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。     

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.     

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。     

hNIS基因的靶向性转染介导肝癌131I治疗

目的探讨鼠白蛋白基因启动子／增强子（mAlb）调控下人钠／碘同向转运体（hNIS）基因的组织特异性表达介导^131 I治疗肝癌的可行性。方法构建mAlb调控下萤光素酶表达载体和mAlb引导下hNIS/潮酶素共表达的重组逆转录病毒载体，后者用脂质体法转染包装细胞获取重组逆转录病毒颗粒感染鼠肝癌细胞MH3924A，建立稳定表达细胞系，并在体内和体外水平评价重组肝癌细胞对^125 I的摄取和流出，以及”。I对转染后肝癌细胞的杀伤作用及在移植瘤模型中的生物分布。结果体外培养条件下，hNIS基因稳定转染细胞系摄取^125 I高出野生型肝癌细胞240倍，该摄取过程可被Na^＋／K^＋-ATP酶抑制剂哇巴因（Ouabain）和NIS特异性阻断剂NaCIO4阻断。在含3．7MBq/ml^131 I的培养液中培养7h后，重组肝癌细胞和野生型肝癌细胞存活率分别下降了86％和8％。静脉注射^131I后，重组肝癌细胞移植瘤摄取量较对照高出19．2倍，静脉注射治疗剂量的^131 I后重组肝癌细胞移植瘤的生长明显受抑制。结论证实mAlb引导下hNIS基因的组织特异性表达介导^131I治疗肝癌的可能性，但疗效有待进一步提高。     

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NIS基因腺病毒的制备及在心肌细胞中的特异表达

目的 构建肌凝蛋白轻链-2(MLC-2v)启动子调控的NIS腺病毒载体,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 将MLC-2v启动子和NIS基因亚克隆至腺病毒穿梭载体,再与含有骨架质粒(pAdEasy-1)的大肠杆菌(BJ5183)同源重组,经人胚肾细胞(HEK293)包装并扩增得到重组腺病毒Ad-MLC-NIS,同时构建巨细胞病毒(CMV)启动子调控的腺病毒Ad-CMV-NIS、仅含有启动子的腺病毒Ad-MLC和仅含有NIS基因片段的腺病毒Ad-NIS作为对照组.腺病毒体外感染心肌细胞和非心肌细胞,通过Western blot检测NIS蛋白的表达,行动态摄碘及NaClO4摄碘抑制实验观察NIS蛋白的功能和特性.通过台盼蓝染色实验检测腺病毒感染及NIS摄碘情况对心肌细胞活力和增殖的影响.结果 成功构建重组NIS腺病毒.Western blot检测示感染Ad-CMV-NIS的心肌细胞和非心肌细胞均呈NIS蛋白高表达;感染Ad-MLC-NIS的非心肌细胞出现微量蛋白表达,而心肌细胞中NIS蛋白高表达.动态摄碘实验示感染Ad-MLC-NIS的H9C2细胞、A549细胞、U87细胞摄碘峰值分别为5844.0、833.6、846.0放射性计数·min-1.H9C2细胞的摄碘被NaClO4抑制.感染复数(MOI)为100的腺病毒感染心肌细胞,感染和摄碘实验对心肌细胞活力和增殖的影响较小.结论 MLC-2v启动子调控的腺病毒载体可使外源基因NIS在心肌细胞内特异性表达,表达的NIS蛋白具有摄碘功能,为NIS在心肌中作为报告基因的研究奠定了基础.     

NIS基因转染肿瘤细胞介导^131I治疗

钠/碘同向转运体（NIS）是一种跨膜糖蛋白，具有主动运输碘的能力，NIS的异常与许多甲状腺疾病有关，将NIS基因转染到肿瘤细胞使其表达NIS并摄取^131I在细胞或病灶内停留的时间很短，达不到治疗剂量，故延长^131I的有效半衰期和提高NIS转染率是今后研究的方向。     

