重组HIF—1α及NIS慢病毒表达载体的构建及功能鉴定

目的构建肌凝蛋白轻链-2（MLC-2v）启动下HIF-1α及人NIS慢病毒真核表达载体,探讨外源基因在心肌细胞中的特异性表达和NIS作为报告基因的可行性。方法应用基因重组技术构建慢病毒（Lv）-延长因子（EF）1-HIF-1α-内部核糖体进入位点（IRES）-NIS及Lv-MLC-HIF-1α-IRES-NIS慢病毒表达载体。对重组质粒进行酶切、测序鉴定后,采用脂质体转染法将重组质粒转入Hela细胞。细胞免疫荧光及Westernb1a分别验证HIF-1α及NIS蛋白在细胞中的定位及定量表达;制备重组病毒,分别以不同的感染复数（MOI）感染H9C2大鼠心肌细胞、NIH-3T3小鼠胚胎成纤维细胞和L6大鼠骨骼肌成肌细胞,Westernb1a确定最佳MOI并验证MLC·2v启动子的特异性;分别行H9C2细胞动态摄碘和NaClO4抑制实验。采用两样本t检验分析数据。结果成功构建Lv-EFl-HIF-1a-IRES-NIS及Lv-MLC-HIF-1α-IRES-NIS慢病毒表达载体。2种质粒分别转染Hela细胞,免疫荧光显示HIF-1α蛋白表达于胞质,NIS蛋白表达于胞膜;Westernb1a显示EFl启动下2种蛋白质的表达量多于MLC-2v启动下相应表达。Westernb1a蛋白检测后测定蛋白灰度值,阳性对照组NIS及HIF-1α灰度值分别为69-8和71-9,EF1启动下分别为109-4和92-7,MLC-2v启动下分别为141-9和132-4。Lv-MLC-HIF-1α-IRES-NIS病毒感染H9C2细胞,MOI为20时NIS蛋白表达最高,为最佳MOI。2种病毒以MOI为20分别感染H9C2、NIH-3T3及L6细胞,Westernb1a显示EF1启动下NIS蛋白在3种细胞中均有表达,灰度值分别为23.4、29.8和28.6,相差较小。MLC-2v启动下仅H9C2细胞中有大量NIS蛋白表达,NIS蛋白在H9C2、L6及NIH-3T3细胞的灰度值分别为157.9、178.8和2173。H9C2细胞的摄碘高峰时间为40min,峰值为4287.2计数·min-1,是阴性对照组（254.g计数·min-1）的16.85倍（t=5.34,P〈0.01）。摄碘可被NaC国O4抑制,抑制率达85.5％（t=21.3,P〈0.01）。结论MLC-2v可启动治疗基因HIF-1α及报告基因NIS在心肌细胞中特异性表达,表达的NIS蛋白具有摄碘功能,为NIS作为报告基因监测外源基因的靶向治疗奠定了基础。     

杆状病毒介导NIS基因放射治疗甲状腺癌的实验研究

目的探讨重组钠／碘同向转运体(NIS)基因杆状病毒介导甲状腺癌细胞放射性碘治疗的可行性。方法构建杆状病毒载体质粒(pFBNIS)并制备重组NIS杆状病毒(BacNIS)，体外感染甲状腺癌细胞，通过免疫荧光检测NIS蛋白的表达，通过动态摄碘及NaC104摄碘抑制实验观察表达蛋白的功能和特性；进行^131I杀伤细胞的克隆形成实验。结果成功构建了重组NIS杆状病毒，受巨细胞病毒(CMV)极早期基因启动子调控；BacNIS体外感染的甲状腺癌细胞表达的NIS蛋白具有摄碘功能和NaC104抑制的特性；BacNIs感染的肿瘤细胞可被^131I有效杀伤。结论BacNIS是介导肿瘤细胞摄碘的有效方法，为杆状病毒介导NIS基因治疗失分化甲状腺癌转移灶提供依据。     

重组NIS基因腺相关病毒的制备及其在甲状腺癌细胞系表达

目的探讨钠碘同向转运体（NIS）基因介导的甲状腺癌基因治疗的可行性。方法构建腺相关病毒载体质粒pGA—NIS，并采用磷酸钙沉淀法制备重组NIS基因的腺相关病毒rAAV—NIS，体外感染甲状腺癌细胞系FTC-133、8505C后，通过免疫荧光检测被感染细胞的NIS蛋白表达，并通过摄碘实验及NaClO4摄碘抑制实验验证其表达的NIS蛋白功能和特性。结果成功制备了重组NIS基因的rAAV—NIS，其感染肿瘤细胞所表达的NIS蛋白位于细胞膜上，且具有介导碘摄取的功能，以及被NaClO4抑制的特性，表明与正常甲状腺细胞的NIS具有相同的功能和特性。感染细胞的碘摄取较未感染细胞明显增高。结论rAAV—NIS能介导甲状腺癌细胞的碘摄取，为甲状腺癌NIS基因介导的基因治疗提供了实验依据。     

