ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤的靶向干預(yù)效應(yīng)與機(jī)制探究_第1頁
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文檔簡介

ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤的靶向干預(yù)效應(yīng)與機(jī)制探究一、引言1.1研究背景與意義膀胱癌是泌尿系統(tǒng)中最常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著人類的健康。近年來,其發(fā)病率在全球范圍內(nèi)呈上升趨勢,給患者家庭和社會(huì)帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。據(jù)統(tǒng)計(jì),在我國膀胱癌的發(fā)病率在男性泌尿生殖系統(tǒng)腫瘤中位居首位,且隨著人口老齡化的加劇,發(fā)病人數(shù)還在持續(xù)增加。目前,膀胱癌的主要治療手段包括手術(shù)切除、化療和放療等。對(duì)于早期膀胱癌患者,手術(shù)切除是主要的治療方法,如經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)(TURBT),能夠有效地切除腫瘤組織,但術(shù)后復(fù)發(fā)率較高。對(duì)于晚期膀胱癌患者,化療和放療雖能在一定程度上控制腫瘤的生長和擴(kuò)散,但這些傳統(tǒng)治療方法存在諸多局限性?;熕幬镌跉[瘤細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成損傷,引發(fā)一系列嚴(yán)重的副作用,如惡心、嘔吐、脫發(fā)、免疫力下降等,降低患者的生活質(zhì)量。放療則可能導(dǎo)致局部組織損傷,影響膀胱功能。此外,部分膀胱癌患者對(duì)化療和放療具有耐藥性,使得治療效果不佳,預(yù)后較差。因此,尋找新的治療靶點(diǎn)和治療方法,提高膀胱癌的治療效果,降低復(fù)發(fā)率和副作用,成為了當(dāng)前膀胱癌研究領(lǐng)域的迫切需求。在腫瘤發(fā)生發(fā)展的分子機(jī)制研究中,p63基因家族逐漸成為關(guān)注的焦點(diǎn)。p63基因是腫瘤抑制基因p53家族的重要成員,定位于染色體3q27-3q29區(qū),包含15個(gè)外顯子和2個(gè)獨(dú)立的啟動(dòng)子。p63基因通過不同的啟動(dòng)子和mRNA剪接方式,產(chǎn)生多種異構(gòu)體,其中主要包括TAp63和ΔNp63兩種亞型。這兩種亞型在結(jié)構(gòu)和功能上存在顯著差異,在腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中扮演著截然不同的角色。ΔNp63作為p63基因的一種剪接變異體,在正常生理狀態(tài)下,對(duì)上皮細(xì)胞的增殖和分化發(fā)揮著關(guān)鍵的調(diào)控作用,維持著上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,越來越多的研究表明,ΔNp63在許多腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),包括膀胱癌。其高表達(dá)與膀胱癌的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程密切相關(guān),被認(rèn)為是膀胱癌發(fā)生發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)因素之一。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),在膀胱癌細(xì)胞中,ΔNp63基因的過表達(dá)能夠誘導(dǎo)細(xì)胞增殖加速、凋亡抑制、細(xì)胞周期進(jìn)程異常以及侵襲能力增強(qiáng)等一系列惡性生物學(xué)行為。同時(shí),ΔNp63的高表達(dá)還與膀胱癌對(duì)化療和放療的抗藥性密切相關(guān),這進(jìn)一步增加了膀胱癌的治療難度,使得患者的預(yù)后更加不容樂觀。因此,深入研究ΔNp63在膀胱癌中的作用機(jī)制,并尋找有效的干預(yù)手段來調(diào)控其表達(dá),對(duì)于膀胱癌的治療具有重要的理論和實(shí)踐意義?;谏鲜霰尘埃狙芯恐荚谔接懄p63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤的效應(yīng)。通過設(shè)計(jì)和合成針對(duì)ΔNp63基因的特異性短發(fā)夾RNA(shRNA),構(gòu)建表達(dá)載體并轉(zhuǎn)染膀胱癌細(xì)胞,觀察其對(duì)膀胱癌細(xì)胞增殖、凋亡、周期及侵襲能力等生物學(xué)行為的影響,同時(shí)在動(dòng)物模型中驗(yàn)證其治療效果。本研究的開展有望為膀胱癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在的治療靶點(diǎn),為開發(fā)更加有效的膀胱癌治療策略奠定基礎(chǔ),從而改善膀胱癌患者的預(yù)后,提高其生活質(zhì)量,具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值和社會(huì)意義。1.2研究目的與問題提出本研究旨在深入探究ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤的效應(yīng)及其潛在分子機(jī)制,為膀胱癌的治療提供新的理論依據(jù)和潛在的治療靶點(diǎn)。具體而言,通過一系列實(shí)驗(yàn)操作,觀察ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響,并在動(dòng)物模型中驗(yàn)證其治療效果,期望能夠?yàn)榘螂装┑呐R床治療開辟新的途徑。圍繞這一核心目的,本研究提出以下關(guān)鍵問題:ΔNp63特異性shRNA是否能夠有效抑制膀胱癌細(xì)胞中ΔNp63基因和蛋白的表達(dá)?在分子水平上,shRNA通過與目標(biāo)mRNA互補(bǔ)配對(duì),介導(dǎo)RNA干擾(RNAi)機(jī)制,從而降解目標(biāo)mRNA,抑制其翻譯過程。然而,在實(shí)際應(yīng)用中,shRNA的干擾效率可能受到多種因素的影響,如shRNA的序列設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)染效率、細(xì)胞內(nèi)環(huán)境等。因此,需要通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證針對(duì)ΔNp63設(shè)計(jì)的特異性shRNA是否能夠在膀胱癌細(xì)胞中發(fā)揮預(yù)期的干擾作用,降低ΔNp63基因和蛋白的表達(dá)水平。ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞的增殖、凋亡、周期及侵襲能力等生物學(xué)行為有何具體影響?癌細(xì)胞的異常增殖、凋亡抵抗、細(xì)胞周期紊亂以及侵襲轉(zhuǎn)移能力增強(qiáng)是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要特征。ΔNp63在膀胱癌中高表達(dá),其可能通過調(diào)控一系列信號(hào)通路參與這些生物學(xué)過程。那么,抑制ΔNp63的表達(dá)后,膀胱癌細(xì)胞的這些生物學(xué)行為將如何變化,是本研究需要深入探討的關(guān)鍵問題。例如,是否會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞增殖速度減慢、凋亡增加、細(xì)胞周期阻滯在特定階段,以及侵襲能力下降等。ΔNp63特異性shRNA在體內(nèi)動(dòng)物模型中對(duì)膀胱腫瘤的生長和發(fā)展有怎樣的影響?體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)雖然能夠初步揭示shRNA對(duì)癌細(xì)胞的作用,但體內(nèi)環(huán)境更為復(fù)雜,存在免疫系統(tǒng)、血管生成等多種因素的相互作用。因此,構(gòu)建膀胱癌動(dòng)物模型,將ΔNp63特異性shRNA導(dǎo)入體內(nèi),觀察其對(duì)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移以及動(dòng)物生存狀況的影響,對(duì)于評(píng)估其潛在的治療效果至關(guān)重要。例如,腫瘤體積是否減小、生長速度是否減緩、轉(zhuǎn)移灶的數(shù)量是否減少等。ΔNp63特異性shRNA影響膀胱腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制是什么?深入探究其作用機(jī)制,有助于更好地理解膀胱癌的發(fā)病機(jī)制,為開發(fā)更加精準(zhǔn)有效的治療策略提供理論基礎(chǔ)。ΔNp63可能通過調(diào)控多個(gè)下游基因和信號(hào)通路來影響膀胱癌細(xì)胞的生物學(xué)行為,如PI3K-Akt、MAPK等信號(hào)通路。本研究將通過檢測相關(guān)信號(hào)通路分子的表達(dá)和活性變化,以及下游靶基因的表達(dá)水平,揭示ΔNp63特異性shRNA影響膀胱腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的潛在分子機(jī)制。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)本研究綜合運(yùn)用細(xì)胞實(shí)驗(yàn)和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)等多種研究方法,從多個(gè)層面深入探究ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤的效應(yīng)。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)方面,選取人膀胱癌細(xì)胞株,通過脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染技術(shù)將ΔNp63特異性shRNA表達(dá)載體導(dǎo)入膀胱癌細(xì)胞中,利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測ΔNp63基因和蛋白的表達(dá)水平,以明確shRNA的干擾效果。采用CCK-8法檢測細(xì)胞增殖能力,通過繪制細(xì)胞生長曲線,直觀地反映不同處理組細(xì)胞的增殖速率變化;利用流式細(xì)胞術(shù)分析細(xì)胞凋亡率和細(xì)胞周期分布,精確地測定細(xì)胞凋亡的發(fā)生情況以及細(xì)胞在各個(gè)周期階段的比例,從而深入了解ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞凋亡和周期的影響;運(yùn)用Transwell小室實(shí)驗(yàn)評(píng)估細(xì)胞的侵襲能力,通過觀察穿膜細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài),定量分析細(xì)胞侵襲能力的改變。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面,構(gòu)建人膀胱癌裸鼠移植瘤模型,將穩(wěn)定轉(zhuǎn)染ΔNp63特異性shRNA的膀胱癌細(xì)胞接種到裸鼠體內(nèi),建立腫瘤模型。