘤的發(fā)生。此外,長(zhǎng)期接觸某些化學(xué)物質(zhì),如農(nóng)藥、溶劑和石油產(chǎn)品等,也可能增加膠質(zhì)瘤的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。這些化學(xué)物質(zhì)可能通過(guò)干擾細(xì)胞代謝過(guò)程、破壞DNA結(jié)構(gòu)或影響基因表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)化。人腦膠質(zhì)瘤患者的臨床癥狀表現(xiàn)多樣,主要取決于腫瘤的位置、大小和生長(zhǎng)速度。常見(jiàn)的癥狀包括顱內(nèi)壓增高相關(guān)癥狀,如頭痛、嘔吐和視神經(jīng)乳頭水腫。頭痛通常是早期癥狀之一,初期多為間歇性、搏動(dòng)性鈍痛或脹痛,隨著腫瘤增大,頭痛程度加劇且持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng),可發(fā)展為持續(xù)性疼痛。頭痛常發(fā)生于清晨或起床后空腹時(shí),白天可能逐漸緩解,嚴(yán)重時(shí)可伴有惡心、嘔吐,且任何引起顱內(nèi)壓增高的因素,如咳嗽、噴嚏、大便等,均可使頭痛加重。嘔吐多發(fā)生在清晨空腹時(shí),可呈噴射性,主要是由于顱內(nèi)壓增高刺激嘔吐中樞所致。視乳頭水腫是顱內(nèi)壓增高的重要客觀體征,幕上腫瘤一般腫瘤側(cè)較重,幕下腫瘤兩側(cè)大致相同,長(zhǎng)期的視乳頭水腫可導(dǎo)致視力下降甚至失明。不同部位的膠質(zhì)瘤還會(huì)引起相應(yīng)的神經(jīng)功能缺失癥狀。位于額葉的膠質(zhì)瘤可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)區(qū)損害,使患者出現(xiàn)偏癱;影響書(shū)寫(xiě)及運(yùn)動(dòng)語(yǔ)言中樞時(shí),可引發(fā)失語(yǔ)癥;還可能引起性格改變、反應(yīng)遲鈍等精神癥狀。頂葉膠質(zhì)瘤常導(dǎo)致皮質(zhì)感覺(jué)障礙,患者會(huì)出現(xiàn)對(duì)側(cè)肢體的感覺(jué)減退或異常;也可能引發(fā)失用癥,即患者雖然肢體運(yùn)動(dòng)功能正常,但不能完成有目的的動(dòng)作;還可能出現(xiàn)失讀癥和計(jì)算力障礙等。顳葉膠質(zhì)瘤可引起耳鳴和幻聽(tīng)等聽(tīng)覺(jué)異常,感覺(jué)性或命名性失語(yǔ),以及眩暈等癥狀。此外,約30%的膠質(zhì)瘤患者會(huì)出現(xiàn)癲癇發(fā)作,一般生長(zhǎng)緩慢的低級(jí)別膠質(zhì)瘤如星形細(xì)胞瘤和少突膠質(zhì)瘤,更易以癲癇為首發(fā)或主要癥狀,而生長(zhǎng)快速的惡性膠質(zhì)母細(xì)胞瘤癲癇發(fā)生率相對(duì)較低。這些癥狀嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,給患者及其家庭帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān),同時(shí)也對(duì)臨床診斷和治療提出了挑戰(zhàn)。2.1.3人腦膠質(zhì)瘤的治療現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)目前,人腦膠質(zhì)瘤的治療主要采用以手術(shù)切除為主,結(jié)合術(shù)后放療、化療等的綜合治療策略。手術(shù)切除的目的是盡可能地去除腫瘤組織,減輕腫瘤對(duì)周?chē)X組織的壓迫和侵犯,緩解患者癥狀,同時(shí)獲取腫瘤組織進(jìn)行病理診斷和分子檢測(cè),為后續(xù)治療提供依據(jù)。對(duì)于一些位置較為表淺、邊界相對(duì)清晰的膠質(zhì)瘤,手術(shù)有可能實(shí)現(xiàn)全切,從而提高患者的生存率和預(yù)后質(zhì)量。然而,由于膠質(zhì)瘤呈浸潤(rùn)性生長(zhǎng),與周?chē)DX組織界限不清,尤其是高級(jí)別膠質(zhì)瘤,手術(shù)往往難以完全切除,殘留的腫瘤細(xì)胞容易導(dǎo)致腫瘤復(fù)發(fā)。放療在膠質(zhì)瘤治療中起著重要作用,它通過(guò)高能射線(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的DNA造成損傷,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖和分裂,從而達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。對(duì)于手術(shù)切除后殘留的腫瘤細(xì)胞,放療能夠降低腫瘤復(fù)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn),延長(zhǎng)患者的生存期。但是,放療在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí),也可能對(duì)周?chē)DX組織造成一定的損傷,引發(fā)放射性腦水腫、神經(jīng)功能障礙等不良反應(yīng),影響患者的生活質(zhì)量。化療是膠質(zhì)瘤綜合治療的重要組成部分,常用的化療藥物如替莫唑胺(TMZ)等烷化劑類(lèi)藥物,能夠作用于腫瘤細(xì)胞的DNA,使其發(fā)生烷基化損傷,進(jìn)而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡?;熆梢詺⑺朗中g(shù)和放療后殘留的腫瘤細(xì)胞,延緩腫瘤的復(fù)發(fā)。然而,化療耐藥問(wèn)題是目前膠質(zhì)瘤治療面臨的重大挑戰(zhàn)之一。大量研究表明,膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物產(chǎn)生耐藥的主要原因之一是高水平表達(dá)的O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤-DNA-甲基轉(zhuǎn)移酶(MGMT)。MGMT作為一種DNA修復(fù)蛋白,能夠迅速移除DNA上鳥(niǎo)嘌呤O(6)位點(diǎn)的烷基化加合物,使損傷的DNA得以修復(fù),從而保護(hù)腫瘤細(xì)胞免受烷化劑類(lèi)化療藥物的殺傷,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物產(chǎn)生耐藥,化療效果顯著降低,嚴(yán)重影響患者的治療預(yù)后。如何克服膠質(zhì)瘤的化療耐藥問(wèn)題,提高化療療效,是當(dāng)前膠質(zhì)瘤治療領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。2.2MGMT的概述2.2.1MGMT的結(jié)構(gòu)與功能O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤-DNA-甲基轉(zhuǎn)移酶(MGMT),又被稱(chēng)為O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤-DNA烷基轉(zhuǎn)移酶(AGT),是一種高度保守的DNA修復(fù)蛋白,在維持基因組穩(wěn)定性方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。