Ras基因在胃癌细胞中的表达及其对胃癌细胞生物学行为的影响

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Alexandratj
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目的:本次实验我们选用7株不同来源(胃癌淋巴结转移,胃癌肝转移,胃癌腹水转移和胃癌组织转移)、不同分化程度的胃癌细胞和1株正常胃黏膜细胞,系统研究胃癌细胞中是否存在Ras家族新成员—ERas基因mRNA全长的表达及表达差异,分析ERas基因全长的突变情况以及其对胃癌细胞增殖,迁移和克隆形成能力的影响;同时系统研究传统Ras家族成员Kras,Hras和Nras基因在人胃癌细胞中的表达,分析突变热点12,13,61位密码子的突变情况,从而进一步探索Ras基因在胃癌发生发展中所起到的作用。  方法:实验运用RT-PCR检测7株胃癌细胞(MKN-28,MN-45,BGC-823,NCL-N87,SNU-16,SGC-7901,AGS)和1株正常胃黏膜细胞(GES-1)中ERas基因全长转录本的表达,测序分析ERas基因全长是否存在突变,real-time PCR检测 ERas基因表达水平差异,从中筛选出两株高表达 ERas基因的胃癌细胞MKN-28和 BGC-823;进一步利用 siRNA沉默 ERas基因表达后,分别通过CCK-8,Transwell,细胞划痕和克隆形成实验观察ERas基因对胃癌细胞增殖,迁移,克隆形成能力的影响。运用RT-PCR的方法检测Kras,Hras和Nras基因在上述8株细胞中的表达情况,并对其突变热点12,13,61位密码子进行测序分析,观察是否存在突变。  结果:在上述7株胃癌细胞中均检测到ERas基因全长转录本,且呈差异性表达,BGC-823,MKN-28,SNU-16和SGC-7901细胞中表达水平较高,分别是正常胃黏膜GES-1细胞表达水平的89.26倍,20.25倍,5.46倍和4.27倍;首次测序证实上述7株胃癌细胞中该基因全长不存在突变;利用siRNA沉默MKN-28和BGC-823中的ERas基因,通过CCK-8实验证实敲除ERas基因后胃癌细胞的增殖能力降低,MKN-28细胞转染 siRNA30,siRNA32后72 h OD值分别由1.60±0.05降至1.28±0.10(P<0.01)和1.35±0.10(P<0.01),96h OD值分别由2.09±0.09降至1.74±0.10(P<0.01)和1.64±0.11(P<0.01);BGC-823细胞转染siRNA30,siRNA32后72 h OD值分别由0.64±0.18降至0.30±0.08(P<0.01)和0.40±0.10(P<0.05),96 h OD值分别由1.57±0.07降至1.00±0.46(P<0.05)和1.20±0.19(P<0.01);Transwell实验证实敲除 ERas基因后胃癌细胞的迁移能力减弱,MKN-28细胞转染 siRNA30,siRNA32后24 h迁移的细胞数目分别由163.5±9.19降至62.50±7.78(P<0.01)和71±11.31(P<0.05),48h后分别由350.5±13.44降至130.50±13.44(P<0.01)和146.5±12.02(P<0.01);BGC-823细胞转染 siRNA30,siRNA32后24 h迁移的细胞数目分别由155.50±9.19降至50±4.24(P<0.01)和60.5±9.19(P<0.05),48 h后分别由255±8.49降至69.5±4.95(P<0.01)和86±8.49(P<0.01);划痕实验进一步证实,敲除ERas基因后胃癌细胞的迁移能力减弱,MKN-28,BGC-823细胞在24 h,48 h,72 h和96 h划痕修复速度显著降低,其中在48 h最具有统计学意义,转染siRNA30和siRNA32的 MKN-28细胞划痕修复率分别从61.35%±3.54%降至25%±6.25%(P<0.001)和28.89%±3.85%(P<0.001),BGC-823分别从58.13%±3.61%降至19.61%±3.78%(P<0.001)和18%±3.85%(P<0.001);克隆形成实验证实,敲除ERas基因后胃癌细胞的克隆形成能力减弱,转染siRNA30和siRNA32沉默ERas基因后,MKN-28细胞克隆数分别从413±11.3降至237±12.73(P<0.01)和254±9.90(P<0.01),BGC-823分别从318.5±12.02降至166±9.90(P<0.01)和180±12.73(P<0.01)。上述结果显示,ERas基因具有促进胃癌细胞增殖,迁移,克隆形成的能力。  传统Ras基因在胃癌细胞中均有不同程度的表达,其中Hras和Nras基因在各株胃癌细胞中表达水平无明显差异,而Kras基因则呈差异性表达,在MKN-28,NCL-N87,SGC-7901中表达较高,且在MKN-28,BGC-823,SNU-16和SGC-7901细胞中除检测到543 bp的目的条带外还检测到一条约400 bp的条带,经测序证实为一新发现的Kras基因剪接型,特点为缺失第二外显子,第一、三外显子直接拼接,命名为KrasΔE2。测序分析Ras基因突变热点12,13,61位密码子,除GES-1细胞Kras基因第12位密码子由甘氨酸变为丝氨酸外,7株胃癌细胞中均未检测到传统Ras基因的热点突变。  结论:ERas基因在胃癌细胞中呈活化状态,具有促进胃癌细胞增殖,迁移,克隆形成的能力,与胃癌发生存在一定关系;但该基因的活化并不是通过基因突变导致的;ERas基因有望成为胃癌检测的一个新指标或胃癌治疗的一个新靶点。  传统Ras基因在胃癌细胞中均有不同程度的活化,其中Hras和Nras表达均一,而Kras则呈差异性表达,可能Kras与胃癌的关系更为密切;与在其它肿瘤中不同,胃癌细胞中Ras基因并不是通过热点突变导致自身持续活化而致癌。  Kras基因新剪接型KrasΔE2的发现为更深入的认识Kras基因在胃癌细胞中的致癌机理提供了新的思路;该剪接型在胃癌细胞和组织中较普遍存在,可能与Kras基因导致胃癌发生直接相关;至于新剪接型KrasΔE2与胃癌的发生,发展和预后的关系还需进一步的研究。
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