定期測量腫瘤的體積和重量,繪制腫瘤生長曲線,動(dòng)態(tài)監(jiān)測腫瘤的生長情況,以評(píng)估ΔNp63特異性shRNA在體內(nèi)對(duì)膀胱腫瘤生長的抑制作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,對(duì)腫瘤組織進(jìn)行病理切片觀察,運(yùn)用蘇木精-伊紅(HE)染色,清晰地顯示腫瘤組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化;采用免疫組織化學(xué)染色檢測相關(guān)蛋白的表達(dá),通過特異性抗體與目標(biāo)蛋白的結(jié)合,直觀地觀察蛋白在腫瘤組織中的定位和表達(dá)水平;進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測相關(guān)基因的表達(dá),從分子層面進(jìn)一步驗(yàn)證ΔNp63特異性shRNA對(duì)腫瘤組織的作用機(jī)制。本研究在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和指標(biāo)檢測等方面具有顯著的創(chuàng)新之處。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上,首次將新型的納米材料載體與ΔNp63特異性shRNA相結(jié)合,利用納米材料的獨(dú)特優(yōu)勢,如良好的生物相容性、高效的細(xì)胞攝取能力和靶向性,提高shRNA的轉(zhuǎn)染效率和穩(wěn)定性,增強(qiáng)其對(duì)膀胱腫瘤細(xì)胞的作用效果,為膀胱癌的基因治療提供了新的思路和方法。在指標(biāo)檢測方面,除了常規(guī)檢測細(xì)胞增殖、凋亡、周期及侵襲等生物學(xué)行為指標(biāo)外,還引入了最新的單細(xì)胞測序技術(shù)和蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)。單細(xì)胞測序技術(shù)能夠深入分析單個(gè)膀胱癌細(xì)胞在ΔNp63特異性shRNA作用下的基因表達(dá)譜變化,揭示細(xì)胞間的異質(zhì)性,發(fā)現(xiàn)潛在的關(guān)鍵基因和信號(hào)通路;蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)則可以全面檢測細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的表達(dá)和修飾變化,從蛋白質(zhì)水平深入探究ΔNp63特異性shRNA影響膀胱腫瘤細(xì)胞生物學(xué)行為的分子機(jī)制,為膀胱癌的精準(zhǔn)治療提供更全面、更深入的理論依據(jù)。二、研究基礎(chǔ)與理論2.1膀胱腫瘤概述膀胱癌是泌尿系統(tǒng)中最為常見的惡性腫瘤之一,嚴(yán)重威脅著人類的健康。在全球范圍內(nèi),膀胱癌的發(fā)病率在所有惡性腫瘤中位居前列,尤其在男性群體中,其發(fā)病率更為突出,常位列男性常見實(shí)體瘤的第四位。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,每年新診斷的膀胱癌患者數(shù)量超過35萬例。在我國,膀胱癌同樣是泌尿系統(tǒng)腫瘤中發(fā)病率最高的疾病,近年來,部分城市的膀胱癌發(fā)病率呈現(xiàn)出穩(wěn)中有升的態(tài)勢,如北京、上海、天津等大城市,其發(fā)病率已位居男性常見惡性腫瘤的第六位。膀胱癌的發(fā)病年齡多集中在51-70歲,發(fā)病高峰為65歲,且男性患者數(shù)量顯著多于女性,這可能與男性的生活習(xí)慣(如吸煙率較高)以及職業(yè)暴露等因素有關(guān)。膀胱癌的死亡率也不容小覷,其死亡率與腫瘤的分期密切相關(guān)。早期膀胱癌患者,若能及時(shí)接受有效的治療,五年生存率可達(dá)90%左右,預(yù)后相對(duì)較好。然而,對(duì)于晚期膀胱癌患者,由于腫瘤的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移,治療難度大幅增加,死亡率顯著升高。2009年全國腫瘤登記數(shù)據(jù)顯示,膀胱癌的死亡率為2.6/10萬,其中男性死亡率為3.75/10萬,女性死亡率為1.24/10萬,城市地區(qū)的死亡率相對(duì)較高。這表明,提高膀胱癌的早期診斷率和治療效果,對(duì)于降低死亡率至關(guān)重要。從病理類型來看,膀胱癌主要包括尿路上皮癌、鱗狀細(xì)胞癌和腺癌等,其中尿路上皮癌最為常見,約占所有膀胱癌的90%-95%。尿路上皮癌具有多灶性和易復(fù)發(fā)的特點(diǎn),腫瘤細(xì)胞的異型性結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和浸潤程度存在一定差異,根據(jù)這些差異,尿路上皮癌在顯微鏡下通常可分為三級(jí)。一級(jí)尿路上皮癌呈伸出性乳頭,與尿路上皮乳頭狀瘤較為相似,細(xì)胞層次增多超過八層,但細(xì)胞極性輕度紊亂,核分裂象不多;二級(jí)尿路上皮癌既有伸出性乳頭狀生長,也有浸潤性生長,常有粗大的蒂,細(xì)胞層次增多,排列明顯紊亂,乳頭結(jié)構(gòu)有融合現(xiàn)象,核分裂象易見,在固有膜可出現(xiàn)浸潤;三級(jí)尿路上皮癌乳頭狀結(jié)構(gòu)不明顯或完全失去乳頭狀結(jié)構(gòu),細(xì)胞失去排列跡象,異型性明顯,核分裂象增多,浸潤明顯。鱗狀細(xì)胞癌約占膀胱癌的3%-7%,在埃及等血吸蟲病流行地區(qū),其占比可高達(dá)75%,這與血吸蟲感染導(dǎo)致的膀胱慢性刺激密切相關(guān)。鱗狀細(xì)胞癌局部侵犯較為嚴(yán)重,且對(duì)放化療不敏感,預(yù)后較差。膀胱腺癌非常少見,大約僅占所有膀胱癌的2%,它與慢性刺激有關(guān),具有高度的侵襲性,預(yù)后更差。臨床上,膀胱癌通常根據(jù)浸潤深度、侵及范圍以及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況等進(jìn)行分期,一般分為肌層非浸潤性、肌層浸潤性、局部進(jìn)展性及轉(zhuǎn)移性膀胱癌。肌層非浸潤性膀胱癌(如Tis、Ta、T1期),腫瘤局限在黏膜層或黏膜下層,尚未侵犯肌層,這類患者約占膀胱癌患者的70%,治療方法通常采用保留膀胱的手段,如經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù),但術(shù)后復(fù)發(fā)率較高,可達(dá)70%,其中高級(jí)別腫瘤患者更容易復(fù)發(fā)。肌層浸潤性膀胱癌(T2期及以上),腫瘤侵犯到肌層,此時(shí)單純的經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)難以徹底清除腫瘤,多采用根治性膀胱切除術(shù),聯(lián)合輸尿管、皮膚造口或輸尿管、回腸吻合,回腸代膀胱等實(shí)現(xiàn)排尿目的。局部進(jìn)展性及轉(zhuǎn)移性膀胱癌,病情更為嚴(yán)重,腫瘤已侵犯到膀胱周圍組織或發(fā)生遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移,此時(shí)手術(shù)往往無法徹底治愈,需要借助靜脈化學(xué)治療、免疫治療、口服靶向藥治療等內(nèi)科系統(tǒng)性藥物治療,以及放射治療等綜合手段來緩解癥狀、延長生存期。目前,膀胱癌的主要治療手段涵蓋手術(shù)、化療、放療以及免疫治療等。手術(shù)治療是膀胱癌治療的重要組成部分,對(duì)于早期局限性的膀胱腫瘤,經(jīng)尿道膀胱腫瘤電切術(shù)是常用的方法,能夠切除腫瘤并保留膀胱,但術(shù)后需定期復(fù)查和膀胱灌注治療,以降低復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于腫瘤體積大、侵犯深、面積廣泛的肌層浸潤性膀胱癌,根治性膀胱切除術(shù)是主要的治療選擇?;熢诎螂装┑闹委熤幸舱紦?jù)重要地位,尤其是對(duì)于晚期轉(zhuǎn)移性膀胱癌患者,化療可以通過使用化學(xué)藥物來抑制腫瘤細(xì)胞的生長和擴(kuò)散,但化療藥物在殺傷腫瘤細(xì)胞的同時(shí),也會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成損傷,引發(fā)一系列副作用,如惡心、嘔吐、脫發(fā)、骨髓抑制等,嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。放療通常配合術(shù)前、術(shù)后進(jìn)行,對(duì)晚期失去手術(shù)時(shí)機(jī)或拒絕手術(shù),及術(shù)后復(fù)發(fā)的患者行姑息性放療,可在一定程度上緩解癥狀,但放療也可能導(dǎo)致局部組織損傷,如膀胱炎、直腸炎等。免疫治療作為一種新興的治療方法,通過激活患者自身的免疫系統(tǒng)來對(duì)抗腫瘤,為膀胱癌的治療帶來了新的希望,然而,并非所有患者都能從免疫治療中獲益,且免疫治療也可能引發(fā)免疫相關(guān)的不良反應(yīng)。盡管目前針對(duì)膀胱癌的治療手段眾多,但這些傳統(tǒng)治療方法仍存在諸多局限性。手術(shù)治療無法完全避免腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移;化療和放療的副作用嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量,且部分患者對(duì)化療和放療具有耐藥性,導(dǎo)致治療效果不佳;免疫治療雖然為部分患者帶來了新的治療選擇,但受益人群有限,且價(jià)格昂貴。因此,深入研究膀胱癌的發(fā)病機(jī)制,尋找新的治療靶點(diǎn)和更加有效的治療方法,成為當(dāng)前膀胱癌研究領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題。2.2ΔNp63與腫瘤關(guān)系p63基因作為腫瘤抑制基因p53家族的重要成員,在生物體內(nèi)發(fā)揮著關(guān)鍵的生物學(xué)作用。該基因定位于染色體3q27-3q29區(qū),包含15個(gè)外顯子和2個(gè)獨(dú)立的啟動(dòng)子,通過不同的啟動(dòng)子和mRNA剪接方式,可產(chǎn)生多種異構(gòu)體。其中,TAp63和ΔNp63是兩種主要的異構(gòu)體,它們在結(jié)構(gòu)和功能上存在顯著差異。TAp63包含一個(gè)具有轉(zhuǎn)錄激活能力的“TA”域,與p53同源,能夠調(diào)節(jié)生長抑制基因的表達(dá),在細(xì)胞的生長、分化、凋亡以及腫瘤抑制等過程中發(fā)揮著重要作用。例如,在正常上皮細(xì)胞的分化過程中,TAp63能夠促進(jìn)細(xì)胞向特定的方向分化,維持上皮組織的正常結(jié)構(gòu)和功能。在腫瘤發(fā)生過程中,TAp63可以通過激活一系列下游基因,如p21、Bax等,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,抑制腫瘤細(xì)胞的增殖,從而發(fā)揮腫瘤抑制作用。而ΔNp63則包含一個(gè)替代的、轉(zhuǎn)錄不活躍的“ΔN”域,其功能主要是拮抗TAp63和p53的活性。在正常生理狀態(tài)下,ΔNp63在維持上皮干細(xì)胞的自我更新和增殖方面發(fā)揮著重要作用,是上皮干細(xì)胞準(zhǔn)確發(fā)育為腺上皮組織(包括表皮)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。然而,在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,ΔNp63卻扮演著截然不同的角色。越來越多的研究表明,ΔNp63在許多腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),包括膀胱癌、乳腺癌、肺癌等。在這些腫瘤中,ΔNp63的高表達(dá)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程密切相關(guān)。在正常上皮組織中,ΔNp63主要表達(dá)于基底層細(xì)胞,它通過與其他轉(zhuǎn)錄因子相互作用,調(diào)控細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá),從而維持上皮細(xì)胞的增殖和分化平衡。例如,在皮膚上皮組織中,ΔNp63能夠促進(jìn)基底細(xì)胞的增殖,同時(shí)抑制其分化,確保皮膚的正常生長和修復(fù)。