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MicroRNA-497通過靶向調(diào)控mTOR及Bcl-2增強(qiáng)膠質(zhì)瘤對(duì)替莫唑胺的耐藥性

發(fā)布時(shí)間:2020-05-13 21:32
【摘要】:膠質(zhì)瘤作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)最常見的原發(fā)性腫瘤,具有極強(qiáng)的侵襲性,當(dāng)前膠質(zhì)瘤患者的治療存在高復(fù)發(fā)率和高死亡率這兩大難題,預(yù)后較差。目前國內(nèi)外公認(rèn)的膠質(zhì)瘤有效的治療方案是根治性手術(shù)治療配合術(shù)后放化療,但即便接受正規(guī)的內(nèi)外科聯(lián)合治療,其中位生存期也不超過12個(gè)月。替莫唑胺(temozolomide,TMZ)作為第二代烷化劑,可通過誘導(dǎo)鳥嘌呤殘基的甲基化從而誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,TMZ結(jié)合放療治療膠質(zhì)瘤較單獨(dú)放療可明顯改善膠質(zhì)瘤患者預(yù)后,同時(shí)具有廣泛的適用性及較小的毒副作用,基于以上優(yōu)點(diǎn),TMZ已成為膠質(zhì)瘤治療中的標(biāo)準(zhǔn)化療藥物。但僅有不超過一半膠質(zhì)瘤患者對(duì)替莫唑胺敏感,機(jī)體先天及獲得性耐藥是制約患者對(duì)TMZ化療效果的關(guān)鍵原因。因此,尋找一種治療手段能有效抑制膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ的耐藥性一直是當(dāng)前神經(jīng)外科領(lǐng)域的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)。MicroRNAs(miRNAs)作為一組內(nèi)生的非編碼序列,miRNAs可通過與目的基因3'-UTRs的不完全配對(duì)從而誘導(dǎo)目的基因m RNA降解。當(dāng)前研究發(fā)現(xiàn)miRNAs所調(diào)控的靶基因在包括細(xì)胞增長、分化、轉(zhuǎn)移及腫瘤生長在內(nèi)的多種病理生理過程中扮演著重要的角色。近來研究表明miRNAs在腫瘤細(xì)胞對(duì)化療藥物耐藥中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用。例如miR-873可通過靶向調(diào)控Bcl-2從而改善膠質(zhì)瘤對(duì)順鉑的耐藥性,而miR-16可通過調(diào)控膠質(zhì)瘤細(xì)胞凋亡從而改善膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的耐藥性,繼而表明miRNAs可作為一種有效改善膠質(zhì)瘤耐藥性的調(diào)節(jié)劑從而用于膠質(zhì)瘤臨床治療。MiR-497作為一種廣泛存在的miRNA,在大多數(shù)惡性腫瘤中,其可通過抑制細(xì)胞增殖和分化從而對(duì)腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生抑制作用。有研究表明miR-497可通過抑制Bcl-2的表達(dá)從而誘導(dǎo)乳腺癌細(xì)胞凋亡,同時(shí)過表達(dá)miR-497可抑制體內(nèi)外宮頸癌細(xì)胞對(duì)順鉑的耐藥性。目前miR-497與膠質(zhì)瘤耐藥性是否存在一定相關(guān)性尚未可知,本次研究將探討miR-497與膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ的耐藥性的關(guān)系及其可能的作用機(jī)制。本研究將從以下四部分進(jìn)行討論分析:1.人腦膠質(zhì)瘤耐TMZ細(xì)胞株的建立及其生物學(xué)特性研究目的:分析不同人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞株對(duì)TMZ的敏感性,建立體外耐TMZ的膠質(zhì)瘤細(xì)胞株,研究膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ耐藥的分子作用機(jī)制以及探討改善膠質(zhì)瘤耐藥的有效方法,從而提高膠質(zhì)瘤患者的預(yù)后。方法:計(jì)算不同膠質(zhì)瘤細(xì)胞株(SF295、SHG-44、U138、LN382、U87和U251)對(duì)TMZ的半數(shù)抑制濃度(IC50);通過不同濃度梯度的TMZ作用于體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞,初始劑量為1u M/L,最高劑量為100 u M/L,從而獲得相對(duì)穩(wěn)定的耐TMZ細(xì)胞株,在光學(xué)顯微鏡下觀察膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長狀態(tài),計(jì)算耐藥細(xì)胞株的IC50及耐藥指數(shù)(resistance factor,RF)。結(jié)果:不同膠質(zhì)瘤細(xì)胞株(SF295、SHG-44、U138、LN382、U87和U251)對(duì)TMZ的IC50分別為54.8、149.6、496.1、349.2、94.8和264.8u M/L,選擇IC50值相對(duì)較低的SF295和U87細(xì)胞作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象;通過逐步增加TMZ濃度和周期性給藥的方式,在體外成功建立起對(duì)TMZ具有穩(wěn)定耐藥性的SF295/TR和U87/TR細(xì)胞株,光學(xué)顯微鏡下可見耐藥細(xì)胞株較親代細(xì)胞體積增大,細(xì)胞核呈不規(guī)則形,同時(shí)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)顆粒狀物增加;SF295/TR細(xì)胞對(duì)TMZ的IC50值較親代SF295細(xì)胞增加了6.4倍(分別為465.4±62.8u M/L和72.8±9.2u M/L),U87/TR細(xì)胞對(duì)TMZ的IC50值較親代U87細(xì)胞增加了5.9倍,(分別為645.2±98.1u M/L和108.5±14.8u M/L)。結(jié)論:通過模擬臨床TMZ的用藥程序,成功建立起體外耐TMZ人腦膠質(zhì)瘤細(xì)胞株SF295/TR和U87/TR,其耐藥性穩(wěn)定,濃度遞增法是膠質(zhì)瘤細(xì)胞產(chǎn)生獲得性耐藥性的重要環(huán)節(jié)。2.MiR-497對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥的影響目的:分析miR-497在耐藥及敏感型膠質(zhì)瘤細(xì)胞株中的表達(dá)差異,通過上調(diào)及下調(diào)miR-497在敏感及耐藥型膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá),檢測(cè)miR-497對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖及凋亡的影響,探討miR-497在體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥中的機(jī)制。