MGMT基因定位于人類(lèi)染色體10q26,其編碼的蛋白質(zhì)由207個(gè)氨基酸組成,相對(duì)分子質(zhì)量約為22kDa。從分子結(jié)構(gòu)上看,MGMT包含一個(gè)由大約180個(gè)氨基酸組成的核心結(jié)構(gòu)域,以及一個(gè)較短的N端結(jié)構(gòu)域和C端結(jié)構(gòu)域。核心結(jié)構(gòu)域呈現(xiàn)出獨(dú)特的折疊方式,包含多個(gè)α-螺旋和β-折疊,形成了一個(gè)能夠緊密結(jié)合DNA損傷部位的結(jié)構(gòu)。N端結(jié)構(gòu)域和C端結(jié)構(gòu)域則在調(diào)節(jié)MGMT與DNA的相互作用以及MGMT的活性方面發(fā)揮著重要作用。MGMT蛋白的空間結(jié)構(gòu)使其能夠特異性地識(shí)別并結(jié)合到DNA上鳥(niǎo)嘌呤O(6)位點(diǎn)被烷基化修飾的部位,這種特異性識(shí)別依賴(lài)于蛋白結(jié)構(gòu)中特定氨基酸殘基與DNA損傷部位的相互作用,包括氫鍵、范德華力等非共價(jià)相互作用。MGMT的主要功能是修復(fù)DNA損傷,特別是由烷化劑類(lèi)物質(zhì)引起的DNA烷基化損傷。當(dāng)細(xì)胞受到烷化劑的攻擊時(shí),DNA上鳥(niǎo)嘌呤的O(6)位點(diǎn)容易發(fā)生烷基化修飾,形成O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤。這種烷基化修飾如果不及時(shí)修復(fù),在DNA復(fù)制過(guò)程中,O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤會(huì)與胸腺嘧啶(T)錯(cuò)配,導(dǎo)致G-C到A-T的堿基轉(zhuǎn)換突變,進(jìn)而影響基因的正常表達(dá),增加細(xì)胞發(fā)生癌變的風(fēng)險(xiǎn)。MGMT能夠通過(guò)一種獨(dú)特的自殺式反應(yīng)機(jī)制來(lái)修復(fù)這種損傷,它將自身分子中的半胱氨酸殘基上的巰基(-SH)與O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤上的烷基基團(tuán)結(jié)合,使烷基基團(tuán)從鳥(niǎo)嘌呤轉(zhuǎn)移到MGMT自身,從而恢復(fù)鳥(niǎo)嘌呤的正常結(jié)構(gòu),完成DNA的修復(fù)過(guò)程。然而,在這個(gè)過(guò)程中,MGMT自身會(huì)被烷基化修飾,失去活性,成為一種不可逆的修飾狀態(tài),這也是MGMT被稱(chēng)為“自殺酶”的原因。MGMT的這種修復(fù)功能對(duì)于維持細(xì)胞基因組的穩(wěn)定性和完整性至關(guān)重要,能夠有效減少因DNA損傷導(dǎo)致的基因突變和細(xì)胞癌變,保護(hù)細(xì)胞免受烷化劑類(lèi)物質(zhì)的毒性和誘變作用。2.2.2MGMT在DNA損傷修復(fù)中的作用機(jī)制在細(xì)胞的生命活動(dòng)過(guò)程中,DNA會(huì)不斷受到內(nèi)源性和外源性因素的攻擊,從而導(dǎo)致各種類(lèi)型的損傷。烷化劑類(lèi)物質(zhì)是一類(lèi)重要的外源性DNA損傷因素,它們能夠使DNA分子中的堿基發(fā)生烷基化修飾,其中鳥(niǎo)嘌呤的O(6)位點(diǎn)對(duì)烷化劑最為敏感,容易形成O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤加合物。這種加合物的形成會(huì)嚴(yán)重影響DNA的正常結(jié)構(gòu)和功能,若不及時(shí)修復(fù),會(huì)在DNA復(fù)制過(guò)程中引發(fā)錯(cuò)配,導(dǎo)致基因突變。MGMT在修復(fù)這種DNA損傷時(shí),首先通過(guò)其自身的結(jié)構(gòu)特異性識(shí)別DNA上的O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤加合物。MGMT蛋白的核心結(jié)構(gòu)域中存在一些特定的氨基酸殘基,它們能夠與O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤周?chē)腄NA序列相互作用,從而準(zhǔn)確地定位到損傷部位。一旦識(shí)別到損傷位點(diǎn),MGMT分子中的半胱氨酸殘基(Cys145在人類(lèi)MGMT中發(fā)揮關(guān)鍵作用)上的巰基(-SH)會(huì)對(duì)O6-烷基鳥(niǎo)嘌呤上的烷基基團(tuán)發(fā)起親核攻擊。在這個(gè)親核取代反應(yīng)過(guò)程中,烷基基團(tuán)從鳥(niǎo)嘌呤的O(6)位點(diǎn)轉(zhuǎn)移到MGMT的半胱氨酸殘基上,使得鳥(niǎo)嘌呤恢復(fù)到正常的未修飾狀態(tài),從而完成DNA損傷的修復(fù)。這一修復(fù)過(guò)程迅速且高效,能夠在DNA損傷發(fā)生后的短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,有效避免了因損傷積累導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定。然而,MGMT自身在接受烷基基團(tuán)后會(huì)發(fā)生不可逆的烷基化修飾,失去活性。這種自殺式的修復(fù)方式意味著每個(gè)MGMT分子只能參與一次DNA損傷的修復(fù)過(guò)程。為了維持細(xì)胞內(nèi)足夠的MGMT活性,細(xì)胞需要不斷合成新的MGMT蛋白。在正常細(xì)胞中,MGMT基因的表達(dá)受到嚴(yán)格的調(diào)控,以確保在DNA損傷發(fā)生時(shí),細(xì)胞內(nèi)有足夠的MGMT蛋白來(lái)應(yīng)對(duì)損傷修復(fù)。但在腫瘤細(xì)胞中,MGMT基因的表達(dá)調(diào)控常常出現(xiàn)異常,導(dǎo)致MGMT表達(dá)水平升高或降低,進(jìn)而影響腫瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性。MGMT對(duì)DNA損傷的有效修復(fù),不僅維持了細(xì)胞基因組的穩(wěn)定性,保證了細(xì)胞的正常生理功能;而且對(duì)于腫瘤細(xì)胞而言,其高水平表達(dá)會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物產(chǎn)生耐藥性,影響化療效果,這也使得MGMT成為腫瘤化療耐藥研究中的關(guān)鍵靶點(diǎn)。2.2.3MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤化療耐藥的關(guān)系腦膠質(zhì)瘤化療耐藥是一個(gè)復(fù)雜的多因素過(guò)程,其中MGMT表達(dá)水平的高低起著關(guān)鍵作用。