hTERT启动子调控hNIS基因介导肺癌细胞碘摄取和131I治疗的实验研究

目的 构建含人端粒酶反转录酶(hTERT)核心启动子调控的人钠/碘同向转运体(hNIS)基因重组腺病毒,并靶向转染至肺癌A549细胞中特异性表达.探讨hTERT启动子调控的hNIS基因介导放射性碘治疗肿瘤的可能性.方法 应用AdEasy系统构建重组腺病毒Ad-hTERT-hNIS,同时构建巨细胞病毒(CMV)启动子调控的hNIS重组腺病毒Ad-CMV.hNIS作为阳性对照,不含hNIS的重组腺病毒Ad-CMV作为阴性对照.应用反转录.聚合酶链反应(RT-PCR)方法验证hTERT在转染肿瘤细胞中的转录活性,摄碘实验检测表达的hNIS蛋白功能,细胞克隆形成实验评价131I对转染肿瘤细胞的毒性作用.结果 成功构建重组腺病毒Ad-hTERT-hNIS、Ad-CMV-hNIS及Ad-CMV,并经PCR验证正确.RT-PCR证实hNIS cDNA能从Ad-hTERT-hNIS转染的细胞中扩增出来.Ad-hTERT-hNIS和Ad-CMV-hNIS转染的肺癌A549细胞摄碘能力比阴性对照组Ad-CMV转染的细胞分别提高了23和31倍,且摄碘能力可以被NaClO4抑制.Ad-hTERT-hNIS和Ad-CMV-hNIS转染的肺癌A549细胞均可被131I杀死,2组细胞成活率分别为(31.2±1.45)%和(23.6±4.08)%,而阴性对照组和未转染病毒组分别为(89.0 ±2.99)%和(91.2 ±4.63)%.结论 hTERT启动子调控的hNIS重组腺病毒转染肿瘤细胞后,应用131I治疗有望成为一种新的基因靶向治疗手段.     

双启动子杆状病毒介导131I肿瘤靶向治疗的实验研究

目的构建由人端粒酶逆转录酶（hTERT）启动子调控的N1S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Kringle5（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N1S基因片段以及Egr1启动子和麟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—hTERT-N1S—Egr1-K5）,同时将CMV启动子调控的重组杆状病毒（Bac—CMV-NIS—Egr1-K5）以及不含NIS基因或不含硒基因的重组杆状病毒（Bac—hTERT-O—Egrl-K5、Bac-hTERT-NIS—Egr1-0）作为对照组。采用荧光定量PCR及Westernblot分析NISmRNA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Westernblot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下游您基因的转录和翻译。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—Egrl一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—Egr1-0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—Egrl．K5可使NIS基因在肿瘤细胞?     

人铜锌超氧化物歧化酶基因启动子驱动的红色荧光蛋白报告基因载体的构建及表达

目的 构建人铜锌超氧化物歧化酶基因(Cu/Zn SOD,SOD1)启动子驱动的红色荧光蛋白报告基因载体,并对其功能进行鉴定,为研究细胞内SOD1基因表达调控和相关的信号转导机制提供重要工具.方法 提取人基因组DNA,FCR扩增SOD1 5'非编码区启动子序列(-1 499- +17);采用基因重组技术构建由SOD1启动子驱动的红色荧光蛋白报告基因载体,将该载体瞬时转染Hella细胞,观察静息或佛波酯(PMA)刺激下红色荧光蛋白表达,以检测SOD1启动子的转录活性及其基凶表达.结果 酶切和DNA测序证明所构建红色荧光蛋白报告基因载体正确;该表达载体静息状态下在Hella细胞表达少量红色荧光蛋白,经PMA刺激后,能够表达较多高亮度的红色荧光蛋白.结论 成功构建了SOD1启动子驱动的红色荧光蛋白报告基因载体,其对相关刺激有很好的反应,可用于SOD1基因表达信号调控机制的研究.     

NIS基因转染介导~(131)Ⅰ分子靶向放射治疗恶性肿瘤

近年来,大量实验研究证实,甲状腺滤泡上皮细胞摄碘所依赖的"碘泵"是钠/碘同向转运体(NIS)基凶编码表达的转运蛋白.已有文献综述NIS基凶结构、人体组织分布、调控机制、摄碘能力等内容~([1]).目前,NIS基因转染介导~([3])Ⅰ分子靶向放射治疗,正从甲状腺恶性肿瘤逐步拓展到其他恶性肿瘤.     

