第2l卷第1期 江苏大学学报(医学版) V01.21 No.1 2011年1月 Journal of Jiangsu University(Medicine Edition) Jan.2011 5-Aza—CdR对肾细胞癌Caki一1细胞生长 及E一钙黏蛋白基因表达的影响 何鸿保 ,孙浩 ,姚宏伟 ,唐爱国 (1.江苏大学临床医学院,江苏镇江212001;2.江苏大学附属医院泌尿外科,江苏镇江212001) [摘要] 目的:研究甲基化抑制剂5一氮杂-2 一脱氧胞苷(5-Aza—CdR)对肾细胞癌细胞株Caki一1增殖抑制作用、对E 钙黏蛋白(E-cadhefin,E—cad)甲基化状态及E—cad蛋白状态的影响。方法:不同浓度5-Aza—CdR处理。肾细胞癌细胞株 Caki・1后,四甲基偶氮唑盐(MqT)比色实验观察细胞经药物处理前后的生长活性;甲基化特异性PCR(methylation special PCR,MSP)检测细胞处理前后E—cad基因的甲基化状态;蛋白质印迹法检测5一Aza—CdR处理细胞前后E—cad蛋 白的表达。结果:5-Aza—CdR能抑制肾细胞癌细胞株Caki一1的增殖;未经药物处理组的基因高甲基化,经10 mol/L 5-Aza・CdR处理72 h,E-cda基因启动子区域高甲基化得到逆转,同时E—cad蛋白表达也得到增强。结论:5-Aza—CdR 能够有效逆转Caki一1细胞E—cad基因的异常甲基化,恢复E—cad蛋白表达。 [关键词】5-氮杂-2 一脱氧胞苷;肾细胞癌;E.钙黏蛋白;DNA甲基化; [中图分类号】 R737.11 [文献标志码] A [文章编号] 1671—7783(2011)01—0065—04 Effects of 5--Aza--CdR on proliferation of renal clear cell carcinoma line Caki-1 and expression of E—cadherin gene HE Hong.bao ,SUN Hao ,YAO Hong.wei ,TANG Ai—guo (i.School ofClinical Medicine,Jiangsu University,Zhenjiang Jiangsu 212001;2.Department ofUrology,the Affiliated Hospitla of Jiangsu Uni- versity,Zhe ̄iang Jiangsu 212001,China) [Abstract] Objective:To investigate the effects of methylation inhibitor 5-Aza-2 -deoxycytidine on the growth of renal clear cell carcinoma cell line Caki・1 and the expression of the E—cadherin(E-cad)gene and protein.Methods:Renal clear cell carcinoma cell line Caki.1 were treated with different concentration of 5.Aza.CdR respectively.Then the growth rate of the cells was detected by MTF assay.The methylation and demethylation status of E・cad gene were detected by methylation special PCR(MSP).The western blot was used to detect E—cad protein levels in the cell line before and after treatment with 5.Aza—CdR.Results:5一 Aza—CdR can inhibit the growth of renal clear cell carcinoma Caki一1.The high methylation status of E.cad gene promoter region was reversed with 10一。mol/L 5-Aza—CdR treated for 72 h,while E-cad protein expres— sion was also enhanced.Conclusion:5-Aza—CdR effectively caused the demethylation of E—cad gene,and recovered the E—cad protein expression. [Key words] 5-Aza-2 -deoxycytidine;renal clear cell carcinoma;E-cadherin;DNA methylation 肾细胞癌的发病率居泌尿系统肿瘤的第二位, 癌基因失活的主要方式有基因的缺失、突变和启动 目前的治疗仍以根治性手术为主,但术后复发率达 子区域的过甲基化等 。研究发现,E.