方法:檢測(cè)miR-497在人正常星形膠質(zhì)細(xì)胞系NHA及不同膠質(zhì)瘤細(xì)胞株(SF295、SHG-44、U138、LN382、U87和U251)中的表達(dá);分析miR-497在SF295/TR和U87/TR細(xì)胞株及其親代細(xì)胞株中的表達(dá)差異;通過感染pre-miR-497或anti-miR-497至膠質(zhì)瘤細(xì)胞,上調(diào)或下調(diào)敏感及耐藥型膠質(zhì)瘤細(xì)胞中miR-497的表達(dá),利用CCK-8法檢測(cè)miR-497對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的影響,熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞凋亡。結(jié)果:與NHA細(xì)胞相比較,miR-497在體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)均顯著升高,膠質(zhì)瘤細(xì)胞株中miR-497的表達(dá)與IC50值呈正相關(guān);miR-497在SF295/TR和U87/TR細(xì)胞株中的表達(dá)較其親代細(xì)胞明顯升高;q RT-PCR檢測(cè)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)染pre-miR-497后SF295和U87細(xì)胞中miR-497表達(dá)量較轉(zhuǎn)染前明顯升高,而轉(zhuǎn)染anti-miR-497至SF295/TR和U87/TR細(xì)胞后可明顯下調(diào)miR-497表達(dá);上調(diào)miR-497的表達(dá)可促進(jìn)體外SF295和U87細(xì)胞增殖,并抑制細(xì)胞凋亡;下調(diào)miR-497的表達(dá)可抑制體外SF295/TR和U87/TR細(xì)胞增殖,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。結(jié)論:(1)MiR-497在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)強(qiáng)弱與其耐藥程度相一致;(2)MiR-497在膠質(zhì)瘤耐藥細(xì)胞中的表達(dá)較親代細(xì)胞明顯升高;(3)過表達(dá)miR-497可促進(jìn)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖,并抑制細(xì)胞凋亡,而下調(diào)miR-497的表達(dá)可抑制體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖,同時(shí)促進(jìn)細(xì)胞凋亡。3.驗(yàn)證miR-497潛在靶點(diǎn)及其對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥的作用。目的:尋找miR-497潛在靶點(diǎn),并探討其潛在靶點(diǎn)對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞耐藥中的作用,以期為膠質(zhì)瘤靶向治療開辟新的途徑。方法:通過運(yùn)用生物信息學(xué)工具RNAhybrid 2.1、Target Scan和Pic Tar對(duì)miR-497靶基因進(jìn)行預(yù)測(cè),western blot法檢測(cè)miR-497對(duì)體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞中靶基因蛋白表達(dá)的影響;利用CCK-8法檢測(cè)靶基因?qū)w外膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的影響,熒光顯微鏡下觀察細(xì)胞凋亡。結(jié)果:運(yùn)用生物信息學(xué)工具綜合測(cè)定mTOR和Bcl-2與has-miR-497存在潛在的結(jié)合位點(diǎn);western blot實(shí)驗(yàn)證實(shí)miR-497可正向調(diào)節(jié)mTOR和Bcl-2在膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá);下調(diào)mTOR和Bcl-2在耐藥膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)可抑制體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長,并促進(jìn)細(xì)胞凋亡。結(jié)論:MiR-497可正向調(diào)節(jié)mTOR和Bcl-2在體外膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá),抑制mTOR和Bcl-2在體外耐藥膠質(zhì)瘤細(xì)胞中的表達(dá)可逆轉(zhuǎn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞對(duì)TMZ的耐藥性。4.MiR-497對(duì)體內(nèi)耐藥型膠質(zhì)瘤細(xì)胞生長的影響。目的:通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證miR-497對(duì)體內(nèi)耐藥型膠質(zhì)瘤生長的作用,進(jìn)一步探究miR-497作為耐藥型膠質(zhì)瘤生物學(xué)靶向治療的可行性。方法:穩(wěn)定轉(zhuǎn)染lenti-anti-miR-497至膠質(zhì)瘤U87/TR細(xì)胞株,對(duì)照組U87/TR細(xì)胞轉(zhuǎn)染lenti-anti-NC;建立裸鼠人腦膠質(zhì)瘤皮下移植瘤模型;通過q RT-PCR檢測(cè)miR-497在體內(nèi)膠質(zhì)瘤中的表達(dá);免疫組化法檢測(cè)Ki-67在皮下移植瘤組織中的表達(dá);Tunel法檢測(cè)腫瘤細(xì)胞凋亡;western blot檢測(cè)mTOR和Bcl-2的表達(dá)。結(jié)果:與對(duì)照組相比較,anti-miR-497組皮下移植瘤生長明顯減緩;anti-miR-497組膠質(zhì)瘤中Ki-67的陽性表達(dá)率較對(duì)照組明顯降低,細(xì)胞凋亡明顯增加,同時(shí)mTOR和Bcl-2的表達(dá)顯著降低。結(jié)論:MiR-497低表達(dá)可有效抑制體內(nèi)耐藥型膠質(zhì)瘤生長,miR-497有望成為耐藥型膠質(zhì)瘤治療的作用靶點(diǎn)。綜上所述,本次研究結(jié)果表明miR-497作為一種膠質(zhì)瘤促癌基因,與體內(nèi)外膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ的耐藥性聯(lián)系密切,同時(shí)mTOR和Bcl-2作為miR-497可能潛在靶向基因在膠質(zhì)瘤對(duì)TMZ獲得性耐藥中也發(fā)揮了一定作用,從而表明miR-497有望成為膠質(zhì)瘤耐藥的新的治療靶點(diǎn)。
【圖文】:

耐藥型,親代,細(xì)胞,種膠


oRNA-497 通過靶向調(diào)控 mTOR 及 Bcl-2 增強(qiáng)膠質(zhì)瘤對(duì)替莫唑胺的耐藥性 第87 細(xì)胞作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)(圖 1-1A)。表 1:CCK-8 法檢測(cè)不同濃度 TMZ 對(duì) 6 種膠質(zhì)瘤細(xì)胞的增殖抑制作用μ M/L) 0 5 50 100 250 500 1000(OD 值) 1.485±0.357 1.047±0.286 0.915±0.247 0.804±0.248 0.517±0.138 0.377±0.086 0.2614(OD 值) 1.581±0.416 1.286±0.361 1.207±0.249 1.176±0.313 0.954±0.232 0.685±0.127 0.559OD 值) 1.253±0.294 1.181±0.206 1.034±0.253 0.986±0.217 0.964±0.239 0.953±0.274 0.657(OD 值) 1.594±0.342 1.296±0.235 1.196±0.211 1.069±0.234 0.863±0.142 0.847±0.188 0.716D 值) 1.652±0.343 1.428±0.241 1.206±0.249 0.987±0.268 0.876±0.196 0.547±0.113 0.449OD 值) 1.186±0.178 1.034±0.236 0.967±0.312 0.895±0.267 0.879±0.227 0.634±0.176 0.579