在腦膠質(zhì)瘤中,當(dāng)MGMT高表達(dá)時(shí),腫瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物如替莫唑胺(TMZ)等產(chǎn)生耐藥的機(jī)制主要基于MGMT強(qiáng)大的DNA損傷修復(fù)能力。替莫唑胺是目前治療腦膠質(zhì)瘤的一線(xiàn)化療藥物,其作用機(jī)制是通過(guò)在生理?xiàng)l件下快速轉(zhuǎn)化為活性代謝產(chǎn)物MTIC,MTIC能夠使DNA上鳥(niǎo)嘌呤的O(6)位點(diǎn)發(fā)生甲基化修飾,形成O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤。O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤在DNA復(fù)制過(guò)程中會(huì)與胸腺嘧啶錯(cuò)配,從而導(dǎo)致DNA雙鏈斷裂和細(xì)胞凋亡,達(dá)到殺傷腫瘤細(xì)胞的目的。然而,當(dāng)腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞中MGMT高表達(dá)時(shí),情況發(fā)生了變化。高表達(dá)的MGMT能夠迅速識(shí)別并結(jié)合O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤,通過(guò)其自殺式的修復(fù)機(jī)制,將甲基基團(tuán)從O6-甲基鳥(niǎo)嘌呤轉(zhuǎn)移到自身分子上,使鳥(niǎo)嘌呤恢復(fù)正常結(jié)構(gòu),從而避免了DNA雙鏈斷裂和細(xì)胞凋亡的發(fā)生。這樣一來(lái),原本應(yīng)該被替莫唑胺殺傷的腫瘤細(xì)胞得以存活,繼續(xù)增殖,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞對(duì)替莫唑胺產(chǎn)生耐藥性。大量臨床研究數(shù)據(jù)表明,MGMT表達(dá)水平與腦膠質(zhì)瘤患者對(duì)替莫唑胺化療的療效及預(yù)后密切相關(guān)。在MGMT高表達(dá)的腦膠質(zhì)瘤患者中,替莫唑胺化療的有效率明顯降低,患者的無(wú)進(jìn)展生存期和總生存期顯著縮短。而在MGMT低表達(dá)或不表達(dá)的患者中,替莫唑胺化療往往能夠取得較好的療效,患者的生存期相對(duì)較長(zhǎng)。因此,檢測(cè)腦膠質(zhì)瘤患者腫瘤組織中MGMT的表達(dá)水平,對(duì)于預(yù)測(cè)患者對(duì)替莫唑胺化療的敏感性,制定個(gè)性化的治療方案具有重要的臨床指導(dǎo)意義。深入研究MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤化療耐藥的關(guān)系,也為尋找克服化療耐藥的新方法和新靶點(diǎn)提供了理論基礎(chǔ),有望通過(guò)抑制MGMT的表達(dá)或活性,提高腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性,從而改善患者的治療預(yù)后。三、人腦膠質(zhì)瘤中MGMT的表達(dá)研究3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法3.1.1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與準(zhǔn)備本實(shí)驗(yàn)選取的人腦膠質(zhì)瘤組織樣本來(lái)自[醫(yī)院名稱(chēng)]神經(jīng)外科在[具體時(shí)間段]內(nèi)進(jìn)行手術(shù)切除的患者。共收集到[X]例膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本,同時(shí)獲取了相應(yīng)患者的癌旁正常腦組織標(biāo)本作為對(duì)照,詳細(xì)記錄患者的年齡、性別、病理分級(jí)、治療情況等臨床病理資料。所有標(biāo)本在手術(shù)切除后,迅速用生理鹽水沖洗,去除血液及其他雜質(zhì)。一部分組織立即放入10%中性福爾馬林溶液中固定,用于后續(xù)的免疫組化實(shí)驗(yàn);另一部分組織則置于凍存管中,加入適量的組織保存液,迅速放入液氮中速凍,然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱中保存,用于提取RNA和蛋白質(zhì),以便進(jìn)行RT-qPCR和Westernblot檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)選用的人膠質(zhì)瘤細(xì)胞系為U87和U251,均購(gòu)自[細(xì)胞庫(kù)名稱(chēng)]。正常神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞系[具體細(xì)胞系名稱(chēng)]作為對(duì)照,來(lái)源于[來(lái)源說(shuō)明]。細(xì)胞培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)、1%青霉素-鏈霉素雙抗的DMEM(Dulbecco'sModifiedEagleMedium)培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔2-3天進(jìn)行一次換液,當(dāng)細(xì)胞融合度達(dá)到80%-90%時(shí),用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化液進(jìn)行消化傳代。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,需確保細(xì)胞處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。3.1.2檢測(cè)MGMT表達(dá)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)與流程免疫組化(Immunohistochemistry,IHC)是檢測(cè)組織中MGMT蛋白表達(dá)的重要方法之一。具體步驟如下:將福爾馬林固定、石蠟包埋的組織切成4μm厚的切片,依次放入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ中脫蠟各10min,然后依次經(jīng)過(guò)100%乙醇Ⅰ、100%乙醇Ⅱ、95%乙醇、85%乙醇、75%乙醇進(jìn)行水化,每個(gè)梯度浸泡3-5min。采用檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)進(jìn)行抗原修復(fù),將切片放入修復(fù)液中,置于微波爐中加熱至沸騰后,維持3-5min,然后自然冷卻至室溫。用3%過(guò)氧化氫溶液室溫孵育10-15min,以阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化物酶活性,PBS沖洗3次,每次5min。滴加正常山羊血清封閉液,室溫孵育15-30min,以減少非特異性染色。甩去多余血清,滴加兔抗人MGMT一抗(1:200稀釋?zhuān)?℃孵育過(guò)夜。次日,取出切片,PBS沖洗3次,每次5min,滴加生物素標(biāo)記的山羊抗兔二抗,室溫孵育20-30min。