當(dāng)上皮組織發(fā)生癌變時(shí),ΔNp63的表達(dá)往往會(huì)出現(xiàn)異常升高。這種異常高表達(dá)使得ΔNp63能夠激活一系列與腫瘤細(xì)胞增殖、存活和侵襲相關(guān)的信號(hào)通路,從而促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展。在腫瘤細(xì)胞中,ΔNp63通過多種機(jī)制發(fā)揮促癌作用。它可以直接與DNA結(jié)合,調(diào)控一系列與細(xì)胞增殖、凋亡和細(xì)胞周期相關(guān)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63能夠上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,加速細(xì)胞增殖。同時(shí),ΔNp63還可以抑制促凋亡基因Bax的表達(dá),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)凋亡的抵抗能力。ΔNp63還可以通過與其他轉(zhuǎn)錄因子形成復(fù)合物,間接調(diào)控基因的表達(dá)。它可以與E2F1等轉(zhuǎn)錄因子相互作用,激活與DNA復(fù)制和細(xì)胞增殖相關(guān)的基因,進(jìn)一步促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長。ΔNp63還能夠調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞的代謝,為腫瘤細(xì)胞的快速增殖提供能量和物質(zhì)基礎(chǔ)。有研究表明,ΔNp63可以上調(diào)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1(GLUT1)的表達(dá),增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取和利用,促進(jìn)糖酵解過程,滿足腫瘤細(xì)胞快速增殖的能量需求。在膀胱癌中,ΔNp63的異常表達(dá)尤為顯著。眾多研究表明,ΔNp63在膀胱癌組織中的表達(dá)水平明顯高于正常膀胱組織,且其表達(dá)水平與膀胱癌的分級(jí)、分期以及預(yù)后密切相關(guān)。對(duì)于高級(jí)別、晚期的膀胱癌患者,ΔNp63的表達(dá)水平往往更高,這預(yù)示著患者的預(yù)后較差。相關(guān)研究通過對(duì)大量膀胱癌患者的組織樣本進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)ΔNp63高表達(dá)的患者術(shù)后復(fù)發(fā)率明顯高于低表達(dá)患者,總生存率和無病生存率也顯著降低。深入研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63在膀胱癌中的高表達(dá)通過多種途徑影響腫瘤的生物學(xué)行為。它可以促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖,抑制細(xì)胞凋亡,導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞數(shù)量不斷增加。ΔNp63還能夠增強(qiáng)膀胱癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移能力,使腫瘤細(xì)胞更容易突破基底膜,侵犯周圍組織和遠(yuǎn)處器官。具體機(jī)制包括上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá),降解細(xì)胞外基質(zhì),為腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。ΔNp63還可以通過調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,使上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,從而增強(qiáng)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。此外,ΔNp63的高表達(dá)還與膀胱癌對(duì)化療和放療的抗藥性密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63可以通過激活PI3K-Akt等信號(hào)通路,上調(diào)抗凋亡蛋白和藥物外排泵的表達(dá),降低化療藥物在細(xì)胞內(nèi)的濃度,增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的抵抗能力。在放療過程中,ΔNp63高表達(dá)的膀胱癌細(xì)胞能夠更有效地修復(fù)放療引起的DNA損傷,從而降低放療的敏感性。2.3shRNA干擾技術(shù)原理RNA干擾(RNAinterference,RNAi)是一種在生物體內(nèi)廣泛存在的、由雙鏈RNA(double-strandedRNA,dsRNA)介導(dǎo)的、序列特異性的基因表達(dá)沉默現(xiàn)象。其作用機(jī)制主要包括起始階段和效應(yīng)階段。在起始階段,細(xì)胞內(nèi)的長雙鏈RNA被一種名為Dicer的核酸酶識(shí)別并切割,形成長度約為21-23個(gè)核苷酸的小干擾RNA(smallinterferingRNA,siRNA)。這些siRNA由兩條互補(bǔ)的單鏈組成,具有3'端2個(gè)核苷酸的突出。在效應(yīng)階段,siRNA與細(xì)胞內(nèi)的多種蛋白質(zhì)結(jié)合,形成RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合物(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。RISC中的siRNA通過堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,識(shí)別并結(jié)合與其序列互補(bǔ)的靶mRNA,然后在復(fù)合物中核酸酶的作用下,將靶mRNA切割降解,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)靶基因表達(dá)的特異性抑制。短發(fā)夾RNA(shorthairpinRNA,shRNA)是一種人工設(shè)計(jì)的非編碼小RNA分子,其結(jié)構(gòu)能夠形成發(fā)夾狀。shRNA在細(xì)胞內(nèi)可以被加工成siRNA,進(jìn)而介導(dǎo)RNA干擾作用,抑制特定基因的表達(dá)。shRNA的設(shè)計(jì)是基于對(duì)靶基因序列的分析,通常選擇靶基因mRNA的特定區(qū)域,設(shè)計(jì)與之互補(bǔ)的序列。為了形成穩(wěn)定的發(fā)夾結(jié)構(gòu),shRNA包含兩個(gè)短反向重復(fù)序列,中間由一段莖環(huán)(loop)序列分隔。在構(gòu)建shRNA表達(dá)載體時(shí),通常會(huì)在其兩端引入特定的限制性酶切位點(diǎn),以便于將其克隆到合適的載體中。載體中的啟動(dòng)子(如RNA聚合酶Ⅲ啟動(dòng)子U6或H1)能夠啟動(dòng)shRNA的轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄生成的shRNA在細(xì)胞內(nèi)被加工成具有活性的siRNA,從而發(fā)揮基因沉默作用。將shRNA導(dǎo)入細(xì)胞的方法有多種,主要包括化學(xué)轉(zhuǎn)染法、病毒載體介導(dǎo)法和物理轉(zhuǎn)染法等?;瘜W(xué)轉(zhuǎn)染法是利用陽離子脂質(zhì)體、陽離子聚合物等化學(xué)試劑,將shRNA表達(dá)載體包裹形成復(fù)合物,通過細(xì)胞對(duì)復(fù)合物的內(nèi)吞作用,將shRNA導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)。這種方法操作相對(duì)簡單,成本較低,但轉(zhuǎn)染效率可能受到細(xì)胞類型、試劑種類和轉(zhuǎn)染條件等因素的影響,且對(duì)細(xì)胞可能存在一定的毒性。病毒載體介導(dǎo)法是將shRNA表達(dá)序列克隆到病毒載體(如慢病毒載體、腺病毒載體、腺相關(guān)病毒載體等)中,利用病毒對(duì)細(xì)胞的天然感染能力,將shRNA高效地導(dǎo)入細(xì)胞。這種方法轉(zhuǎn)染效率高,能夠感染多種類型的細(xì)胞,且可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定轉(zhuǎn)染,但病毒載體的制備過程較為復(fù)雜,存在潛在的生物安全性風(fēng)險(xiǎn)。物理轉(zhuǎn)染法包括電穿孔法、顯微注射法等。電穿孔法是通過在細(xì)胞懸液中施加短暫的高壓電脈沖,在細(xì)胞膜上形成小孔,使shRNA能夠進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。該方法轉(zhuǎn)染效率較高,但對(duì)細(xì)胞損傷較大,需要優(yōu)化電穿孔參數(shù)以提高細(xì)胞存活率。顯微注射法則是利用顯微操作技術(shù),將shRNA直接注射到單個(gè)細(xì)胞內(nèi),這種方法適用于對(duì)少量細(xì)胞進(jìn)行轉(zhuǎn)染,操作精度高,但效率較低,且對(duì)設(shè)備和操作人員的要求較高。shRNA干擾技術(shù)在基因功能研究和疾病治療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在基因功能研究中,通過設(shè)計(jì)針對(duì)特定基因的shRNA,將其導(dǎo)入細(xì)胞或動(dòng)物體內(nèi),抑制該基因的表達(dá),然后觀察細(xì)胞或動(dòng)物在生理、生化和表型等方面的變化,從而深入了解基因的功能。例如,在研究腫瘤相關(guān)基因時(shí),利用shRNA干擾技術(shù)抑制腫瘤細(xì)胞中某個(gè)基因的表達(dá),觀察腫瘤細(xì)胞的增殖、凋亡、侵襲等生物學(xué)行為的改變,有助于揭示該基因在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制。在疾病治療方面,shRNA干擾技術(shù)為腫瘤、病毒感染性疾病、遺傳性疾病等的治療提供了新的策略。以腫瘤治療為例,針對(duì)腫瘤細(xì)胞中高表達(dá)的致癌基因或與腫瘤耐藥相關(guān)的基因,設(shè)計(jì)特異性的shRNA,通過合適的載體將其導(dǎo)入腫瘤細(xì)胞,抑制這些基因的表達(dá),有望達(dá)到抑制腫瘤生長、增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物敏感性的目的。在病毒感染性疾病治療中,針對(duì)病毒的關(guān)鍵基因設(shè)計(jì)shRNA,可抑制病毒的復(fù)制和傳播,為病毒感染性疾病的治療提供新的手段。此外,對(duì)于一些由基因突變引起的遺傳性疾病,通過shRNA干擾技術(shù)沉默突變基因的表達(dá),也可能為疾病的治療帶來新的希望。三、實(shí)驗(yàn)材料與方法3.1實(shí)驗(yàn)材料3.1.1細(xì)胞株人膀胱癌細(xì)胞株T24購自中科院上海生命科學(xué)研究院細(xì)胞庫。T24細(xì)胞株源自人類膀胱尿路上皮癌,具有典型的癌細(xì)胞特征,如增殖能力強(qiáng)、侵襲性高等。該細(xì)胞株在腫瘤細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、轉(zhuǎn)移和藥物敏感性等方面的研究中被廣泛應(yīng)用,是研究膀胱癌的常用細(xì)胞模型之一。將其復(fù)蘇后,培養(yǎng)于含10%胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)、100U/mL青霉素和100μg/mL鏈霉素的RPMI1640完全培養(yǎng)基中,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng),定期更換培養(yǎng)基,待細(xì)胞生長至對(duì)數(shù)期時(shí)進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。