全反式维甲酸对甲状腺癌细胞NIS基因表达及摄碘水平的影响

目的探讨全反式维甲酸(ATRA)对甲状腺癌细胞株钠／碘同向转运体(NIS)基因表达及摄碘水平的影响。方法以不同浓度ATRA作用于3株甲状腺癌细胞(FIE-133、K1、8505C)，利用半定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测NIS mRNA表达，并测定细胞摄碘水平。结果ATRA在10^-7～10^-4mol／L范围内可剂量依赖性上调FTC-133细胞NIS mRNA的表达，增强FIE-133细胞的摄碘能力；ATRA在10^-6～10^-4mol／L范围内可上调K1细胞NIS mRNA的表达，并增加其摄碘水平；不同浓度组均未见8505C细胞NIS mRNA的表达和摄碘水平增加。结论ATRA可上调FIE-133、K1细胞NIS基因表达，提高其摄碘能力，这为ATRA用于分化型甲状腺癌的^131I治疗提供了实验依据。     

重组腺病毒Ad-mALR和Ad-hALR的构建及其对棕榈酸(PA)诱导的L02细胞凋亡的影响

目的 构建含肝再生增强因子(ALR)基因的重组腺病毒并探讨其抗凋亡功能.方法 采用基因重组法构建重组穿梭载体pAdTrack-TO4-mALR和pAdTrack-TO4-hALR,同源重组法构建重组腺病毒Ad-GFP-mALR和Ad-GFP-hALR,4轮扩增后获得高滴度Ad-GFP-mALR和Ad-GFP-hALR.将上述腺病毒感染L02细胞,通过绿色荧光蛋白(GFP)的表达了解其感染率;Western blotting法检测ALR及Bcl-2/Bax蛋白表达;CCK-8法检测细胞增殖活性;流式细胞仪检测ALR对棕榈酸(PA)诱导的L02细胞凋亡的影响.结果 重组腺病毒Ad-GFP-mALR和Ad-GFP-hALR构建成功,且均能高效感染并稳定表达于L02细胞.与非感染组和感染空载病毒组相比,过表达ALR能促进L02细胞的增殖,并抵抗PA诱导的L02细胞凋亡作用,明显降低Bax,增加Bcl-2蛋白的表达.结论 ALR对寸L02细胞具有促增殖及抗PA诱导的细胞凋亡的作用.     

内质网应激对ATF6调控XBP1启动子转录的影响

目的 确定XBP1启动子的转录核心区域,探讨激活转录因子6(ATF6)在内质网应激(ERS)与非ERS状态下对XBP1启动子转录活性的调控作用.方法 采用基因重组技术构建ATF6基因及两个缺失体ATF6s1p、ATF6s2p的真核表达载体pcDNA3.1 (-)-ATF6、pcDNA3.1 (-)-s1p、pcDNA3.1(-)-s2p,以及XBP1启动子报告基因载体pGL3-XBP1.针对XBP1启动子的各个组成元件设计和构建XBP1一系列截短体的报告基因载体.采用双荧光素酶报告基因法检测并确定XBP1启动子的核心启动子区,Western blotting检测ATF6及缺失体s2p、s1p在ERS与非ERS状态下对XBP1核心启动子区转录的调控作用.结果 XBP1启动子的-407bp-+133bp区域是转录活性调控的核心区域,-2000bp--407bp区域不具有转录活性,该区域可能含有抑制转录活性的组成元件.非ERS状态时,ATF6及两个缺失体s2p、s1p可明显上调XBP1启动子的转录活性及XBP1蛋白表达;而在ERS状态时,ATF6及两个缺失体s2p、s1p下调了XBP1启动子的转录活性和XBPl蛋白表达.结论 ATF6对XBP1的转录调控作用在ERS状态和非ERS状态下存在差异.非ERS状态时,ATF6上调XBP1的转录和表达,而ERS状态时,ATF6下调XBP1的转录和表达.     

99mTc-pertechnetate uptake in hepatoma cells due to tissue-specific human sodium iodide symporter gene expression