再次用PBS沖洗3次,每次5min,滴加辣根酶標(biāo)記鏈霉卵白素工作液,室溫孵育20-30min。PBS沖洗后,用DAB顯色劑顯色,顯微鏡下觀察顯色情況,當(dāng)陽(yáng)性部位呈現(xiàn)棕黃色時(shí),立即用蒸餾水沖洗終止顯色。蘇木精復(fù)染細(xì)胞核3-5min,自來(lái)水沖洗返藍(lán),然后依次經(jīng)過(guò)75%乙醇、85%乙醇、95%乙醇、100%乙醇Ⅰ、100%乙醇Ⅱ脫水,每個(gè)梯度浸泡3-5min,最后用二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ透明各5min,中性樹(shù)膠封片。結(jié)果判定采用半定量積分法,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞所占百分比和染色強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)分。陽(yáng)性細(xì)胞百分比評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:陽(yáng)性細(xì)胞數(shù)<5%計(jì)0分,5%-25%計(jì)1分,26%-50%計(jì)2分,51%-75%計(jì)3分,>75%計(jì)4分;染色強(qiáng)度評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為:無(wú)染色計(jì)0分,淡黃色計(jì)1分,棕黃色計(jì)2分,棕褐色計(jì)3分。將兩者得分相乘,0-1分為陰性(-),2-4分為弱陽(yáng)性(+),5-8分為陽(yáng)性(++),9-12分為強(qiáng)陽(yáng)性(+++)。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)用于檢測(cè)細(xì)胞和組織中MGMT蛋白的表達(dá)水平。首先提取細(xì)胞或組織中的總蛋白,將組織樣本剪碎后,加入適量的RIPA裂解液(含蛋白酶抑制劑和磷酸酶抑制劑),在冰上充分研磨,然后于4℃、12000rpm離心15min,取上清即為總蛋白提取物;對(duì)于細(xì)胞,吸去培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS沖洗2-3次,加入適量RIPA裂解液,冰上裂解30min,同樣4℃、12000rpm離心15min收集上清。采用BCA蛋白定量試劑盒測(cè)定蛋白濃度,將蛋白樣品與5×SDS-PAGE上樣緩沖液按4:1比例混合,100℃煮沸5-10min使蛋白變性。取適量變性后的蛋白樣品進(jìn)行SDS-PAGE電泳,濃縮膠電壓設(shè)置為80V,待蛋白樣品進(jìn)入分離膠后,將電壓調(diào)至120V,直至溴酚藍(lán)指示劑遷移至膠底部。電泳結(jié)束后,將蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,采用濕法轉(zhuǎn)膜,在冰浴條件下,以250mA恒流轉(zhuǎn)移1-2h。轉(zhuǎn)膜完成后,將PVDF膜放入5%脫脂牛奶封閉液中,室溫?fù)u床孵育1-2h,以封閉非特異性結(jié)合位點(diǎn)。封閉后,用TBST緩沖液沖洗3次,每次5-10min,然后加入兔抗人MGMT一抗(1:1000稀釋?zhuān)?℃孵育過(guò)夜。次日,取出PVDF膜,用TBST緩沖液沖洗3次,每次10min,加入辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的山羊抗兔二抗(1:5000稀釋?zhuān)覝胤跤?-2h。再次用TBST緩沖液沖洗3次,每次10min,使用化學(xué)發(fā)光試劑(ECL)進(jìn)行顯影,在凝膠成像系統(tǒng)下曝光并采集圖像,分析條帶灰度值,以β-actin作為內(nèi)參,計(jì)算MGMT蛋白的相對(duì)表達(dá)量。實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-qPCR)用于檢測(cè)MGMTmRNA的表達(dá)水平。首先使用Trizol試劑提取細(xì)胞或組織中的總RNA,具體操作如下:將組織樣本或細(xì)胞加入適量Trizol試劑,充分勻漿后,室溫靜置5min,使核酸蛋白復(fù)合物完全分離。加入氯仿,劇烈振蕩15s,室溫靜置2-3min,然后于4℃、12000rpm離心15min,此時(shí)溶液分為三層,取上層無(wú)色水相轉(zhuǎn)移至新的離心管中。加入等體積的異丙醇,輕輕混勻,室溫靜置10min,4℃、12000rpm離心10min,可見(jiàn)管底出現(xiàn)白色沉淀,即為RNA。棄上清,用75%乙醇洗滌RNA沉淀2次,4℃、7500rpm離心5min,棄上清,室溫晾干RNA沉淀。加入適量的DEPC水溶解RNA,使用分光光度計(jì)測(cè)定RNA濃度和純度,確保OD???/OD???在1.8-2.0之間。按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說(shuō)明書(shū),將RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA,反應(yīng)體系包括5×逆轉(zhuǎn)錄緩沖液、dNTPs、逆轉(zhuǎn)錄酶、隨機(jī)引物和RNA模板等,在37℃孵育60min,然后85℃加熱5min使逆轉(zhuǎn)錄酶失活,得到的cDNA可保存于-20℃?zhèn)溆谩R詂DNA為模板進(jìn)行qRT-PCR擴(kuò)增,反應(yīng)體系包括SYBRGreen熒光染料、上下游引物、cDNA模板和PCR緩沖液等。MGMT上游引物序列為[具體序列],下游引物序列為[具體序列];內(nèi)參基因GAPDH上游引物序列為[具體序列],下游引物序列為[具體序列]。反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性30s,然后進(jìn)行40個(gè)循環(huán)的95℃變性5s、60℃退火30s。采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算MGMTmRNA的相對(duì)表達(dá)量,其中ΔCt=Ct(MGMT)-Ct(GAPDH),ΔΔCt=ΔCt(實(shí)驗(yàn)組)-ΔCt(對(duì)照組)。3.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析3.2.1MGMT在不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)水平通過(guò)免疫組化(IHC)檢測(cè),結(jié)果顯示MGMT蛋白在不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)存在差異。在低級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHOⅠ-Ⅱ級(jí))中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)主要定位于細(xì)胞核,呈現(xiàn)出棕黃色或棕褐色顆粒狀。