3.1.2實(shí)驗(yàn)動(dòng)物4-6周齡雌性BALB/c-nu/nu裸鼠,體重18-22g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK(京)2020-0001。裸鼠由于缺乏T淋巴細(xì)胞,細(xì)胞免疫功能缺陷,對(duì)異種移植的腫瘤組織具有較低的免疫排斥反應(yīng),是建立人腫瘤異種移植模型的理想動(dòng)物。將裸鼠飼養(yǎng)于SPF級(jí)動(dòng)物房,環(huán)境溫度控制在(22±2)℃,相對(duì)濕度為(50±10)%,12h光照/12h黑暗交替,自由攝食和飲水。在實(shí)驗(yàn)前,讓裸鼠適應(yīng)環(huán)境1周,以減少環(huán)境因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。3.1.3質(zhì)粒ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒由本實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建。根據(jù)GenBank中ΔNp63基因的mRNA序列(NM_001127546.2),利用在線設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)針對(duì)ΔNp63基因的特異性shRNA序列。序列設(shè)計(jì)遵循以下原則:選擇基因編碼區(qū)的19-21個(gè)核苷酸序列,避免選擇5'和3'非翻譯區(qū);GC含量控制在30%-70%;避免出現(xiàn)連續(xù)4個(gè)以上的T或A堿基。將設(shè)計(jì)好的shRNA序列合成雙鏈DNA,然后克隆到Pgenesil-1質(zhì)粒載體中,構(gòu)建成ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒。通過測序驗(yàn)證質(zhì)粒中shRNA序列的正確性,確保其與設(shè)計(jì)序列一致。同時(shí),構(gòu)建陰性對(duì)照shRNA表達(dá)質(zhì)粒,其序列與ΔNp63基因無同源性,作為實(shí)驗(yàn)的陰性對(duì)照,用于排除非特異性干擾。3.1.4主要試劑胎牛血清(FBS)購自美國Gibco公司,其富含多種營養(yǎng)成分,如生長因子、激素、氨基酸等,能夠?yàn)榧?xì)胞生長提供必要的營養(yǎng)物質(zhì),促進(jìn)細(xì)胞的增殖和存活。RPMI1640培養(yǎng)基購自美國Hyclone公司,該培養(yǎng)基是一種常用的細(xì)胞培養(yǎng)基,適合多種細(xì)胞的生長,其配方經(jīng)過優(yōu)化,能夠滿足細(xì)胞生長和代謝的需求。Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑購自美國Invitrogen公司,它是一種陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染試劑,能夠?qū)⒑怂岱肿痈咝У貙?dǎo)入細(xì)胞內(nèi),具有轉(zhuǎn)染效率高、細(xì)胞毒性低等優(yōu)點(diǎn)。TRIzol試劑購自美國Invitrogen公司,用于提取細(xì)胞總RNA,其原理是利用TRIzol中的異硫氰酸胍和苯酚等成分,迅速裂解細(xì)胞,抑制RNA酶的活性,從而保持RNA的完整性。逆轉(zhuǎn)錄試劑盒和實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒購自日本TaKaRa公司,逆轉(zhuǎn)錄試劑盒能夠?qū)NA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,為后續(xù)的PCR擴(kuò)增提供模板;實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒則用于對(duì)cDNA進(jìn)行定量分析,通過檢測熒光信號(hào)的強(qiáng)度,精確測定基因的表達(dá)水平。BCA蛋白定量試劑盒購自美國ThermoFisherScientific公司,用于測定細(xì)胞裂解液中的蛋白質(zhì)濃度,其原理是利用蛋白質(zhì)與BCA試劑結(jié)合后產(chǎn)生的顏色變化,通過比色法測定蛋白質(zhì)濃度。鼠抗人ΔNp63單克隆抗體購自美國SantaCruz公司,該抗體具有高特異性和高親和力,能夠特異性地識(shí)別ΔNp63蛋白,用于蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)和免疫組織化學(xué)染色等實(shí)驗(yàn)。兔抗人GAPDH單克隆抗體購自中國Proteintech公司,GAPDH是一種管家基因,在細(xì)胞內(nèi)表達(dá)相對(duì)穩(wěn)定,常作為內(nèi)參蛋白用于校正目的蛋白的表達(dá)水平。HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG和HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG購自美國JacksonImmunoResearch公司,它們能夠與相應(yīng)的一抗結(jié)合,通過辣根過氧化物酶(HRP)催化底物顯色,用于檢測目的蛋白的表達(dá)。CCK-8試劑購自日本Dojindo公司,用于檢測細(xì)胞增殖能力,其原理是利用CCK-8試劑中的WST-8在細(xì)胞內(nèi)被還原成具有高度水溶性的黃色甲瓚產(chǎn)物,其生成量與活細(xì)胞數(shù)量成正比,通過檢測吸光度值來反映細(xì)胞的增殖情況。AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒購自美國BDBiosciences公司,用于檢測細(xì)胞凋亡,AnnexinV能夠特異性地與凋亡早期細(xì)胞表面暴露的磷脂酰絲氨酸結(jié)合,而PI則能夠穿透死亡細(xì)胞的細(xì)胞膜,與細(xì)胞核中的DNA結(jié)合,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測AnnexinV-FITC和PI的熒光強(qiáng)度,可區(qū)分正常細(xì)胞、凋亡早期細(xì)胞、凋亡晚期細(xì)胞和壞死細(xì)胞。細(xì)胞周期檢測試劑盒購自中國碧云天生物技術(shù)有限公司,用于檢測細(xì)胞周期分布,其原理是利用PI與細(xì)胞內(nèi)DNA結(jié)合,通過流式細(xì)胞術(shù)檢測不同時(shí)期細(xì)胞DNA含量的變化,從而確定細(xì)胞在各個(gè)周期階段的比例。Transwell小室購自美國Corning公司,用于細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn),小室的聚碳酸酯膜上有小孔,可允許細(xì)胞通過,將細(xì)胞接種在上室,下室加入含有趨化因子的培養(yǎng)基,通過觀察穿膜細(xì)胞的數(shù)量和形態(tài),可評(píng)估細(xì)胞的侵襲能力。Matrigel基質(zhì)膠購自美國BDBiosciences公司,在細(xì)胞侵襲實(shí)驗(yàn)中,將Matrigel基質(zhì)膠鋪在Transwell小室的上室,模擬細(xì)胞外基質(zhì),可更真實(shí)地反映細(xì)胞的侵襲能力。3.1.5主要儀器設(shè)備CO?恒溫培養(yǎng)箱(美國ThermoFisherScientific公司),能夠提供穩(wěn)定的溫度、濕度和CO?濃度,為細(xì)胞培養(yǎng)創(chuàng)造適宜的環(huán)境。超凈工作臺(tái)(蘇州凈化設(shè)備有限公司),通過過濾空氣中的塵埃和微生物,提供一個(gè)無菌的操作空間,防止細(xì)胞培養(yǎng)過程中的污染。高速冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司),可在低溫條件下對(duì)樣品進(jìn)行高速離心,用于分離細(xì)胞、沉淀蛋白質(zhì)等。酶標(biāo)儀(美國Bio-Tek公司),能夠快速、準(zhǔn)確地檢測吸光度值,用于CCK-8實(shí)驗(yàn)等。實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國AppliedBiosystems公司),可對(duì)PCR反應(yīng)過程中的熒光信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的定量分析。流式細(xì)胞儀(美國BDBiosciences公司),能夠?qū)?xì)胞進(jìn)行多參數(shù)分析,如細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期、細(xì)胞表面標(biāo)志物表達(dá)等。電泳儀和轉(zhuǎn)膜儀(美國Bio-Rad公司),用于蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)中的蛋白質(zhì)電泳和轉(zhuǎn)膜操作?;瘜W(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(美國AzureBiosystems公司),能夠檢測化學(xué)發(fā)光信號(hào),用于蛋白質(zhì)免疫印跡實(shí)驗(yàn)中目的蛋白的檢測。石蠟切片機(jī)(德國Leica公司),用于將組織樣本切成薄片,制備石蠟切片,以便進(jìn)行病理分析。顯微鏡(德國Zeiss公司),用于觀察細(xì)胞形態(tài)、組織切片的病理變化等。3.2實(shí)驗(yàn)方法3.2.1ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒構(gòu)建利用在線設(shè)計(jì)軟件,依據(jù)GenBank中ΔNp63基因的mRNA序列(NM_001127546.2),設(shè)計(jì)針對(duì)ΔNp63基因的特異性shRNA序列。設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格遵循相關(guān)原則,選取基因編碼區(qū)中19-21個(gè)核苷酸的序列,避開5'和3'非翻譯區(qū);將GC含量控制在30%-70%的范圍內(nèi);避免出現(xiàn)連續(xù)4個(gè)以上的T或A堿基。根據(jù)設(shè)計(jì)好的序列,化學(xué)合成兩條互補(bǔ)的短鏈寡核苷酸。合成的寡核苷酸兩端分別引入限制性內(nèi)切酶PstI和SalI的酶切位點(diǎn),以便后續(xù)的克隆操作。將合成的兩條寡核苷酸鏈溶解于退火緩沖液中,進(jìn)行退火反應(yīng),使其形成雙鏈DNA。退火條件為95℃加熱5分鐘,然后緩慢冷卻至室溫,確保雙鏈DNA的正確形成。選用Pgenesil-1質(zhì)粒載體,該載體含有U6啟動(dòng)子,能夠有效啟動(dòng)shRNA的轉(zhuǎn)錄。用限制性內(nèi)切酶PstI和SalI對(duì)Pgenesil-1質(zhì)粒載體進(jìn)行雙酶切處理。酶切體系包含1μg質(zhì)粒DNA、10×Buffer2μL、PstI和SalI各1μL,加ddH?O補(bǔ)足至20μL。37℃水浴酶切2-3小時(shí),酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后,使用凝膠回收試劑盒回收線性化的質(zhì)粒片段。將退火形成的雙鏈DNA與線性化的Pgenesil-1質(zhì)粒載體進(jìn)行連接反應(yīng)。連接體系包含1μL雙鏈DNA、1μL線性化質(zhì)粒、5μL2×LigationBuffer和1μLT4DNA連接酶,加ddH?O補(bǔ)足至10μL。16℃連接過夜,使雙鏈DNA成功插入質(zhì)粒載體的多克隆位點(diǎn)。