钙黏蛋白 20%以上,且放化疗效果不佳,因此迫切需要早期诊 (E.cadherin,E.cad)是一类介导细胞之间互相黏附 断方法和其他有效的治疗。肾细胞癌的发生、发展 的钙依赖性跨膜糖蛋白,它在胚胎发育、形态发生、 与多种因素有关,抑癌基因失活是关键因素之一,抑 上皮极性和完整性维持等方面起着重要作用 。 [基金项目]江苏大学临床医学科技发展基金项目(JLY20050015) [作者简介]何鸿保(1983一),男,江苏东海人,硕士研究生;孙浩(通讯作者),主任医师,硕士生导师,E-mail:heyizhou520@163.com 江苏大学学报(医学版) 第21卷 近年来研究表明,E—cad和肿瘤细胞浸润、转移有着 重要关系,其在胃癌、肠癌、前列腺癌及乳腺小叶癌 组织中表达下调,E cad基因启动子甲基化是其表 达缺失的主要原因 。DNA甲基化是一种发生在 试剂盒说明书(大连TaKaRa公司)提取各组DNA, 基因组DNA中富含CG区的异常甲基化首先要经 过亚硫酸氢钠化学修饰作用,使未甲基化的胞嘧啶 (C)变为尿嘧啶(U),而已甲基化的胞嘧啶(C )则 CpG二核苷酸上对胞嘧啶的共价修饰,是基因在转 录水平的方式之一,它不存在DNA序列改变, 是表观遗传学的一种 。为探讨E.cad基因甲基化 与肾细胞癌的关系及临床意义,我们进行了相关研 不会改变。采用甲基化修饰试剂盒(北京天漠科技 公司)处理已提取的各样本DNA。DNA甲基化特异 性聚合酶链反应:根据文献[5]合成寡核苷酸引物 (上海生工生物工程有限公司合成),引物序列,E. 究,现报告如下。 1材料和方法 1.1 材料 牛血清(杭州四季青公司);McCoy S 5A培养基 (美国Invitrogen公司)、胰酶(武汉博士德公司); 5一氮杂_2 .脱氧胞苷(5-Az8-CdR)、四甲基偶氮唑盐 (nTr)及二甲基亚砜(DMSO)(美国Sigma公司), 5一Aza—CdR用培养基充分溶解后保存于一70℃冰箱 备用;通用DNA提取试剂盒3.0及TaKaRa Ex Taq (大连宝生物工程有限公司);DNA甲基化修饰试剂 盒(北京天漠科技开发有限公司);鼠抗人一抗、羊 抗鼠二抗(美国赛信通公司)。 1.2 方 法 1.2.1 肾细胞癌细胞株的培养 肾细胞癌细胞株 Caki.1购于上海中科院细胞库,培养于含10%胎牛 血清、100 U/ml青霉素、100 U/ml链霉素的McCoy S 5A培养基中,饱和湿度,37 cIC,5%CO2孵育箱中, 每3天更换培养液1次,待细胞铺满底壁的85%~ 90%时,按1:2传代,取呈对数生长期的细胞用于 实验。 1.2.2 M1vr实验检测细胞增殖活性取呈对数生 长期细胞以每孔2 500个细胞密度接种于4块96 孔板中,过夜贴壁后,加入含有5-Aza—CdR不同终浓 度的培养基,每孔200 t*l,每组设3个复孔,并设不 加药的对照孔和不接种细胞的调零孔。药物和培养 液每24 h更换1次,每天取出1板,加人5 g/L的 MTF溶液20 I,37℃,5%CO2培养箱中继续培养 4 h后弃去上清,每孔加入150 t*l DMSO,振荡 10 rain充分溶解结晶,置酶联免疫检测仪上测定在 波长490 nm处的光密度值,细胞生存率以平均光密 度值分析,以时间为横坐标,以平均光密度值为纵坐 标,绘制生长曲线图。 1.2.3 DNA特异性甲基化PCR(MSP)检测CpG岛 甲基化取用10 mol/L的5-nz3.CdR处理72 h 细胞以及未经药物处理的对照组细胞,按DNA提取 cad—M, 5 -rIYI1AGGr丌AGAGGG1丫rATcGCGT一3 (正 义), 5 一TAACTAAAAATTCACCTACCGAC一3 (反 义),扩增产物片段长度116 bp。PCR反应条件,95 ℃预变性10 rain,95℃变性30 S,57℃退火45 S; 72℃延伸30 S,共35个循环后,72℃延伸10 min;E. cad-U,5 -TAATITYAGGTTAGAGGGTFATFGT一3 (正 义),5 一CACAACCAATCAACAACACA.3 (反义),扩 增产物片段长度97 bp。反应条件,95℃预变性 10 min,95℃变性30 S,53 qC退火45 S;72℃延伸 30 S,共35个循环后,72℃延伸10 rain。E.cad.M 和E—cad—U分别用于扩增E—cad基因CpG岛甲基化 和非甲基化的等位基因。扩增产物于2.5 g/L琼脂 糖凝胶电泳,紫外线凝胶成像系统采集图像,根据 DNA条带判断结果。 1.2.4蛋白质印迹法检测5-Aza.CdR干预前后E. cad蛋白的表达变化 取用10~m0l/L的5.Aza. CdR处理72 h的实验组细胞和未经药物处理的对 照组细胞,严格按照膜提取试剂盒操作说明书(上 海贝博膜蛋白提取试剂盒)提取E.cad蛋白,用BCA 法对所提取的蛋白进行定量。膜在一抗E.cad单克 隆抗体中室温下孵育2 h,PBS洗涤加二抗室温下 2 h,碱性磷酸酶染色,自动电泳凝胶成像分析系统 下成像。 1.2.5统计学处理采用SPSS13.0统计软件进 行单因素方差分析,进一步两两比较采用LSD t检 验,P<0.05为差异有统计学意义。 2结果 2。