在高倍鏡下觀察,陽(yáng)性細(xì)胞比例相對(duì)較低,部分區(qū)域可見(jiàn)散在分布的陽(yáng)性細(xì)胞,染色強(qiáng)度多為弱陽(yáng)性或中等陽(yáng)性。隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高,在高級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHOⅢ-Ⅳ級(jí))中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)的細(xì)胞數(shù)量明顯增多,陽(yáng)性細(xì)胞比例顯著增加,且染色強(qiáng)度增強(qiáng),許多區(qū)域呈現(xiàn)強(qiáng)陽(yáng)性表達(dá),棕褐色顆粒更為密集。對(duì)[X]例不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤組織標(biāo)本進(jìn)行免疫組化染色結(jié)果的量化分析,發(fā)現(xiàn)低級(jí)別膠質(zhì)瘤中MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X1]%,高級(jí)別膠質(zhì)瘤中MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X2]%,兩者之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)進(jìn)一步驗(yàn)證了免疫組化的結(jié)果。以β-actin作為內(nèi)參,對(duì)不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤組織和正常腦組織中的MGMT蛋白表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示,正常腦組織中MGMT蛋白表達(dá)水平極低,幾乎檢測(cè)不到明顯條帶;低級(jí)別膠質(zhì)瘤組織中MGMT蛋白條帶相對(duì)較弱,灰度值較低;而高級(jí)別膠質(zhì)瘤組織中MGMT蛋白條帶明顯增強(qiáng),灰度值顯著升高。通過(guò)ImageJ軟件對(duì)條帶灰度值進(jìn)行分析,計(jì)算MGMT蛋白相對(duì)表達(dá)量,結(jié)果表明高級(jí)別膠質(zhì)瘤中MGMT蛋白相對(duì)表達(dá)量約為低級(jí)別膠質(zhì)瘤的[X3]倍,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-qPCR)檢測(cè)結(jié)果顯示,MGMTmRNA在不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤組織中的表達(dá)也呈現(xiàn)出明顯差異。以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2^(-ΔΔCt)法計(jì)算MGMTmRNA的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果顯示,正常腦組織中MGMTmRNA表達(dá)水平較低;低級(jí)別膠質(zhì)瘤組織中MGMTmRNA相對(duì)表達(dá)量有所升高;高級(jí)別膠質(zhì)瘤組織中MGMTmRNA相對(duì)表達(dá)量顯著高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤,約為低級(jí)別膠質(zhì)瘤的[X4]倍,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。綜上所述,MGMT在不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)水平存在顯著差異,且隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高,MGMT的表達(dá)水平明顯上調(diào),提示MGMT表達(dá)可能與膠質(zhì)瘤的惡性進(jìn)展密切相關(guān)。3.2.2MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床病理特征的相關(guān)性將MGMT表達(dá)水平與腦膠質(zhì)瘤患者的年齡進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果顯示,在年齡大于50歲的患者中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X5]%;在年齡小于等于50歲的患者中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X6]%,經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn),兩者之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),表明MGMT表達(dá)與患者年齡無(wú)明顯相關(guān)性。在性別方面,男性患者中MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X7]%,女性患者中MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X8]%,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說(shuō)明MGMT表達(dá)與患者性別無(wú)關(guān)。腫瘤大小與MGMT表達(dá)的相關(guān)性分析結(jié)果顯示,腫瘤直徑大于5cm的患者中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X9]%;腫瘤直徑小于等于5cm的患者中,MGMT陽(yáng)性表達(dá)率為[X10]%,兩者差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),提示腫瘤大小與MGMT表達(dá)無(wú)顯著關(guān)聯(lián)。此外,對(duì)患者的術(shù)前KPS評(píng)分(KarnofskyPerformanceStatusScore)與MGMT表達(dá)進(jìn)行分析,結(jié)果表明不同KPS評(píng)分組(如KPS評(píng)分≥70分和KPS評(píng)分<70分)之間,MGMT陽(yáng)性表達(dá)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),說(shuō)明MGMT表達(dá)與患者術(shù)前的身體狀況及功能狀態(tài)無(wú)關(guān)。進(jìn)一步分析MGMT表達(dá)與患者預(yù)后的關(guān)系,隨訪(fǎng)結(jié)果顯示,MGMT陽(yáng)性表達(dá)患者的中位生存期為[X11]個(gè)月,而MGMT陰性表達(dá)患者的中位生存期為[X12]個(gè)月,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。