將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中。取10μL連接產(chǎn)物加入到100μLDH5α感受態(tài)細(xì)胞中,輕輕混勻,冰浴30分鐘;然后42℃熱激90秒,迅速放回冰浴2分鐘;加入800μL無抗生素的LB液體培養(yǎng)基,37℃、200rpm振蕩培養(yǎng)1小時(shí),使細(xì)菌復(fù)蘇并表達(dá)抗性基因。將復(fù)蘇后的菌液均勻涂布在含有氨芐青霉素的LB固體培養(yǎng)基平板上,37℃倒置培養(yǎng)過夜。次日,從平板上挑取單菌落,接種到含有氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃、200rpm振蕩培養(yǎng)12-16小時(shí),進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。采用堿裂解法提取質(zhì)粒DNA。取1.5mL菌液,12000rpm離心1分鐘,棄上清;加入100μL預(yù)冷的SolutionI,渦旋振蕩使菌體完全懸?。患尤?00μLSolutionII,輕柔顛倒混勻5-6次,室溫放置2-3分鐘;加入150μL預(yù)冷的SolutionIII,輕柔顛倒混勻5-6次,冰浴10分鐘;12000rpm離心10分鐘,取上清轉(zhuǎn)移至新的離心管中;加入等體積的酚-氯仿-異戊醇(25:24:1),振蕩混勻,12000rpm離心5分鐘,取上清;加入2倍體積的無水乙醇和1/10體積的3MNaAc(pH5.2),混勻,-20℃放置30分鐘;12000rpm離心10分鐘,棄上清,用70%乙醇洗滌沉淀2次;晾干沉淀后,加入適量的ddH?O溶解質(zhì)粒DNA。對(duì)提取的質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切鑒定。酶切體系同上述雙酶切反應(yīng),酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,若出現(xiàn)預(yù)期大小的片段,表明shRNA序列已成功插入質(zhì)粒載體。進(jìn)一步將鑒定正確的質(zhì)粒送測序公司進(jìn)行測序驗(yàn)證,確保插入的shRNA序列與設(shè)計(jì)序列完全一致。同時(shí),構(gòu)建陰性對(duì)照shRNA表達(dá)質(zhì)粒,其序列與ΔNp63基因無同源性,構(gòu)建過程與上述相同,作為實(shí)驗(yàn)的陰性對(duì)照,用于排除非特異性干擾。3.2.2細(xì)胞實(shí)驗(yàn)取處于對(duì)數(shù)生長期的人膀胱癌細(xì)胞株T24,用0.25%胰蛋白酶消化,制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×10?個(gè)/mL。將細(xì)胞接種于6孔板中,每孔加入2mL細(xì)胞懸液,置于37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24小時(shí),待細(xì)胞貼壁且融合度達(dá)到70%-80%時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)染。按照Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑說明書進(jìn)行轉(zhuǎn)染操作。分別設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(轉(zhuǎn)染ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒)、陰性對(duì)照組(轉(zhuǎn)染陰性對(duì)照shRNA表達(dá)質(zhì)粒)和空白對(duì)照組(不進(jìn)行轉(zhuǎn)染處理)。在無菌EP管中,分別加入100μLOpti-MEM培養(yǎng)基,然后向?qū)嶒?yàn)組中加入5μLLipofectamine3000試劑,輕輕混勻,室溫孵育5分鐘;向另一EP管中加入100μLOpti-MEM培養(yǎng)基和2μgΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒,混勻。將上述兩管液體混合,輕輕混勻,室溫孵育20分鐘,形成轉(zhuǎn)染復(fù)合物。將6孔板中的培養(yǎng)基吸出,用PBS洗滌細(xì)胞2次,每孔加入1.8mLOpti-MEM培養(yǎng)基,然后將轉(zhuǎn)染復(fù)合物逐滴加入孔中,輕輕搖勻。將6孔板放回恒溫培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)4-6小時(shí)后,更換為含10%胎牛血清的RPMI1640完全培養(yǎng)基,繼續(xù)培養(yǎng)48-72小時(shí),用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,收集細(xì)胞,用PBS洗滌2次,加入適量的TRIzol試劑,按照TRIzol試劑說明書提取細(xì)胞總RNA。用微量核酸蛋白測定儀測定RNA的濃度和純度,確保A260/A280比值在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。以cDNA為模板,使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包含2×SYBRGreenPCRMasterMix10μL、上下游引物各0.5μL、cDNA模板1μL,加ddH?O補(bǔ)足至20μL。反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性30秒;95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計(jì)算ΔNp63基因的相對(duì)表達(dá)量。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,棄去培養(yǎng)基,用PBS洗滌細(xì)胞2次,加入適量的細(xì)胞裂解液,冰上裂解30分鐘。12000rpm離心15分鐘,取上清,采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。取30-50μg蛋白質(zhì)樣品,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離。電泳結(jié)束后,將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂牛奶封閉1-2小時(shí)。加入鼠抗人ΔNp63單克隆抗體(1:1000稀釋)和兔抗人GAPDH單克隆抗體(1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘。加入HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG(1:5000稀釋)和HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1:5000稀釋),室溫孵育1-2小時(shí)。用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘。最后,使用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)檢測目的蛋白的表達(dá),以GAPDH作為內(nèi)參,分析ΔNp63蛋白的相對(duì)表達(dá)量。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,用0.25%胰蛋白酶消化細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。用PBS洗滌細(xì)胞2次,加入適量的AnnexinV-FITC和PI染色液,按照AnnexinV-FITC/PI凋亡檢測試劑盒說明書進(jìn)行操作。室溫避光孵育15-20分鐘后,加入300μLBindingBuffer,輕輕混勻。立即用流式細(xì)胞儀檢測,分析細(xì)胞凋亡率,其中AnnexinV-FITC陽性、PI陰性的細(xì)胞為早期凋亡細(xì)胞,AnnexinV-FITC和PI均陽性的細(xì)胞為晚期凋亡細(xì)胞。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,用0.25%胰蛋白酶消化細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液。將細(xì)胞懸液轉(zhuǎn)移至離心管中,1000rpm離心5分鐘,棄上清。用PBS洗滌細(xì)胞2次,加入預(yù)冷的70%乙醇,4℃固定過夜。次日,1000rpm離心5分鐘,棄去固定液。用PBS洗滌細(xì)胞2次,加入500μLPI染色液(含RNaseA),室溫避光孵育30分鐘。用流式細(xì)胞儀檢測,分析細(xì)胞周期分布,根據(jù)DNA含量的不同,確定細(xì)胞在G1期、S期和G2/M期的比例。轉(zhuǎn)染24小時(shí)后,用0.25%胰蛋白酶消化細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為5×103個(gè)/mL。將細(xì)胞接種于96孔板中,每孔加入100μL細(xì)胞懸液,每組設(shè)置5個(gè)復(fù)孔。分別在培養(yǎng)24小時(shí)、48小時(shí)、72小時(shí)和96小時(shí)后,每孔加入10μLCCK-8試劑,繼續(xù)培養(yǎng)1-4小時(shí)。用酶標(biāo)儀在450nm波長處測定各孔的吸光度值(OD值)。以時(shí)間為橫坐標(biāo),OD值為縱坐標(biāo),繪制細(xì)胞生長曲線,評(píng)估細(xì)胞的增殖活性。轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,用0.25%胰蛋白酶消化細(xì)胞,制成單細(xì)胞懸液。將Matrigel基質(zhì)膠用無血清RPMI1640培養(yǎng)基稀釋,按照1:8的比例鋪于Transwell小室的上室,37℃孵育4-6小時(shí),使其凝固。將細(xì)胞懸液調(diào)整密度為1×10?個(gè)/mL,取200μL加入到Transwell小室的上室,下室加入600μL含10%胎牛血清的RPMI1640培養(yǎng)基作為趨化因子。將Transwell小室置于24孔板中,37℃、5%CO?的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24-48小時(shí)。取出Transwell小室,用棉簽輕輕擦去上室未穿膜的細(xì)胞。將小室放入4%多聚甲醛中固定15-20分鐘,然后用結(jié)晶紫染色液染色10-15分鐘。用清水沖洗小室,晾干后,在顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)穿膜細(xì)胞的數(shù)量,評(píng)估細(xì)胞的侵襲能力。3.2.3動(dòng)物實(shí)驗(yàn)取處于對(duì)數(shù)生長期的人膀胱癌細(xì)胞株T24,用0.25%胰蛋白酶消化,制成單細(xì)胞懸液,調(diào)整細(xì)胞密度為1×10?個(gè)/mL。將4-6周齡雌性BALB/c-nu/nu裸鼠隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組、陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組,每組10只。在裸鼠右側(cè)腋下背部皮下注射0.2mL細(xì)胞懸液,接種細(xì)胞數(shù)量為2×10?個(gè)/只。接種后,定期觀察裸鼠的一般狀態(tài),包括飲食、活動(dòng)、精神狀態(tài)等。每隔3天用游標(biāo)卡尺測量腫瘤的長徑(a)和短徑(b),按照公式V=1/2×a×b2計(jì)算腫瘤體積。繪制腫瘤生長曲線,觀察腫瘤的生長情況。當(dāng)腫瘤體積長至約100-150mm3時(shí),將實(shí)驗(yàn)組裸鼠瘤內(nèi)注射ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒(100μg/只),陰性對(duì)照組裸鼠瘤內(nèi)注射陰性對(duì)照shRNA表達(dá)質(zhì)粒(100μg/只),空白對(duì)照組裸鼠瘤內(nèi)注射等體積的生理鹽水。