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目的:构建一个双“肿瘤靶向”的基因-病毒治疗载体,并插入新肝癌抑制基因HCCS1(肝癌抑制基因-1)的表达盒来验证其治疗的靶向性和有效性,同时进一步揭示HCCS1在肝癌治疗中的重要作用。
方法:通过重叠延伸PCR缺失Pzd55载体上的E1A启动子区域,并引入多克隆位点,获得Pmd55。抽提大鼠基因组DNA,PCR获取含PEG-3(促肿瘤进展基因-3)启动子核心元件的最小有效片段,简称PEG-3p。构建Pgl3-PEG-3p,并以荧光素酶试验测定PEG-3p启动子在肝癌细胞中的相对转录活性。将PEG-3p亚克隆入Pmd55,获得双肿瘤靶向基因-病毒治疗载体Ppd55。用Bgl II将Pzd55-HCCS1上的HCCS1表达盒切下,亚克隆入Ppd55载体中,获得Ppd55-HCCS1后,与腺病毒骨架质粒Pbhge3共转染HEK293细胞,通过在细胞内同源重组,包装出PD55-HCCS1病毒,病毒经过3次空斑纯化,通过PCR鉴定病毒的正确性。构建pShuttle-PEG-3p-HCCS1,并通过AdeasyTM系统包装Ad-PEG-3p-HCCS1病毒,通过PCR鉴定病毒的正确性。Western blot检测PD55-HCCS1与5个对照病毒在正常和恶性肝细胞中介导E1A和HCCS1蛋白表达的情况。结晶紫染色观察各腺病毒的致细胞病变效应,MTT试验检测各腺病毒感染后的细胞存活率。大量扩增PD55-HCCS1,CsCl梯度离心纯化后用空斑形成实验测病毒滴度。利用原代培养的BEL-7404细胞成瘤,并通过分组瘤内注射PD55-HCCS1和ZD55-HCCS1,比较瘤体的生长曲线和最终的抑瘤率。免疫组化染色观察HCCS1蛋白在病毒处理瘤体中的表达情况。
结果:重叠延伸PCR缺失了Pzd55载体上210 bp的E1A启动子区域,引入了Mlu I/Not I/Bcl I三个酶切位点。PEG-3p经PCR成功获得,荧光素酶试验提示:相对于正常肝细胞L-02而言,其在BEL-7404、BEL-7405、QGY-7703、HepG2中的相对活性分别为3.9、4.7、1.5、2.1倍。PEG-3p成功亚克隆入Pmd55的E1A启动子区域,并经酶切鉴定,获得Ppd55载体。HCCS1表达盒插入该载体中,并成功包装出双肿瘤靶向的基因病毒PD55-HCCS1,纯化后经PCR鉴定正确。成功构建pShuttle-PEG-3p-HCCS1,并通过AdeasyTM系统得到了非增殖型腺病毒Ad-PEG-3p-HCCS1,PCR鉴定正确后,连同Ad.Null、ONYX-015、Ad-CMV-HCCS1、ZD55-HCCS1共5个病毒作为PD55-HCCS1的对照。Western blot显示PD55-HCCS1能够介导E1A及HCCS1在肝癌细胞中的特异性表达。结晶紫染色和MTT试验均显示,PD55-HCCS1在没有增加正常细胞毒性的情况下,保持甚至提高了肿瘤细胞的抑制率。大量扩增得到的PD55-HCCS1滴度为5×1010pfu/ml。动物实验显示,PD55-HCCS1注射组较ZD55-HCCS1组生长速率慢,且在接种后第35天时,抑瘤率达到(77.41±11.65)%。免疫组化显示PD55-HCCS1能够介导肝癌细胞内HCCS1蛋白的大量表达。
结论:本研究成功构建了一个双肿瘤靶向基因-病毒治疗载体,能够最有效地介导病毒在肿瘤细胞内的增殖及治疗基因的大量表达。同时实验进一步提示,HCCS1在诱导细胞凋亡及肝癌治疗中的重要作用,为肿瘤的基因-病毒治疗提供了新内容。