作者:姚德生,李力, Kenneth Garson, Barbara C Vanderhyden
【摘要】 目的 探讨OPCML在体外、体内对卵巢癌细胞的影响。方法 将OPCML用重组慢病毒转导入人卵巢癌细胞A2780、OCC1和正常小鼠卵巢上皮细胞CD1。通过细胞增殖试验、细胞聚合力试验、细胞周期的分析和体内成瘤试验等来研究OPCML在卵巢癌细胞中的功能。结果 (1)OPCML能被重组慢病毒高效地转导入靶细胞,转导效率几乎达100%,同时达到稳定的表达,Western blot 能检测到OPCML(60kDa)和GFP(27kDa)基因蛋白在靶细胞中的表达;(2)在A2780细胞系,转导入OPCML后的细胞(A2780OPCML)的增殖明显的比未转基因(A2780)或仅转空载体(A2780pWPI)者慢(P<0.01),但在OCC1和CD1细胞系,OPCML对细胞的增殖无明显的影响(P>0.05);(3)用流式细胞仪法对细胞周期分析显示,OPCML对A2780的细胞周期有明显的滞留作用(P<0.05),但对OCC1、CD1细胞则无明显滞留作用;(4)细胞聚合力试验提示OPCML能明显增强细胞的粘附力;(5)表达OPCML的A2780细胞在裸鼠皮下仅有一个(1/4)有肿瘤生长,体积显著小于A2780及A2780-pWPI组(4/4)(P<0.001),免疫组织化学染色法能够检测到OPCML蛋白在肿瘤组织中的表达。结论 慢病毒载体作为转基因的工具,具有高效转导率和稳定表达的特点;OPCML能够增加细胞的粘附能力,抑制A2780的增殖和体内成瘤,提示OPCML可能是一个新的抑癌基因。
【关键词】 OPCML;卵巢癌;慢病毒载体;基因转移;移植瘤模型
Key words:OPCML; Ovarian cancer; Lentiviral vector; Gene transfer; Xenograft model
0 引言
OPCML (Opioidbinding protein/cell adhesion moleculelike )定位于人染色体11q25,而已有的研究证实在这个区域的杂合子缺失(LOH)与卵巢上皮癌的不良预后相关。因而提示在这个区域可能存卵巢癌的抑癌基因。OPCML与肿瘤的关系目前尚不清楚。我们已经从正常组织中克隆OPCML全长基因,并克隆到了慢病毒载体(Lentiviral vector),为了进一步明确OPCML的功能,本研究利用重组慢病毒将OPCML转导入卵巢癌细胞,研究转基因前后细胞生物学特性的变化。
1 材料和方法
1.1 材料
1.1.1 细胞及质粒来源
人胚胎肾上皮细胞293T、人卵巢浆液性囊腺癌细胞系A2780、人卵巢透明细胞癌细胞系OCC1和小白鼠正常卵巢上皮细胞系CD1均为渥太华大学癌症中心保存和提供,293T、A2780和OCC1均不表达OPCML。质粒pWPIGFP、pCMVdR8.74和pMDG由瑞士Institute of Technology Lausanne由Trono博士惠赠;OPCML表达质粒pWPI-OPCML由本研究组构建。
1.1.2 单抗、试剂盒、酶、试剂及引物来源
OPCML单克隆抗体由英国爱丁堡大学Eric Miller博士惠赠。兔抗GFP多克隆抗体购自美国Santa Cruz公司,FuGEN6转染试剂盒购自美国Roche公司。山羊抗鸡多抗购自加拿大Abcam公司。
1.2 方法
1.2.1 重组慢病毒介导的基因转移
用磷酸钙沉淀法 [1]将pWPIOPCML+ pCMV.dR874 +pMDG共转染包装细胞293T,获得携带目的基因OPCML和GFP基因的重组病毒(实验组),同时共转染pWPIGFP+pCMV.dR874 +pMDG进另一组293T作为对照(空载体对照组)。按文献方法 [1]分别获取重组慢病毒,后用之感染A2780、OCC1和CD1细胞系,分别获得表达OPCML和GFP的细胞系A2780OCML、OCC1OPCML、CD1OPCML以及仅携带有荧光蛋白GFP的A2780pWPI、OCC1pWPI、CD1pWPI细胞系。
1.2.2 卵巢上皮癌细胞系OPCML基因表达检测
1.2.2.1 重组慢病毒介导基因转导效率的检测
重组病毒感染48h后,将培养皿放在荧光显微镜下,观察有绿色荧光(GFP)的细胞数,判断感染的效率。同时可用FCM(流式细胞仪)检测GFP阳性细胞百分数:将1×106细胞离心沉淀,用PBS洗2次将细胞重新悬浮于1ml PBS中,尽可能吹打成单个细胞;在流式细胞仪上检测GFP阳性细胞数,验证慢病毒感染效率(转基因效率)。
1.2.2.2 采用Western blot检测靶细胞中目的基因蛋白质OPCML的表达
重组病毒感染细胞72h后,收集靶细胞蛋白,Western blot检测OPCML蛋白质和标记蛋白GFP的表达。一抗分别为鸡抗OPCML的单体和兔抗GFP的多克隆抗体,二抗为相应的山羊抗鸡或山羊抗兔的多克隆抗体,用微管蛋白 (Tubulin)作为内对照。
1.2.3 OPCML对卵巢上皮癌细胞生物行为影响的体外实验
1.2.3.1 细胞增殖试验
一式三份5×104个对数生长期的细胞A2780, A2780pWPI, A2780OPCML, OCC1,OCC1pWPI, OCC1OPCML,CD1, CD1pWPI, CD1OPCML被分别培养在6孔的培养平板中,72h后用胰酶消化,收集细胞,并吹打成单个细胞,并用自动细胞计数仪计算细胞数,重复3次相同的实验。
1.2.3.2 细胞聚合力试验
将对数生长期的A2780OPCML细胞及对照组A2780pWPI细胞制成单个细胞悬浮液,将1×106个细胞置于含1ml DMEM的离心管中,于37℃含5%CO2的培养箱中培养。每隔15min,用宽口移液管头吸取30μl培养液,加入30μl苔盼蓝,显微镜下计算单个活细胞数,计算单个细胞所占的百分数;重复3次相同实验。
1.2.3.3 细胞周期测定
用碘化丙啶染色法,用流式细胞仪按说明操作检测转染OPCML前后靶细胞的细胞周期变化。
1.2.4 体内移植瘤形成试验
分别将5×106个A2780、 A2780pWPI、 A2780OPCML(200~400μl)注射到体重相同的雌性CD1裸鼠皮下(每组共四只);观察肿瘤的形成和进展,4周时,因部分肿瘤太大,结束试验;处死所有的裸鼠,解剖检查肿瘤的形成,测量肿瘤的重量;将移植瘤置于荧光显微镜下,观察绿色荧光GFP表达情况。
1.2.5 移植瘤中OPCML蛋白质的表达
采用免疫组织化学ABC法检测,按试剂盒说明操作。
1.3 统计学处理
用GraphPad Prism 3.0软件作统计学处理,样本均数的比较用t检验。
2 结果
2.1 基因转导效率的检测结果
重组慢病毒感染靶细胞48h后,将培养皿放在荧光显微镜下,可以看到几乎100%细胞表达GFP,流式细胞仪检测靶细胞GFP表达,其阳性率达98%以上。