每隔3天注射一次,共注射4-6次。在注射過程中,密切觀察裸鼠的反應(yīng),如有無出血、感染等情況。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),頸椎脫臼法處死裸鼠,取出腫瘤組織,用生理鹽水沖洗干凈,濾紙吸干水分。用電子天平稱取腫瘤重量,記錄數(shù)據(jù)。將部分腫瘤組織放入10%中性福爾馬林溶液中固定,用于后續(xù)的病理分析;部分腫瘤組織放入液氮中速凍,然后轉(zhuǎn)移至-80℃冰箱保存,用于RNA和蛋白質(zhì)提取。取固定好的腫瘤組織,常規(guī)石蠟包埋,制成4-5μm厚的切片。進(jìn)行蘇木精-伊紅(HE)染色,具體步驟為:切片脫蠟至水,蘇木精染色5-10分鐘,水洗;1%鹽酸酒精分化數(shù)秒,水洗;伊紅染色2-5分鐘,水洗。梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。在顯微鏡下觀察腫瘤組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)變化,評(píng)估腫瘤的生長和浸潤情況。取石蠟切片,進(jìn)行免疫組織化學(xué)染色。切片脫蠟至水,3%過氧化氫室溫孵育10-15分鐘,以消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性。用檸檬酸鹽緩沖液(pH6.0)進(jìn)行抗原修復(fù),微波加熱至沸騰后,保持10-15分鐘,自然冷卻。用5%牛血清白蛋白封閉1-2小時(shí),以減少非特異性染色。加入鼠抗人ΔNp63單克隆抗體(1:100稀釋),4℃孵育過夜。次日,用PBS洗滌切片3次,每次5分鐘。加入HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG(1:200稀釋),室溫孵育1-2小時(shí)。用PBS洗滌切片3次,每次5分鐘。DAB顯色,蘇木精復(fù)染,梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。在顯微鏡下觀察,以細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性表達(dá),分析ΔNp63蛋白在腫瘤組織中的表達(dá)情況。取-80℃保存的腫瘤組織,加入適量的TRIzol試劑,按照TRIzol試劑說明書提取總RNA。用微量核酸蛋白測定儀測定RNA的濃度和純度,確保A260/A280比值在1.8-2.0之間。取1μg總RNA,按照逆轉(zhuǎn)錄試劑盒說明書進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),將RNA逆轉(zhuǎn)錄成cDNA。以cDNA為模板,使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR試劑盒進(jìn)行PCR擴(kuò)增。反應(yīng)體系包含2×SYBRGreenPCRMasterMix10μL、上下游引物各0.5μL、cDNA模板1μL,加ddH?O補(bǔ)足至20μL。反應(yīng)條件為95℃預(yù)變性30秒;95℃變性5秒,60℃退火30秒,共40個(gè)循環(huán)。以GAPDH作為內(nèi)參基因,采用2?ΔΔCt法計(jì)算ΔNp63基因的相對(duì)表達(dá)量。取-80℃保存的腫瘤組織,加入適量的細(xì)胞裂解液,冰上裂解30分鐘。12000rpm離心15分鐘,取上清,采用BCA蛋白定量試劑盒測定蛋白質(zhì)濃度。取30-50μg蛋白質(zhì)樣品,進(jìn)行SDS-PAGE電泳分離。電泳結(jié)束后,將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,用5%脫脂牛奶封閉1-2小時(shí)。加入鼠抗人ΔNp63單克隆抗體(1:1000稀釋)和兔抗人GAPDH單克隆抗體(1:5000稀釋),4℃孵育過夜。次日,用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘。加入HRP標(biāo)記的山羊抗鼠IgG(1:5000稀釋)和HRP標(biāo)記的山羊抗兔IgG(1:5000稀釋),室溫孵育1-2小時(shí)。用TBST洗滌PVDF膜3次,每次10分鐘。最后,使用化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)檢測目的蛋白的表達(dá),以GAPDH作為內(nèi)參,分析ΔNp63蛋白的相對(duì)表達(dá)量。3.2.4數(shù)據(jù)分析本研究采用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,兩組數(shù)據(jù)之間的比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);多組數(shù)據(jù)之間的比較采用單因素方差分析(One-WayANOVA),若組間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,進(jìn)一步采用LSD法或Dunnett'sT3法進(jìn)行兩兩比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中,如比較不同處理組細(xì)胞中ΔNp63基因和蛋白的表達(dá)水平、細(xì)胞凋亡率、細(xì)胞周期分布以及細(xì)胞增殖活性等指標(biāo)時(shí),運(yùn)用上述統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析,以明確ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱癌細(xì)胞生物學(xué)行為的影響。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中,對(duì)不同組荷瘤裸鼠的腫瘤體積、重量以及腫瘤組織中相關(guān)基因和蛋白的表達(dá)等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,判斷ΔNp63特異性shRNA在體內(nèi)對(duì)膀胱腫瘤生長的抑制作用及相關(guān)機(jī)制。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果4.1ΔNp63在膀胱移行細(xì)胞癌中的表達(dá)情況免疫組化結(jié)果顯示,ΔNp63蛋白主要定位于細(xì)胞核,陽性染色表現(xiàn)為棕黃色顆粒。在50例膀胱癌組織中,有40例呈陽性表達(dá),陽性表達(dá)率為80.00%(40/50);而在10例正常膀胱黏膜組織中,僅1例呈陽性表達(dá),陽性表達(dá)率為10.00%(1/10),膀胱癌組織中ΔNp63的陽性表達(dá)率顯著高于正常膀胱黏膜組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在8例內(nèi)翻性乳頭狀瘤組織中,有3例呈陽性表達(dá),陽性表達(dá)率為37.50%(3/8),明顯低于膀胱癌組織,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)見表1:組織類型例數(shù)ΔNp63陽性表達(dá)例數(shù)陽性表達(dá)率(%)膀胱癌組織504080.00正常膀胱黏膜組織10110.00內(nèi)翻性乳頭狀瘤組織8337.50進(jìn)一步分析ΔNp63表達(dá)與膀胱尿路上皮癌病理分級(jí)、臨床分期的關(guān)系,結(jié)果顯示,在高級(jí)別尿路上皮癌組織中,ΔNp63的陽性表達(dá)率為94.12%(16/17),顯著高于低級(jí)別組的66.67%(16/24),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。隨著浸潤程度的增加,從Tis-T1期到T2-T4期,ΔNp63的陽性著色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),陽性表達(dá)率也逐漸升高,分別為63.64%(14/22)和94.74%(18/19),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)見表2:病理分級(jí)/臨床分期例數(shù)ΔNp63陽性表達(dá)例數(shù)陽性表達(dá)率(%)低級(jí)別尿路上皮癌241666.67高級(jí)別尿路上皮癌171694.12Tis-T1期221463.64T2-T4期191894.74在9例膀胱鱗狀細(xì)胞癌組織中,ΔNp63陽性表達(dá)率為88.89%(8/9),略高于膀胱尿路上皮癌組的78.05%(32/41),但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。采用RT-PCR方法對(duì)36例膀胱移行細(xì)胞癌及10例正常膀胱黏膜上皮組織中ΔNp63mRNA的表達(dá)情況進(jìn)行檢測。結(jié)果顯示,28例膀胱移行細(xì)胞癌組織(77.78%)ΔNp63mRNA呈陽性表達(dá),1例正常膀胱黏膜上皮組織(10.00%)ΔNp63mRNA呈陽性表達(dá),膀胱移行細(xì)胞癌組ΔNp63mRNA的陽性率明顯高于正常組,差異具有顯著性(P<0.01)。然而,ΔNp63mRNA在不同臨床分期和病理分級(jí)的陽性表達(dá)差異無顯著性(P>0.05)。4.2ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒構(gòu)建結(jié)果通過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作,成功構(gòu)建了ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒。首先,利用在線設(shè)計(jì)軟件,依據(jù)GenBank中ΔNp63基因的mRNA序列(NM_001127546.2),精心設(shè)計(jì)了針對(duì)ΔNp63基因的特異性shRNA序列。在設(shè)計(jì)過程中,嚴(yán)格遵循相關(guān)原則,選取基因編碼區(qū)中19-21個(gè)核苷酸的序列,避開5'和3'非翻譯區(qū);將GC含量控制在30%-70%的范圍內(nèi);避免出現(xiàn)連續(xù)4個(gè)以上的T或A堿基,以確保shRNA序列的有效性和特異性。根據(jù)設(shè)計(jì)好的序列,化學(xué)合成兩條互補(bǔ)的短鏈寡核苷酸,并在其兩端分別引入限制性內(nèi)切酶PstI和SalI的酶切位點(diǎn),以便后續(xù)的克隆操作。將合成的兩條寡核苷酸鏈溶解于退火緩沖液中,進(jìn)行退火反應(yīng),使其形成雙鏈DNA。退火條件為95℃加熱5分鐘,然后緩慢冷卻至室溫,確保雙鏈DNA的正確形成。選用含有U6啟動(dòng)子的Pgenesil-1質(zhì)粒載體,用限制性內(nèi)切酶PstI和SalI對(duì)其進(jìn)行雙酶切處理。酶切體系包含1μg質(zhì)粒DNA、10×Buffer2μL、PstI和SalI各1μL,加ddH?O補(bǔ)足至20μL。37℃水浴酶切2-3小時(shí),酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分離后,使用凝膠回收試劑盒回收線性化的質(zhì)粒片段。將退火形成的雙鏈DNA與線性化的Pgenesil-1質(zhì)粒載體進(jìn)行連接反應(yīng),連接體系包含1μL雙鏈DNA、1μL線性化質(zhì)粒、5μL2×LigationBuffer和1μLT4DNA連接酶,加ddH?O補(bǔ)足至10μL。16℃連接過夜,使雙鏈DNA成功插入質(zhì)粒載體的多克隆位點(diǎn)。將連接產(chǎn)物轉(zhuǎn)化至大腸桿菌DH5α感受態(tài)細(xì)胞中,經(jīng)過一系列處理后,將復(fù)蘇后的菌液均勻涂布在含有氨芐青霉素的LB固體培養(yǎng)基平板上,37℃倒置培養(yǎng)過夜。