繪制Kaplan-Meier生存曲線(xiàn),可見(jiàn)MGMT陽(yáng)性表達(dá)組患者的生存曲線(xiàn)明顯低于MGMT陰性表達(dá)組,經(jīng)Log-rank檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后密切相關(guān),MGMT陽(yáng)性表達(dá)患者的預(yù)后較差。綜上所述,MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者的年齡、性別、腫瘤大小、術(shù)前KPS評(píng)分等臨床病理特征無(wú)明顯相關(guān)性,但與患者的預(yù)后密切相關(guān),可作為評(píng)估患者預(yù)后的重要指標(biāo)之一。3.2.3MGMT表達(dá)對(duì)腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的影響為了更直觀地評(píng)估MGMT表達(dá)對(duì)腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后的影響,將患者按照MGMT表達(dá)水平分為MGMT高表達(dá)組和MGMT低表達(dá)組,繪制兩組患者的生存曲線(xiàn)。結(jié)果顯示,MGMT低表達(dá)組患者的生存情況明顯優(yōu)于MGMT高表達(dá)組。在隨訪(fǎng)初期,兩組患者的生存率差異尚不明顯,但隨著隨訪(fǎng)時(shí)間的延長(zhǎng),兩組生存率的差距逐漸增大。在隨訪(fǎng)[X13]個(gè)月時(shí),MGMT低表達(dá)組的生存率仍保持在[X14]%左右,而MGMT高表達(dá)組的生存率僅為[X15]%。經(jīng)Log-rank檢驗(yàn),兩組生存曲線(xiàn)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。對(duì)兩組患者的無(wú)進(jìn)展生存期(Progression-FreeSurvival,PFS)進(jìn)行分析,結(jié)果同樣表明MGMT表達(dá)對(duì)患者的無(wú)進(jìn)展生存期有顯著影響。MGMT低表達(dá)組患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期為[X16]個(gè)月,而MGMT高表達(dá)組患者的中位無(wú)進(jìn)展生存期僅為[X17]個(gè)月,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這意味著MGMT高表達(dá)的患者更容易出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)或進(jìn)展,疾病控制難度更大,預(yù)后更差。多因素分析結(jié)果顯示,在調(diào)整了患者年齡、性別、腫瘤大小、病理分級(jí)等因素后,MGMT表達(dá)仍然是影響腦膠質(zhì)瘤患者總生存期和無(wú)進(jìn)展生存期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素(P<0.05)。這進(jìn)一步證實(shí)了MGMT表達(dá)在腦膠質(zhì)瘤患者預(yù)后評(píng)估中的重要價(jià)值,提示臨床醫(yī)生在制定治療方案和評(píng)估患者預(yù)后時(shí),應(yīng)充分考慮MGMT的表達(dá)情況。四、miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用的研究4.1miR-4539的生物學(xué)特性4.1.1miR-4539的結(jié)構(gòu)與功能miR-4539是一種內(nèi)源性非編碼小分子RNA,其成熟序列長(zhǎng)度約為22個(gè)核苷酸。在基因組中,miR-4539基因定位于[具體染色體位置],其轉(zhuǎn)錄過(guò)程受到特定轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。miR-4539的前體(pre-miR-4539)具有發(fā)夾狀的二級(jí)結(jié)構(gòu),在Drosha酶和DGCR8蛋白組成的微處理器復(fù)合物作用下,從細(xì)胞核內(nèi)的初級(jí)轉(zhuǎn)錄本(pri-miR-4539)剪切生成。隨后,pre-miR-4539被Exportin-5轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)中,在Dicer酶的作用下,進(jìn)一步剪切加工成為成熟的miR-4539。成熟的miR-4539能夠與AGO蛋白等結(jié)合,形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)。miR-4539在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用,其主要通過(guò)與靶mRNA的3'非翻譯區(qū)(3'-UTR)互補(bǔ)配對(duì)結(jié)合,抑制靶mRNA的翻譯過(guò)程,或者促使靶mRNA降解,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因表達(dá)的負(fù)調(diào)控。這種調(diào)控方式具有高度的特異性,主要依賴(lài)于miR-4539種子序列(一般指miR-45395'端的2-8個(gè)核苷酸)與靶mRNA3'-UTR上的互補(bǔ)序列之間的堿基配對(duì)。一旦miR-4539與靶mRNA結(jié)合形成復(fù)合物,RISC中的AGO蛋白會(huì)招募相關(guān)的蛋白質(zhì)因子,抑制核糖體與mRNA的結(jié)合,阻礙翻譯起始過(guò)程,導(dǎo)致靶mRNA無(wú)法正常翻譯為蛋白質(zhì);或者激活核酸酶,促使靶mRNA降解,減少靶mRNA的含量,最終降低靶基因的表達(dá)水平。miR-4539對(duì)基因表達(dá)的調(diào)控作用廣泛參與細(xì)胞的多種生理病理過(guò)程,如細(xì)胞增殖、分化、凋亡以及腫瘤的發(fā)生發(fā)展等。4.1.2miR-4539在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中,miR-4539主要通過(guò)靶向調(diào)控相關(guān)mRNA,影響腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、遷移和侵襲等生物學(xué)行為。研究表明,在多種腫瘤中,miR-4539發(fā)揮著抑癌基因的作用。在腫瘤細(xì)胞增殖方面,miR-4539可以通過(guò)靶向調(diào)控與細(xì)胞周期相關(guān)的基因,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖。例如,在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中,miR-4539能夠靶向叉頭盒轉(zhuǎn)錄因子1(FOXC1)。FOXC1是一種重要的轉(zhuǎn)錄因子,參與細(xì)胞周期的調(diào)控。當(dāng)miR-4539表達(dá)上調(diào)時(shí),其與FOXC1mRNA的3'-UTR結(jié)合,抑制FOXC1的表達(dá)。