1 不同浓度5一Aza.CdR处理后Caki.1细胞的增 殖活性 MTY检测结果显示,时间不变,5-Aza.CdR对 Caki一1增殖的抑制率随浓度的增大而增强,且不同 浓度组问的抑制率比较差异有统计学意义(P< 0.05);浓度不变,5-Aza—CdR对Caki—l增殖的抑制 率随时问延长而增强,且不同作用时间的组问抑制 率比较差异有统计学意义(P<0.05)。见图1。 江苏大学学报(医学版) 第21卷 的Caki一1细胞中E—cad基因启动子区域显示为高甲 基化状态,而经5-Aza.CdR处理后,5-Aza.CdR基因启 small molecules[J].Biochim Biophys Acta,2010,1799 (10—12):750—759. Chen CL,Liu SS,Wong LC,et a1.E—cadhefin expres— sion is silenced by DNA methylation in cervical cancer 动子区域高甲基化状态得到逆转,提示5-Aza—CdR可 逆转E—cad基因高甲基化状态而抑制Caki-1肾细胞 癌细胞株增殖。蛋白质印迹结果表明经5-Aza—CdR 处理后,E—cad蛋白表达也增强。提示E-cad基因启 动子CpG岛甲基化可能参与肾癌的发生以及转移。 在国外,5-Aza.CdR已经用于临床治疗白血病,提示可 cell lines and tumours[J].Eur J Cancer,2003,39(4): 517—523. Berx G,van Roy F.Involvement of members of the cad— herin superfamily in cancer[J].Cold Spring Harb Per— spect Biol,2009,1(6):a003129. Beavon IR.The E—cadhefin—catenin complex in tumour 进一步探讨E—cad基因甲基化与肾癌的发病机制及 肾癌进展、预后之间的关系,为探讨肾细胞癌发病机 metastasis:structure,function and regulation[J].Eur J Cancer,2000,36(13):1607—1620. Szyf M.DNA methylation and denaethylation as targets 制及寻求临床治疗新靶点提供理论依据。 [参考文献] [1] 陶美满,孙浩,田福起,等.5-Aza—CdR对人。肾癌OS— for antieancer therapy[J].Biochemistry(Mosc),2005, 70(5):533—549. Auerkafi E1.Methylation of tumor suppressor genes pl6 r【rL RC 2细胞生长及 一连环蛋白表达的影响[J].江苏 rl rl rl rl 大学学报:医学版,2009,19(3):253—255. ]J ]]J 5 6 7 8 1j 9 ](INK4a),p27(Kip1)and E—cadhefin in carcinogenesis ]j [2]van Roy F,Berx G,et a1.The cell-cell adhesion mole— cule E—cadhefin[J].Cell Mol Life Sci,2008,65(23): 3756—3788. [J].Oral Oncology,2006,42(1):5—13. 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[4] Szyf M.DNA methylation and demethylation probed by [收稿日期]2010—11—20 [编辑] 郭欣 本刊征稿启事 《江苏大学学报(医学版)》是中国科技核心期刊(中国科技论文统计源期刊),并被美国《化学文摘》 (chemical abstracts,CA),《剑桥科学文摘》(cambridge scientific abstracts,CSA),波兰《哥白尼索引》(index copernicus,IC),中国科技论文与引文数据库(CSTPCD),中文生物医学期刊文献数据库(CMCC),中国学 术期刊网全文数据库(CNKI),万方数据数字化期刊群等数据库收录。 为了更好地开展国内外学术交流,促进医药卫生事业的发展,现《江苏大学学报(医学版)》对外征稿, 凡符合本刊稿件要求(见http://zzs.ujs.edu.cn/yxb稿约),均可向本刊投稿。目前本刊欢迎四大类稿件: ①基础实验研究;②各级科研课题稿件;③临床前瞻性研究稿件;④创新性的新方法新技术应用报告。凡属 于国家自然科学基金及其他部省级科研基金资助的来稿,本刊将在刊发时问和费用上给予优先优惠。作者 投稿时先登录网站zjyz.cbpt.cnki.net注册个人相关信息并上传电子稿。~周内,如作者收到初审合格的电 子邮件通知,再及时从邮局汇寄审稿费,同时将打印稿和投稿介绍信寄送编辑部。编辑部收到打印稿后,将 送两名异地学科专家评审。 地址:江苏省镇江市梦溪园巷30号邮政编码:212003 网址:ZZS.ujs.edu.cn/yxb E.mail:xbyx@ujs.edu.cn 江苏大学学报(医学版)编辑部