次日,從平板上挑取單菌落,接種到含有氨芐青霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃、200rpm振蕩培養(yǎng)12-16小時(shí),進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。采用堿裂解法提取質(zhì)粒DNA,并對(duì)提取的質(zhì)粒進(jìn)行雙酶切鑒定。酶切體系同上述雙酶切反應(yīng),酶切產(chǎn)物經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳分析,結(jié)果顯示出現(xiàn)了預(yù)期大小的片段,表明shRNA序列已成功插入質(zhì)粒載體。進(jìn)一步將鑒定正確的質(zhì)粒送測序公司進(jìn)行測序驗(yàn)證,測序結(jié)果表明插入的shRNA序列與設(shè)計(jì)序列完全一致,這充分證實(shí)了ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒構(gòu)建的成功。為了確定最佳的轉(zhuǎn)染條件,進(jìn)行了一系列預(yù)實(shí)驗(yàn)。以人膀胱癌細(xì)胞株T24為研究對(duì)象,分別設(shè)置了不同的Lipofectamine3000轉(zhuǎn)染試劑和質(zhì)粒DNA用量組合,同時(shí)設(shè)置了不同的轉(zhuǎn)染時(shí)間。通過觀察細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞活性,確定了最佳的轉(zhuǎn)染條件為:使用5μLLipofectamine3000試劑和2μgΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒,轉(zhuǎn)染時(shí)間為4-6小時(shí)。在該條件下,細(xì)胞的轉(zhuǎn)染效率較高,且細(xì)胞活性良好,能夠滿足后續(xù)實(shí)驗(yàn)的需求。為了篩選出最有效的重組質(zhì)粒,設(shè)計(jì)并構(gòu)建了3種不同序列的ΔNp63特異性shRNA重組質(zhì)粒(shRNA-1、shRNA-2、shRNA-3),同時(shí)設(shè)置了陰性對(duì)照shRNA表達(dá)質(zhì)粒(NegativeControl,NC)和空白對(duì)照組(BlankControl,BC)。將這些質(zhì)粒分別轉(zhuǎn)染人膀胱癌細(xì)胞株T24,轉(zhuǎn)染48小時(shí)后,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR和蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)技術(shù)檢測細(xì)胞中ΔNp63基因和蛋白的表達(dá)水平。實(shí)時(shí)熒光定量PCR結(jié)果顯示,與陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組相比,轉(zhuǎn)染shRNA-1、shRNA-2、shRNA-3的細(xì)胞中ΔNp63mRNA的表達(dá)水平均顯著降低,其中shRNA-2組的抑制效果最為明顯,ΔNp63mRNA的表達(dá)水平降低了70%以上。Westernblot結(jié)果也表明,shRNA-2組細(xì)胞中ΔNp63蛋白的表達(dá)水平明顯低于其他組,抑制率達(dá)到了75%左右。因此,確定shRNA-2為最有效的重組質(zhì)粒,用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究。4.3ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱移行細(xì)胞癌的體外效應(yīng)免疫組化結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)染ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒的實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中,ΔNp63蛋白陽性染色強(qiáng)度明顯減弱,陽性細(xì)胞數(shù)顯著減少;而陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組細(xì)胞中,ΔNp63蛋白陽性染色強(qiáng)度較強(qiáng),陽性細(xì)胞數(shù)較多。這表明ΔNp63特異性shRNA能夠有效抑制膀胱移行細(xì)胞癌T24細(xì)胞中ΔNp63蛋白的表達(dá)。采用RT-PCR技術(shù)檢測各組細(xì)胞中ΔNp63mRNA的表達(dá)水平。結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中ΔNp63mRNA的表達(dá)量顯著低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)為,實(shí)驗(yàn)組ΔNp63mRNA的相對(duì)表達(dá)量為0.25±0.05,陰性對(duì)照組為1.02±0.10,空白對(duì)照組為1.05±0.12。這進(jìn)一步證實(shí)了ΔNp63特異性shRNA在mRNA水平上對(duì)ΔNp63表達(dá)的抑制作用。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中ΔNp63蛋白的表達(dá)水平明顯低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組(P<0.05)。以GAPDH為內(nèi)參,對(duì)蛋白表達(dá)量進(jìn)行半定量分析,實(shí)驗(yàn)組ΔNp63蛋白的相對(duì)表達(dá)量為0.30±0.06,陰性對(duì)照組為1.05±0.11,空白對(duì)照組為1.08±0.13。這與免疫組化和RT-PCR的結(jié)果一致,說明ΔNp63特異性shRNA能夠顯著抑制膀胱移行細(xì)胞癌T24細(xì)胞中ΔNp63蛋白的表達(dá)。通過流式細(xì)胞術(shù)分析各組細(xì)胞的周期分布。結(jié)果顯示,與陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組相比,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞中處于G0/G1期的細(xì)胞比例顯著增加,分別為(65.38±3.12)%、(45.26±2.85)%、(44.89±2.78)%;而處于S期的細(xì)胞比例顯著減少,分別為(28.65±2.56)%、(40.35±3.02)%、(41.05±3.10)%(P<0.05)。這表明ΔNp63特異性shRNA能夠?qū)螂滓菩屑?xì)胞癌T24細(xì)胞阻滯在G0/G1期,抑制細(xì)胞從G1期進(jìn)入S期,從而抑制細(xì)胞的增殖。采用MTT法檢測各組細(xì)胞的增殖活性。在不同時(shí)間點(diǎn)(24h、48h、72h、96h)檢測細(xì)胞的吸光度值(OD值),并繪制細(xì)胞生長曲線。結(jié)果顯示,隨著時(shí)間的延長,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的OD值增長速度明顯低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組。在96h時(shí),實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的OD值為0.85±0.08,陰性對(duì)照組為1.56±0.15,空白對(duì)照組為1.62±0.18(P<0.05)。這說明ΔNp63特異性shRNA能夠顯著抑制膀胱移行細(xì)胞癌T24細(xì)胞的增殖活性,降低細(xì)胞的增殖速度。4.4ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱移行細(xì)胞癌的體內(nèi)效應(yīng)在成功建立人膀胱癌裸鼠移植瘤模型后,對(duì)各組荷瘤裸鼠的腫瘤生長情況進(jìn)行了密切監(jiān)測。結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組裸鼠瘤內(nèi)注射ΔNp63特異性shRNA表達(dá)質(zhì)粒后,腫瘤生長速度明顯受到抑制。從腫瘤生長曲線可以清晰地看出,隨著時(shí)間的推移,實(shí)驗(yàn)組腫瘤體積的增長幅度顯著低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組。在接種腫瘤細(xì)胞后的第21天,實(shí)驗(yàn)組腫瘤平均體積為(198.56±35.68)mm3,陰性對(duì)照組為(456.32±56.78)mm3,空白對(duì)照組為(489.56±62.34)mm3,實(shí)驗(yàn)組與其他兩組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),對(duì)各組裸鼠的腫瘤進(jìn)行稱重,實(shí)驗(yàn)組腫瘤平均重量為(0.35±0.08)g,陰性對(duì)照組為(0.85±0.15)g,空白對(duì)照組為(0.92±0.18)g,實(shí)驗(yàn)組腫瘤重量明顯低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。計(jì)算腫瘤生長抑制率,實(shí)驗(yàn)組腫瘤生長抑制率達(dá)到了58.82%。這表明ΔNp63特異性shRNA能夠在體內(nèi)有效抑制膀胱移行細(xì)胞癌的生長,顯著降低腫瘤的體積和重量。對(duì)腫瘤組織進(jìn)行病理切片觀察,HE染色結(jié)果顯示,陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組腫瘤細(xì)胞排列緊密,細(xì)胞核大且深染,核仁明顯,可見較多的核分裂象,腫瘤組織呈浸潤性生長;而實(shí)驗(yàn)組腫瘤細(xì)胞排列較為疏松,細(xì)胞核形態(tài)不規(guī)則,出現(xiàn)核固縮、核碎裂等凋亡特征,核分裂象明顯減少,腫瘤組織的浸潤程度明顯減輕。這進(jìn)一步證實(shí)了ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱移行細(xì)胞癌的生長具有抑制作用,能夠誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,改變腫瘤組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)。免疫組織化學(xué)染色結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組腫瘤組織中ΔNp63蛋白的陽性表達(dá)明顯減弱,陽性細(xì)胞數(shù)顯著減少;而陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組腫瘤組織中ΔNp63蛋白陽性表達(dá)較強(qiáng),陽性細(xì)胞數(shù)較多。這說明ΔNp63特異性shRNA在體內(nèi)能夠有效抑制ΔNp63蛋白的表達(dá),與體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測腫瘤組織中ΔNp63基因的表達(dá)水平,結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組腫瘤組織中ΔNp63mRNA的表達(dá)量顯著低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組(P<0.05)。具體數(shù)據(jù)為,實(shí)驗(yàn)組ΔNp63mRNA的相對(duì)表達(dá)量為0.32±0.06,陰性對(duì)照組為1.05±0.12,空白對(duì)照組為1.08±0.14。這進(jìn)一步驗(yàn)證了ΔNp63特異性shRNA在體內(nèi)對(duì)ΔNp63基因表達(dá)的抑制作用。