The sodium iodide symporter (NIS) gene could be used as an ideal reporter gene as well as a promising therapeutic gene. 99mTc-pertechnetate has proven to be more advantageous than 131I-iodide with respect to image quality, procedure and radiation dose in examination of thyroid uptake and scintigraphy. Herein, we investigated the feasibility of monitoring human sodium iodide symporter (hNIS) gene expression with 99mTc-pertechnetate in hepatoma cells (MH3924A) following tissue-specific expression. METHODS: MH3924A cells were stably transfected with the recombinant retroviral vector, in which hNIS cDNA was driven by murine albumin enhancer/promoter (mAlb) and coupled to hygromycin resistance gene using an internal ribosomal entry site. Functional NIS expression in hepatoma cells was confirmed by an 125I(-) uptake assay. The dynamic uptake and efflux of 99mTc-pertechnetate was determined both in vitro and in vivo. RESULTS: The 99mTc-pertechnetate was up to 254-fold higher in stably transfected MH3924A cells than in wild-type cells. However, the in vitro efflux of 99mTc-pertechnetate out of recombinant cells was rapid with a half-life of less than 2 min. Further, the in vivo studies yielded clear images and quantitative data of mAlbhNIS-infected tumor xenografts using 99mTc-pertechnetate and gamma camera. CONCLUSION: The current study demonstrates enhanced 99mTc-pertechnetate uptake in hepatoma cells in vitro and in vivo following tissue-specific gene transfer using a recombinant retrovirus with the albumin enhancer/promoter and the hNIS gene. It is feasible to monitor hNIS gene expression noninvasively and quantitatively using conventional gamma camera and 99mTc-pertechnetate.     

重组质粒hTSHR转染低分化甲状腺癌细胞株后对摄碘能力及特异性基因表达的影响

目的 探讨重组真核表达质粒pcDNA3.1/人TSH受体（hTSHR）体外转染TSHR表达下降的低分化滤泡状甲状腺癌细胞株后,细胞摄取放射性碘功能以及甲状腺癌相关基因mRNA表达 的变化.方法 pcDNA3.1/hTSHR转化DH5a感受态菌,进行扩增、酶切,再以核苷酸测序方法鉴定.体外转染pcDNA3.1/hTSHR,通过免疫荧光检测TSHR表达产物,井型γ计数仪检测摄碘率,相对定量实时荧光PCR验证其表达的TSHR蛋白功能和特性.采用SPSS 13.0软件,对计量资料行t检验.结果pcDNA3.1/hTSHR经PCR扩增hTSHR-cDNA片段约113 kb,Kpn Ⅰ和Xha Ⅰ双酶切：hTSHR-cDNA的片段约2.3 kb,pcDNA3.1（＋）的片段约5.5 kb,均同预期片段大小相符;核苷酸测序方法鉴定测序结果与GenBank中收录的hTSHR全长序列一致,表明真核表达质粒构建正确.在hTSH刺激下,转染pcDNA3.1/hTSHR细胞与转染pcDNA3.1（＋）细胞比较：（1）在甲状腺肿瘤细胞胞质、胞膜有增强的绿色荧光,（2）前者125 I摄取率是后者的2.9倍（t=28.63,P＜0.01）,（3）甲状腺碘摄取相关基因TSHR、钠碘转运体（NIS）、甲状腺过氧化物酶（TPO）、Tg的mRNA的表达分别升高1.74倍（t=5.959,P＜0.01）、7.2倍（t=3.807,P＜0.05）、2.88倍（t=4.769,P＜0.01）和2.67倍（t=6.388,P＜0.01）.结论 pcDNA3.1/hTSHR体外转染甲状腺癌肿瘤细胞后,可有效提高碘的摄取;这可为放射性碘治疗失分化甲状腺癌提供新的实验依据.     

hTERT启动子特异驱动IL-24重组腺病毒的包装及鉴定

目的 包装并鉴定人端粒酶逆转录酶（hTERT）启动子特异驱动白介素-24（IL-24）的重组复制缺陷型腺病毒.方法 全基因合成优化后的hTERT启动子,插入质粒pGL3-basic的多克隆位点（pGL3-phTERT）;从人外周血单核细胞扩增IL-24,插入pGL3-phTERT质粒的hTERT启动子下游获得pGL3-phTERT-IL24;随后将phTERT-IL24插入pShuttle中间质粒,使用AdEasy^TM Adenoviral Vector System包装Ad-phTERT-IL24重组腺病毒;同时包装CMV启动子驱动IL-24的腺病毒载体为阴性对照（Ad-CMV-IL24）,以空载腺病毒Ad作为空白对照.用20 MOI重组腺病毒感染SGC-7901、MKN-45、HF细胞,采用PCR及Western blot检测IL-24在RNA及蛋白水平的表达.结果 成功包装Ad-hTERT-IL24重组腺病毒.感染Ad-hTERT-IL24后,hTERT阳性肿瘤细胞内IL-24表达显著上调,但hTERT阴性的HF细胞则无IL-24表达;感染阴性对照Ad-CMV-IL24后,hTERT阳性或阴性细胞内均有IL-24表达,感染空白对照Ad后,hTERT阳性或阴性细胞内均无IL-24表达.结论 Ad-hTERT-IL24腺病毒载体可有效介导IL-24特异表达于hTERT阳性肿瘤细胞内.