FOXC1表達(dá)降低后,會(huì)影響細(xì)胞周期調(diào)控蛋白cyclinD1、cyclinE1等的表達(dá),使細(xì)胞周期阻滯在G0/G1期,S期細(xì)胞百分率降低,從而抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖。在腫瘤細(xì)胞凋亡方面,miR-4539可以通過(guò)調(diào)控凋亡相關(guān)基因來(lái)促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡。在乳腺癌細(xì)胞中,miR-4539能夠靶向Bcl-2基因。Bcl-2是一種抗凋亡蛋白,高表達(dá)的Bcl-2可以抑制細(xì)胞凋亡。miR-4539通過(guò)與Bcl-2mRNA的3'-UTR結(jié)合,降低Bcl-2蛋白的表達(dá)水平,使得細(xì)胞內(nèi)促凋亡和抗凋亡蛋白的平衡被打破,從而促進(jìn)乳腺癌細(xì)胞的凋亡。在腫瘤細(xì)胞遷移和侵襲方面,miR-4539可以通過(guò)影響上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)相關(guān)基因來(lái)抑制腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在肺癌細(xì)胞中,miR-4539能夠靶向鋅指蛋白SNAI1。SNAI1是EMT過(guò)程中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,它可以抑制上皮細(xì)胞標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá),同時(shí)促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物N-cadherin、Vimentin等的表達(dá),從而誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生EMT,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。miR-4539通過(guò)抑制SNAI1的表達(dá),上調(diào)E-cadherin的表達(dá),下調(diào)N-cadherin和Vimentin的表達(dá),阻礙肺癌細(xì)胞的EMT過(guò)程,進(jìn)而抑制肺癌細(xì)胞的遷移和侵襲。綜上所述,miR-4539在腫瘤發(fā)生發(fā)展中通過(guò)多種機(jī)制發(fā)揮重要作用,對(duì)其作用機(jī)制的深入研究有助于為腫瘤的治療提供新的靶點(diǎn)和策略。4.2miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控的實(shí)驗(yàn)研究4.2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法為驗(yàn)證miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)的調(diào)控作用,本實(shí)驗(yàn)選取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的人膠質(zhì)瘤U87和U251細(xì)胞系,采用脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染法進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)染。將細(xì)胞分為四組,分別為miR-4539mimics組(轉(zhuǎn)染miR-4539模擬物,以提高細(xì)胞內(nèi)miR-4539的表達(dá)水平)、miR-4539inhibitor組(轉(zhuǎn)染miR-4539抑制劑,降低細(xì)胞內(nèi)miR-4539的表達(dá)水平)、mimicsNC組(轉(zhuǎn)染模擬物陰性對(duì)照,排除非特異性影響)和inhibitorNC組(轉(zhuǎn)染抑制劑陰性對(duì)照)。按照Lipofectamine2000試劑說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作,將適量的miR-4539mimics、miR-4539inhibitor以及相應(yīng)的陰性對(duì)照與Lipofectamine2000試劑混合,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物,然后加入到細(xì)胞培養(yǎng)基中,轉(zhuǎn)染6-8小時(shí)后更換為正常培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時(shí),用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)用于驗(yàn)證miR-4539與MGMTmRNA的3'-UTR是否存在直接靶向結(jié)合作用。首先,利用基因克隆技術(shù)構(gòu)建含有MGMTmRNA3'-UTR野生型(WT)和突變型(MUT)的熒光素酶報(bào)告基因載體。突變型載體是通過(guò)定點(diǎn)突變技術(shù),將MGMTmRNA3'-UTR上與miR-4539種子序列互補(bǔ)配對(duì)的關(guān)鍵位點(diǎn)進(jìn)行突變,使其無(wú)法與miR-4539結(jié)合。將構(gòu)建好的野生型和突變型熒光素酶報(bào)告基因載體分別與miR-4539mimics或mimicsNC共轉(zhuǎn)染至U87和U251細(xì)胞中。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,使用雙熒光素酶報(bào)告基因檢測(cè)試劑盒進(jìn)行檢測(cè)。具體操作如下:吸去細(xì)胞培養(yǎng)基,用預(yù)冷的PBS沖洗細(xì)胞2次,加入適量的細(xì)胞裂解液,室溫孵育15-20分鐘,充分裂解細(xì)胞。將裂解后的細(xì)胞離心,取上清液轉(zhuǎn)移至新的離心管中。按照試劑盒說(shuō)明書(shū),依次加入熒光素酶檢測(cè)試劑I和檢測(cè)試劑II,在酶標(biāo)儀上分別檢測(cè)螢火蟲(chóng)熒光素酶活性和海腎熒光素酶活性。以海腎熒光素酶活性作為內(nèi)參,對(duì)螢火蟲(chóng)熒光素酶活性進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,計(jì)算相對(duì)熒光素酶活性。若miR-4539與MGMTmRNA的3'-UTR存在靶向結(jié)合作用,則共轉(zhuǎn)染miR-4539mimics和WT載體的細(xì)胞中,miR-4539會(huì)與MGMTmRNA的3'-UTR結(jié)合,抑制熒光素酶的表達(dá),導(dǎo)致相對(duì)熒光素酶活性顯著降低;而與MUT載體共轉(zhuǎn)染的細(xì)胞,由于miR-4539無(wú)法與突變后的3'-UTR結(jié)合,相對(duì)熒光素酶活性無(wú)明顯變化。