维甲酸对人乳腺癌细胞NIS基因表达和摄碘功能的影响

目的探讨9-顺-维甲酸（9-cis—RA）对人乳腺癌细胞钠／碘同向转运体（NIS）基因功能表达的影响。方法应用9-cis—RA和全反式维甲酸（ATRA）分别在不同浓度下对雌激素受体（ER）阳性的乳腺癌细胞（MCF-7）和ER阴性的乳腺癌细胞（MDA—MB-231）进行干预，于不同时间点提取细胞总RNA，通过半定量逆转录-聚合酶链反应（RT—PCR）检测乳腺癌细胞NIS mRNA表达水平的变化；在体外培养条件下研究RA刺激后乳腺癌细胞对放射性碘的摄取情况。结果9-cis—RA处理后，MCF-7细胞NIS mRNA表达增强，呈浓度依赖性（F=114．17，P〈0．001），在10^-6mol／L浓度下NIS mRNA的表达随时间上调，16h时达到最高，是对照组（0h）的8．2倍（q=8．32，P〈0．01），此后随时间逐渐下调；且9-cis—RA（10^-6mol／L，24h）的作用强于ATRA（t=6．572，P〈0．01）。MDA—MB-231基础状态下几乎无NIS表达，9-cis—RA刺激后可上调其表达（t=20．195，P〈0．001），但表达量（NIS／B—actin）远低于MCF-7（t=10．395，P〈0．001）。碘摄取实验表明，10^-6mol／L 9-cis—RA干预12h后，MCF-7细胞摄碘开始增加，干预24h时碘摄取达最大，是基础状态下的3．2倍，其摄碘能力可被KCl0。抑制。结论9-cis—RA能明显增强ER阳性的MCF-7细胞NIS基因的表达及摄碘功能。     

甲状腺癌术后131I治疗

甲状腺癌确诊后，经典的治疗方法是近全切除术后加131I治疗。研究表明，NIS(钠／碘同向转运体)具有聚碘能力，而TPO(甲状腺过氧化物酶)能抑制碘从细胞中流出，NIS和TPC基因联合转染肿瘤细胞介导~(131)I治疗有可能成为一种新的治疗方法；维加酸可诱导失分化肿瘤细胞的摄碘能力恢复或提高，也有利于~(131)I治疗。     

NIS基因转染肿瘤细胞介导131I治疗

钠/碘同向转运体(NIS)是一种跨膜糖蛋白,具有主动运输碘的能力.NIS的异常与许多甲状腺疾病有关.将NIS基因转染到肿瘤细胞使其表达NIS并摄取131I已获成功,但131I在细胞或病灶内停留的时间很短,达不到治疗剂量,故延长131I的有效半衰期和提高NIS转染率是今后研究的方向.     

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.     

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。     

^131I对分化型甲状腺癌细胞核因子KB表达和功能的影响

目的探讨^131I对DTC细胞核因子KB（NF-KB）表达和功能的影响,以及^131I和NF-KB抑制剂Bay11-7082联合治疗的可行性。方法用不同放射性浓度^131I和不同浓度Bay11-7082处理DTC细胞,加入四氮唑盐显色,测定450nm的吸光度（A）值,用公式（A药物处理组-A空白）／（A对照组-A空白）×100％计算癌细胞存活率（A空白为空白孔的吸光度,A对照组为单纯细胞孔的吸光度）;选择癌细胞存活率约60％左右的^131I和Bay11-7082浓度进行联合实验。将^131I和Bay11-7082作用于DTC细胞6、24和48h后,提取核蛋白,分别与NF-KB结合序列探针相结合,测定450nm的A值,NF-KB的DNA结合率=（A药物处理组-A空白）／（A对照组-A空白）×100％。用Westernblot鉴定单用^131I、Bay11-7082和联合用药6h后NF-KB核蛋白相对表达水平的变化,并以B-actin作为内参对照进行半定量分析。用配对t检验、F检验和q检验进行统计分析。结果细胞存活分析发现不同放射性浓度^131I和不同浓度Bay11-7082处理后癌细胞的存活率不同（F=281．07和173．84,P均〈0．01）;单用^131I组、单用Bay11-7082组与联合用药组癌细胞的存活率分别为（67．33±5．65）％、（61．83±6．68）％和（36．67±5．35）％,差异有统计学意义（F=45．79,P〈0．01）,其中前2组分别与联合处理组相比q=8．20和8．35,P均〈0．01。DNA结合实验证实”。I可以诱导癌细胞内NF-KB结合率增高,24h为（255．33±29．86）％（最高）;而联合使用Bay11-7082后,在6、24和48h时间点能够抑制到相应刺激状态下NF-KB功能的22．10％、39．75％和43．18％,联合处理组与单用^131I组比较,3个时间点差异均有统计学意义（t：24．58、26．29和8．20,P均〈0．01）;6h时NF-KBp65功能受抑程度最明显,DNA结合率仅为（35．33±8．21）％,与对照组相比差异有统计学意义（t=28．98,P〈0．01）。半定量分析：^131I作用6h后p65和pSO相对表达水平均升高,Bay11-7082联合^131I作用6h后两者的表达水平均受到明显抑制;不同给药方式作用后p65和p50的相对表达水平差异均有统计学意义（F=100．93和193．55,P均〈0．01）,^131I组和对照组两两比较,q=4．75和8．22,P均〈0．05,联合处理组与对照组两两比较,q=30．80和22．83,P均〈0．01。结论^131I会导致DTC细胞NF-KB表达增加、功能增强,联合使用NF-（B抑制剂可以抑制这种改变,获得协同疗效。     