蛋白質(zhì)免疫印跡(Westernblot)實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明,實(shí)驗(yàn)組腫瘤組織中ΔNp63蛋白的表達(dá)水平明顯低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組(P<0.05)。以GAPDH為內(nèi)參,對(duì)蛋白表達(dá)量進(jìn)行半定量分析,實(shí)驗(yàn)組ΔNp63蛋白的相對(duì)表達(dá)量為0.35±0.07,陰性對(duì)照組為1.06±0.13,空白對(duì)照組為1.09±0.15。這與免疫組織化學(xué)染色和實(shí)時(shí)熒光定量PCR的結(jié)果一致,充分證明了ΔNp63特異性shRNA能夠顯著抑制膀胱移行細(xì)胞癌裸鼠移植瘤中ΔNp63蛋白的表達(dá)。五、討論5.1ΔNp63在膀胱腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用p63基因作為p53基因家族的重要成員,其編碼產(chǎn)物在細(xì)胞的生長、分化、凋亡等過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。通過獨(dú)特的啟動(dòng)子和mRNA剪接方式,p63基因產(chǎn)生了多種異構(gòu)體,其中TAp63和ΔNp63是最為主要的兩種。TAp63包含具有轉(zhuǎn)錄激活能力的“TA”域,與p53功能相似,在細(xì)胞周期調(diào)控、凋亡誘導(dǎo)以及腫瘤抑制等方面發(fā)揮積極作用。在正常細(xì)胞受到DNA損傷時(shí),TAp63能夠被激活,進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞周期停滯或凋亡,以此來維持基因組的穩(wěn)定性,防止腫瘤的發(fā)生。而ΔNp63含有轉(zhuǎn)錄不活躍的“ΔN”域,其主要功能是拮抗TAp63和p53的活性。在正常生理狀態(tài)下,ΔNp63對(duì)上皮干細(xì)胞的自我更新和增殖起著重要的調(diào)控作用,是上皮干細(xì)胞發(fā)育為腺上皮組織的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。在皮膚的發(fā)育過程中,ΔNp63能夠促進(jìn)表皮干細(xì)胞的增殖,維持表皮的正常結(jié)構(gòu)和功能。然而,在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中,ΔNp63的角色發(fā)生了顯著轉(zhuǎn)變。眾多研究表明,ΔNp63在多種腫瘤組織中呈現(xiàn)高表達(dá)狀態(tài),包括膀胱癌,并且其高表達(dá)與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲和轉(zhuǎn)移等過程密切相關(guān)。本研究通過免疫組化和RT-PCR技術(shù),對(duì)膀胱癌組織和正常膀胱黏膜組織中ΔNp63的表達(dá)進(jìn)行了檢測,結(jié)果顯示,膀胱癌組織中ΔNp63的陽性表達(dá)率為80.00%,顯著高于正常膀胱黏膜組織的10.00%,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在膀胱移行細(xì)胞癌組織中,ΔNp63mRNA的陽性率也明顯高于正常組,差異具有顯著性(P<0.01)。這充分表明ΔNp63在膀胱癌組織中呈高表達(dá)狀態(tài),與以往的研究結(jié)果一致。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),ΔNp63的表達(dá)與膀胱尿路上皮癌的病理分級(jí)和臨床分期密切相關(guān)。在高級(jí)別尿路上皮癌組織中,ΔNp63的陽性表達(dá)率顯著高于低級(jí)別組;隨著浸潤程度的增加,從Tis-T1期到T2-T4期,ΔNp63的陽性著色強(qiáng)度逐漸增強(qiáng),陽性表達(dá)率也逐漸升高,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這說明ΔNp63的表達(dá)水平與膀胱癌的惡性程度密切相關(guān),其高表達(dá)可能促進(jìn)了膀胱癌的進(jìn)展。ΔNp63在膀胱癌中的高表達(dá)通過多種機(jī)制促進(jìn)腫瘤的發(fā)生發(fā)展。在細(xì)胞增殖方面,ΔNp63可以直接與DNA結(jié)合,調(diào)控一系列與細(xì)胞增殖相關(guān)基因的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63能夠上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達(dá),CyclinD1是細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,其表達(dá)上調(diào)可促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程,加速細(xì)胞增殖。ΔNp63還可以通過與E2F1等轉(zhuǎn)錄因子相互作用,激活與DNA復(fù)制和細(xì)胞增殖相關(guān)的基因,進(jìn)一步促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖。在細(xì)胞凋亡方面,ΔNp63能夠抑制促凋亡基因Bax的表達(dá),Bax是一種促凋亡蛋白,能夠促進(jìn)細(xì)胞凋亡的發(fā)生。ΔNp63抑制Bax的表達(dá),使得細(xì)胞對(duì)凋亡的抵抗能力增強(qiáng),從而有利于腫瘤細(xì)胞的存活和增殖。在細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移方面,ΔNp63可以上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)的表達(dá),MMPs能夠降解細(xì)胞外基質(zhì),為腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移創(chuàng)造條件。ΔNp63還可以通過調(diào)節(jié)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化(EMT)過程,使上皮細(xì)胞失去極性和細(xì)胞間連接,獲得間質(zhì)細(xì)胞的特性,從而增強(qiáng)細(xì)胞的遷移和侵襲能力。在EMT過程中,ΔNp63能夠抑制上皮標(biāo)志物E-cadherin的表達(dá),同時(shí)上調(diào)間質(zhì)標(biāo)志物N-cadherin和Vimentin的表達(dá),促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。此外,ΔNp63的高表達(dá)還與膀胱癌對(duì)化療和放療的抗藥性密切相關(guān)。研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63可以通過激活PI3K-Akt等信號(hào)通路,上調(diào)抗凋亡蛋白和藥物外排泵的表達(dá)??沟蛲龅鞍椎纳险{(diào)使得腫瘤細(xì)胞在化療和放療過程中更難發(fā)生凋亡,而藥物外排泵的表達(dá)增加則會(huì)降低化療藥物在細(xì)胞內(nèi)的濃度,從而增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物的抵抗能力。在放療過程中,ΔNp63高表達(dá)的膀胱癌細(xì)胞能夠更有效地修復(fù)放療引起的DNA損傷,從而降低放療的敏感性。這也解釋了為什么在臨床上,ΔNp63高表達(dá)的膀胱癌患者對(duì)傳統(tǒng)的化療和放療效果往往不佳,預(yù)后較差。5.2ΔNp63特異性shRNA對(duì)膀胱腫瘤細(xì)胞增殖、凋亡和周期的影響機(jī)制細(xì)胞的增殖、凋亡和周期調(diào)控是維持細(xì)胞正常生理功能和組織穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵過程,而這些過程的異常與腫瘤的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。在膀胱癌中,ΔNp63的高表達(dá)對(duì)細(xì)胞的增殖、凋亡和周期產(chǎn)生了顯著的影響,而ΔNp63特異性shRNA則通過抑制ΔNp63的表達(dá),對(duì)膀胱腫瘤細(xì)胞的這些生物學(xué)行為進(jìn)行調(diào)控。在細(xì)胞增殖方面,本研究結(jié)果表明,ΔNp63特異性shRNA能夠顯著抑制膀胱移行細(xì)胞癌T24細(xì)胞的增殖活性。MTT法檢測結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的增殖速度明顯低于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組,細(xì)胞生長曲線呈現(xiàn)出明顯的差異。這一結(jié)果與以往的研究報(bào)道一致,如在口腔鱗狀細(xì)胞癌的研究中,通過抑制ΔNp63的表達(dá),也觀察到了細(xì)胞增殖受到明顯抑制的現(xiàn)象。深入研究其機(jī)制,發(fā)現(xiàn)ΔNp63在膀胱癌中高表達(dá)時(shí),能夠通過多種途徑促進(jìn)細(xì)胞增殖。ΔNp63可以直接與DNA結(jié)合,上調(diào)細(xì)胞周期蛋白D1(CyclinD1)的表達(dá)。CyclinD1是細(xì)胞周期從G1期進(jìn)入S期的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子,它能夠與細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶4(CDK4)或CDK6結(jié)合,形成復(fù)合物,進(jìn)而磷酸化視網(wǎng)膜母細(xì)胞瘤蛋白(Rb),使Rb蛋白失活,釋放出轉(zhuǎn)錄因子E2F,E2F能夠激活一系列與DNA復(fù)制和細(xì)胞增殖相關(guān)的基因,促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程,加速細(xì)胞增殖。ΔNp63還可以通過與E2F1等轉(zhuǎn)錄因子相互作用,直接激活與DNA復(fù)制和細(xì)胞增殖相關(guān)的基因,進(jìn)一步促進(jìn)膀胱癌細(xì)胞的增殖。而當(dāng)ΔNp63特異性shRNA抑制了ΔNp63的表達(dá)后,上述促進(jìn)細(xì)胞增殖的信號(hào)通路被阻斷,CyclinD1的表達(dá)下調(diào),細(xì)胞周期進(jìn)程受到抑制,從而導(dǎo)致膀胱癌細(xì)胞的增殖活性降低。在細(xì)胞凋亡方面,流式細(xì)胞術(shù)分析結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的凋亡率顯著高于陰性對(duì)照組和空白對(duì)照組,表明ΔNp63特異性shRNA能夠誘導(dǎo)膀胱移行細(xì)胞癌T24細(xì)胞凋亡。細(xì)胞凋亡是一種程序性細(xì)胞死亡過程,在維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)和防止腫瘤發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。正常情況下,細(xì)胞內(nèi)的凋亡相關(guān)蛋白處于平衡狀態(tài),當(dāng)受到外界刺激或內(nèi)部信號(hào)調(diào)控時(shí),這種平衡被打破,從而引發(fā)細(xì)胞凋亡。在膀胱癌中,ΔNp63的高表達(dá)能夠抑制細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn),ΔNp63可以抑制促凋亡基因Bax的表達(dá)。Bax是一種促凋亡蛋白,它能夠在線粒體外膜上形成孔道,導(dǎo)致細(xì)胞色素c釋放

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