双启动子杆状病毒介导131I肿瘤靶向治疗的实验研究

作者：张敏; 郭睿; 石朔; 苗莹; 徐昊平; 李彪

来源：中华核医学与分子影像杂志, 2014, 34(06): 484-489.

DOI：10.3760/cma.j.issn.2095-2848.2014.06.015

• 杆状病毒科
• 端粒,末端转移酶
• 钠碘转运体
• 早期生长应答因子1
• 肿瘤细胞,培养的
• 内皮细胞,培养的
• 碘放射性同位素
• 基因治疗

目的构建由人端粒酶逆转录酶(hTERT)启动子调控的NIS基因以及由早期生长应答因子1(Egr1)启动子调控的人纤溶酶原Kringle 5(K5)基因的双启动子重组杆状病毒载体,探讨同时靶向肿瘤细胞与血管内皮细胞的基因治疗模式的可行性。方法将hTERT启动子和NIS基因片段以及Egr1启动子和K5基因片段分别亚克隆至杆状病毒载体,经草地贪夜蛾卵巢细胞(Sf9)包装并扩增得到重组杆状病毒(Bac-CMV-NIS-Egr1-K5),同时将CMV启动子调控的重组杆状病毒(BacCMV-NIS-Egr1-K5)以及不含NIS基因或不含K5基因的重组杆状病毒(Bac-hTERT-0-Egr1-K5、BachTERT-NIS-Egr1-0)作为对照组。采用荧光定量PCR及Western blot分析NIS mRNA和蛋白在人宫颈癌细胞HeLa中的靶向表达,以及131I辐射对K5mRNA和蛋白的表达调控。通过摄碘实验、NaClO4抑制实验以及细胞增殖抑制实验验证NIS蛋白的功能及由其介导的131I抑瘤作用。通过细胞凋亡实验评估K5蛋白对人脐静脉内皮细胞(HUVEC)的促凋亡作用。统计学检验采用方差分析。结果成功构建重组杆状病毒Bac-hTERT-NIS-Egr1-K5。荧光定量PCR及Western blot显示肿瘤特异性启动子hTERT介导的NIS基因仅在HeLa细胞中有表达,而在正常肺纤维细胞MRC5中无表达。131I可以调控辐射敏感启动子Egr1下游K5基因的转录和翻译。细胞摄碘实验显示Bac-hTERT-NIS-Egr1-K5感染的HeLa细胞摄碘增加了5.6倍,与未加NaClO4组比,其摄碘能被NaClO4显著抑制(F=199.296,P<0.05)。131I对Bac-hTERT-NIS-Egr1-K5感染的HeLa细胞的抑制效果明显,细胞存活率仅为38.3%。Bac-hTERT-NIS-Egr1-K5感染的HUVEC细胞在131I照射下的凋亡率(30.8%)显著高于Bac-hTERT-NIS-1gr1-0组和未加病毒组(11.2%和10.9%,F=19.926、45.409,均P<0.05)。结论重组杆状病毒Bac-hTERT--NIS-Egr1-K5可使NIS基因在肿瘤细胞中靶向表达并介导131I的摄取,同时还可通过131I照射调控血管内皮细胞K5基因的表达,为开展体内NIS介导的131I摄取与K5介导的抗血管生成的协同治疗研究提供了实验依据。

• 单位
  上海交通大学医学院附属瑞金医院