細(xì)胞,親代,耐藥型


1-2:在光學(xué)顯微鏡下觀察親代 SF295 細(xì)胞(A)及 SF295/TR 細(xì)胞(B)(×42.3 比較耐藥型膠質(zhì)瘤細(xì)胞與親代細(xì)胞對(duì) TMZ 的 IC50 值培育成功 SF295/TR 和 U87/TR 細(xì)胞后,利用 CCK-8 法檢測(cè) TMZ 對(duì)兩種細(xì)胞殖抑制作用,,檢測(cè)結(jié)果如表 2;SF295/TR 和 U87/TR 細(xì)胞對(duì) TMZ 的 IC50 分別5.4 和 645.2 uM/L;如圖 1-1B 所示,SF295/TR 和 U87/TR 細(xì)胞的 IC50 與各自親胞相比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性(P < 0.001),其 RI 指數(shù)分別為 8.49 和 6.81。表 2:CCK-8 法檢測(cè)不同濃度 TMZ 對(duì) SF295/TR 和 U87/TR 細(xì)胞的增殖抑制作(μ M/L) 0 5 50 100 250 500 100095/TR (OD 值) 0.927±0.196 0.907±0.246 0.867±0.218 0.843±0.169 0.784±0.158 0.724±0.128 0.531±/TR (OD 值) 1.108 1.086±0.209 1.027±0.186 0.997±0.259 0.968±0.210 0.942±0.185 0.712± 討 論近年來隨著外科手術(shù)器械、顯微外科手術(shù)技巧及神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)的興起和發(fā)展
【學(xué)位授予單位】:蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:R739.4

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2 朱丹化;MicroRNA-497通過靶向調(diào)控mTOR及Bcl-2增強(qiáng)膠質(zhì)瘤對(duì)替莫唑胺的耐藥性[D];蘇州大學(xué);2018年

3 葉敏華;RNF213基因在膠質(zhì)瘤發(fā)病中的作用及機(jī)制研究[D];南昌大學(xué);2019年

4 余楊;ATP1A1對(duì)人膠質(zhì)瘤干細(xì)胞增殖和凋亡的影響及機(jī)制研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2019年

5 郭清;膠質(zhì)瘤內(nèi)的Galectin-9/TIM-3/IL-6信號(hào)促進(jìn)腫瘤生長并調(diào)節(jié)腫瘤免疫微環(huán)境[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

6 梁超;UCA1通過抑制miR-204-5p上調(diào)ZEB1的表達(dá)促進(jìn)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移、侵襲和上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

7 曹碩;FXR1通過增加MIR17HG的穩(wěn)定性調(diào)控膠質(zhì)瘤細(xì)胞惡性生物學(xué)行為的機(jī)制研究[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

8 李振航;miR-196a/GATA6介導(dǎo)膠質(zhì)瘤干細(xì)胞增殖及間質(zhì)表型轉(zhuǎn)化機(jī)制研究[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

9 高夢(mèng)琦;ISG20促進(jìn)膠質(zhì)瘤局部微環(huán)境免疫應(yīng)答導(dǎo)致不良預(yù)后[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

10 何振巍;FUS/circ_002136/miR-138-5p/SOX13反饋環(huán)調(diào)節(jié)膠質(zhì)瘤血管新生的機(jī)制[D];中國醫(yī)科大學(xué);2019年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周洲;敲減長鏈非編碼RNA CRNDE促進(jìn)miR-136表達(dá)并抑制膠質(zhì)瘤U251細(xì)胞的遷移與侵襲[D];江蘇大學(xué);2019年

2 張德龍;LncRNA ASB16-AS1對(duì)膠質(zhì)瘤生物學(xué)行為的影響[D];皖南醫(yī)學(xué)院;2019年

3 劉俊;lncRNA BLACAT1及miR204-5p在膠質(zhì)瘤中的表達(dá)及預(yù)后的相關(guān)研究[D];皖南醫(yī)學(xué)院;2019年

4 周黃貴;長鏈非編碼RNA BLACAT1對(duì)膠質(zhì)瘤增殖、侵襲、遷移的影響[D];皖南醫(yī)學(xué)院;2019年

5 鄢騰峰;MiR-512-5p靶向JAG1抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖并誘導(dǎo)細(xì)胞周期阻滯[D];南昌大學(xué);2019年

6 李南;microRNA-148a-3p通過靶向調(diào)控ST18促進(jìn)神經(jīng)膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移和侵襲[D];湖南師范大學(xué);2019年

7 羅文君;miR-135a-5p異常減少在膠質(zhì)瘤發(fā)生發(fā)展中的作用及其機(jī)制研究[D];天津醫(yī)科大學(xué);2018年

8 舒秋婷;內(nèi)源性小分子ITE影響膠質(zhì)瘤細(xì)胞的遷移及增殖的機(jī)制研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2019年

9 張宏全;特異性殺傷膠質(zhì)瘤干細(xì)胞化合物SN38的發(fā)現(xiàn)及評(píng)價(jià)[D];南華大學(xué);2019年

10 蔡雨晴;東亞鉗蝎氯毒素抑制膠質(zhì)瘤細(xì)胞增殖的機(jī)制研究[D];山西大學(xué);2019年



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