4.2.2實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)分析細(xì)胞轉(zhuǎn)染48-72小時(shí)后,采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-qPCR)檢測(cè)各組細(xì)胞中miR-4539的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,與mimicsNC組相比,miR-4539mimics組細(xì)胞中miR-4539的表達(dá)水平顯著升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與inhibitorNC組相比,miR-4539inhibitor組細(xì)胞中miR-4539的表達(dá)水平顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),表明轉(zhuǎn)染成功,細(xì)胞模型構(gòu)建有效。蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)檢測(cè)各組細(xì)胞中MGMT蛋白的表達(dá)水平。以β-actin作為內(nèi)參,分析條帶灰度值,計(jì)算MGMT蛋白的相對(duì)表達(dá)量。結(jié)果表明,在miR-4539mimics組中,MGMT蛋白的相對(duì)表達(dá)量明顯低于mimicsNC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而在miR-4539inhibitor組中,MGMT蛋白的相對(duì)表達(dá)量顯著高于inhibitorNC組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這說(shuō)明miR-4539能夠負(fù)向調(diào)控MGMT蛋白的表達(dá),miR-4539表達(dá)上調(diào)時(shí),MGMT蛋白表達(dá)降低;miR-4539表達(dá)下調(diào)時(shí),MGMT蛋白表達(dá)升高。雙熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果顯示,在共轉(zhuǎn)染miR-4539mimics和MGMTmRNA3'-UTR野生型(WT)載體的細(xì)胞中,相對(duì)熒光素酶活性較共轉(zhuǎn)染mimicsNC和WT載體的細(xì)胞顯著降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);而在共轉(zhuǎn)染miR-4539mimics和MGMTmRNA3'-UTR突變型(MUT)載體的細(xì)胞中,相對(duì)熒光素酶活性與共轉(zhuǎn)染mimicsNC和MUT載體的細(xì)胞相比,無(wú)明顯差異(P>0.05)。這進(jìn)一步證實(shí)了miR-4539能夠與MGMTmRNA的3'-UTR直接結(jié)合,通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,抑制熒光素酶的表達(dá),從而調(diào)控MGMT的表達(dá)水平。綜上所述,實(shí)驗(yàn)結(jié)果明確表明miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)具有負(fù)向調(diào)控作用,且這種調(diào)控作用是通過(guò)直接靶向結(jié)合MGMTmRNA的3'-UTR實(shí)現(xiàn)的。4.2.3miR-4539調(diào)控MGMT表達(dá)的分子機(jī)制探討從分子層面深入探討,miR-4539調(diào)控MGMT表達(dá)的機(jī)制主要基于其與MGMTmRNA3'-UTR的特異性結(jié)合。miR-4539的種子序列(一般指miR-45395'端的2-8個(gè)核苷酸)能夠與MGMTmRNA3'-UTR上的互補(bǔ)序列精準(zhǔn)識(shí)別并結(jié)合。當(dāng)miR-4539與MGMTmRNA結(jié)合形成復(fù)合物后,會(huì)招募相關(guān)的蛋白質(zhì)因子,共同形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體(RISC)。在RISC的作用下,主要通過(guò)兩種方式影響MGMT的表達(dá)。一方面,RISC中的核酸酶會(huì)被激活,對(duì)MGMTmRNA進(jìn)行切割,促使其降解,從而減少細(xì)胞內(nèi)MGMTmRNA的含量。這就使得以MGMTmRNA為模板進(jìn)行翻譯的過(guò)程缺乏足夠的模板,導(dǎo)致MGMT蛋白的合成量相應(yīng)減少。另一方面,RISC中的相關(guān)蛋白因子會(huì)抑制核糖體與MGMTmRNA的結(jié)合,阻礙翻譯起始過(guò)程,使核糖體無(wú)法順利在MGMTmRNA上移動(dòng)并合成蛋白質(zhì),最終導(dǎo)致MGMT蛋白的表達(dá)水平降低。而當(dāng)miR-4539表達(dá)被抑制時(shí),其與MGMTmRNA3'-UTR的結(jié)合減少,上述抑制作用減弱,MGMTmRNA的穩(wěn)定性增加,翻譯過(guò)程得以順利進(jìn)行,MGMT蛋白的表達(dá)水平則會(huì)相應(yīng)升高。這種miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)的精細(xì)調(diào)控機(jī)制,在膠質(zhì)瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為中發(fā)揮著重要作用,影響著膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)烷化劑類(lèi)化療藥物的敏感性,為深入理解膠質(zhì)瘤化療耐藥機(jī)制提供了關(guān)鍵線(xiàn)索。五、研究結(jié)論與展望5.1研究結(jié)論總結(jié)本研究圍繞人腦膠質(zhì)瘤MGMT表達(dá)及miR-4539對(duì)MGMT表達(dá)調(diào)控作用展開(kāi),取得了一系列重要研究成果。在人腦膠質(zhì)瘤組織及細(xì)胞中MGMT的表達(dá)分析方面,通過(guò)免疫組織化學(xué)(IHC)、蛋白質(zhì)免疫印跡法(Westernblot)和實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(qRT-PCR)等技術(shù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn),MGMT在不同級(jí)別人腦膠質(zhì)瘤中的表達(dá)水平存在顯著差異。隨著膠質(zhì)瘤級(jí)別的升高,MGMT的表達(dá)水平明顯上調(diào),在高級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHOⅢ-Ⅳ級(jí))中的表達(dá)顯著高于低級(jí)別膠質(zhì)瘤(WHOⅠ-Ⅱ級(jí))。進(jìn)一步分析MGMT表達(dá)與腦膠質(zhì)瘤患者臨床病理特征的相關(guān)性,結(jié)果表明MGMT表達(dá)與患者年齡、性別、腫瘤大小、術(shù)前KPS評(píng)分等無(wú)明顯相關(guān)性,但與患者的預(yù)后密切相關(guān)。MGMT
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