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.     

131I-K237的制备及对荷人肺癌裸鼠靶向治疗实验

目的 探讨131I标记多肽K237的方法,观察131I-K237对荷人肺癌A549裸鼠肿瘤靶向治疗的疗效.方法 采用Iodogen法进行131I标记多肽K237,人奇静脉内皮细胞（HUVEC）增殖抑制实验和竞争抑制实验检测131I-K237的生物活性.建立荷人肺癌A549裸鼠模型25只,利用随机数字表法分成5组：对照组（注射生理盐水）、131I组（11.1 MBq）、K237组（40μg）、131I-K237静脉组（含K23740μg,11.1 MBq）和131I-K237瘤内注射组（含K237 40μg,11.1 MBq）.各实验鼠均于注药后15 d再次给药,剂量与前次相同.定期测量肿瘤体积.两样本均数比较用成组设计t检验,多组均数比较用单因素方差分析.结果 131I-K237的标记率为（60.16±1.21）%,经分离纯化后其放化纯为（96.87±0.82）%.HUVEC增殖抑制实验显示131I-K237与未标记K237的抑制率差异无统计学意义[（73.69±5.36）%和（62.68 ±3.83）%,t=1.67,P＞0.05].131I-K237静脉注入荷瘤裸鼠后肿瘤/对侧相应部位肌肉组织的放射性（T/N）比值随时间延长而逐渐升高,12 h达到最高,为4.31.治疗结束时,131I-K237静脉和瘤体内注射组、K237组及131I组的抑瘤率分别为75.01%、78.99%、31.15%、12.61%.131I-K237静脉和瘤体内注射组肿瘤平均体积较小,与对照组、K237组和131I组比较,差异均有统计学意义（F=15.233和13.611,P均＜0.01）.结论 131I-K237易于制备,具有较理想的动物体内动力学行为和对肿瘤的高亲和性,对荷人肺癌裸鼠移植瘤的生长具有明显的抑制作用,是一种具有潜在价值的新型靶向性肿瘤血管生成显像和治疗药物.     

hTERT启动子调控caspase 3基因的特异性表达及其抑癌作用

目的：探讨端粒酶催化亚基(KFERT)启动子调控caspase3(半胱天冬酶-3)基因在端粒酶阳性肿瘤细胞中表达的特异性及在体内外的抑癌作用。方法：构建hTERT启动子调控的caspase3基因的真核表达载体，通过RTPCR、瞬时转染、MTT法、流式细胞术和动物实验方法，检测hTERT启动子调控caspase3基因表达对肿瘤细胞生长的影响。结果：hTERT启动子调控caspase3基因在端粒酶阳性肿瘤细胞HepG2中有明显表达，而在正常人胚肺成纤维细胞(human embryonic lung fibroblast，HEL)中未见表达；caspase3表达能对端粒酶阳性肿瘤细胞HepG2、HeLa、Glc和A549细胞的增殖产生明显抑制作用，抑制率为10．5％-37．9％；同时也可以诱导HepG2、HeLa、Glc和A549细胞发生凋亡，凋亡率为15．39％-35．19％；而对端粒酶阴性的正常细胞HEL没有明显的影响。动物实验结果显示，hTERT启动子调控的caspase3基因转染对HepC2细胞的体内增殖具有抑制作用。结论：hTERT启动子调控的caspase3基因表达载体是一种有应用潜力的肿瘤基因治疗载体。