MDR1 ribozyme逆转耐药人肺癌细胞耐药性

恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病,死亡率极高。50％病人可以手术和放疗,另外50％病人因不能手术和放疗而需化疗。然而这些病人常化疗失败,其主要原因是肿瘤产生耐药性。人恶性肿瘤中MDR1基因及其产物P-糖蛋白(Pgp)表达非常普遍,约50％的肿瘤在治疗前即有MDR1基因表达,治疗后MDR1基因表达的百分比更高,同时肿瘤细胞对原先敏感的抗癌药物也不敏感,即产生了耐药性。ribozyme是一类具有RNA限制性内酶活性的RNA分子,可以识别RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,其中一种具有锤头结构(hammerhead)模型特征,根据此原理人工设计的ribozyme可以特异地定点切割靶RNA分子,阻断蛋白质表达。我们曾发现MDR1反义RNA可以明显抑制Pgp表达,但没有完全抑制。本研究利用逆转病毒介导的MDR1基因特异ribozyme,抑制人肺癌耐药细胞Pgp表达,探讨逆转其耐药性的可能性。     

MDR1 ribozyme逆转耐药人肺癌细胞耐药性

<正>恶性肿瘤是严重危害人类健康的疾病,死亡率极高。50％病人可以手术和放疗,另外50％病人因不能手术和放疗而需化疗。然而这些病人常化疗失败,其主要原因是肿瘤产生耐药性。人恶性肿瘤中MDR1基因及其产物P-糖蛋白(Pgp)表达非常普遍,约50％的肿瘤在治疗前即有MDR1基因表达,治疗后MDR1基因表达的百分比更高,同时肿瘤细胞对原先敏感的抗癌药物也不敏感,即产生了耐药性。ribozyme是一类具有RNA限制性内酶活性的RNA分子,可以识别RNA序列中的GUX(X为A,C,U)序列并进行有效切割,其中一种具有锤头结构(hammerhead)模型特征,根据此原理人工设计的ribozyme可以特异地定点切割靶RNA分子,阻断蛋白质表达。我们曾发现MDR1反义RNA可以明显抑制Pgp表达,但没有完全抑制。本研究利用逆转病毒介导的MDR1基因特异ribozyme,抑制人肺癌耐药细胞Pgp表达,探讨逆转其耐药性的可能性。     

多重耐药基因(MDR1)反义RNA对肺癌细胞耐药的逆转作用

肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,其发病率逐年升高,而且死亡率很高.肺癌患者约有50%可以手术治疗,另外50%患者由于转移等原因不能手术而需化疗等治疗,此外经过手术治疗的患者也常需化疗,然而许多患者常化疗失败(无效或效果不佳),非小细胞肺癌(NSCLC)对化疗尤其不敏感.研究已经表明,肿瘤化疗失败的重要原因之一是肿瘤产生耐药性,而耐药性的产生大部分由于多重耐药基因(MDR1)及其产物P-糖蛋白(Pgp)的表达增高,因此许多专家建议在化疗之前进行MDR1检查,以确定治疗方案,因此克服肿瘤耐药性是肿瘤治疗中急需解决的问题.反义技术是一种抑制基因表达的新技术,在抗病毒和抗肿瘤方面的研究结果令人鼓舞,显示了其在基因治疗方面的广阔应用前景.我们在体外用阿霉素诱导了一株肺腺癌细胞系的耐药株(GAOK),其MDR1基因表达增高.为了逆转GAOK细胞的耐药性,通过逆转录病毒介导的基因转移,将MDR1反义RNA导入耐药GAOK细胞     

MRP反义RNA对肺癌细胞耐药的逆转作用

肿瘤耐药是临床肿瘤治疗的普遍现象,大多数肺癌病人一般对化疗没有反应,而肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,死亡率很高,目前仍无良好的治疗方法,因此研究其耐药生物学对治疗至关重要.肺癌中非小细胞性肺癌(NSCLC)的化疗敏感率较低.除MDRI基因和GST-π基因作用以外,最近发现另一个基因MRP也与肺癌耐药密切相关.我们在研究阿霉素诱导肺腺癌细胞系的耐药株(GAOK)时发现MDRI基因反义RNA不能完全抑制其耐药表型,进一步研究发现GAOK细胞MRP基因也表达增高,为了研究MRP基因在GAOK细胞耐药中的作用大小,并探讨逆转其耐药的可能性,用逆转病毒载体将MRP基因反义RNA导入耐药GAOK细胞中,观察其对MRP表达及其介导的耐药性变化.     

CV-1细胞内表达的抗HPV16E7-ribozyme的活性鉴定

近年来的研究证实,人乳头状瘤病毒16型(HPV16)E6和E7基因表达在人类生殖道肿瘤,特别是宫颈癌的发生及其恶性表型的维持中起着重要作用。我们针对HPV16 E7 mRNA设计的ribozyme经体外实验证明能特异地切割E7 RNA片断,本文利用T7-痘苗病毒表达体系研究了ribozyme在真核细胞内的表达.结果表明,利用痘苗病毒表达系统在CV-1细胞中表达了具有体外切割活性的抗HPV16 E7-ribozyme。同时观察到ribozyme能使细胞内HPV16 E7 RNA的表达水平降低。提示ribozyme在细胞内具有一定的生物学活性,有可能利用ribozyme逆转HPV16阳性的宫颈癌细胞的恶性表型。     

多种中药单体逆转肿瘤多药耐药性

耐药是癌症化学治疗的一个主要障碍,寻找逆转耐药性,尤其是多药耐药性(multidrugresistance,MDR)的药物是改善癌症化学治疗的一大任务.MDR很大程度是由于细胞膜P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)过度表达,P-gp为一能量依赖型药泵,能将抗癌药物泵出MDR细胞外,导致药物不能积存于细胞内.已知钙通道阻滞剂(calcium channel blocker,CCB)维拉帕米(verapamil,VRP)能逆转P-gp介导的MDR,然而维拉帕米很强的心血管作用限制了它在临床用于逆转MDR.因此,我们筛选了多种具有钙通道阻滞作用的中药单体,期望从中找出作用强而毒性较小的MDR逆转剂.     

用于克服肿瘤耐药的维生素E-TPGS药物协同传递纳米粒子

正多药耐药(MDR)是目前肿瘤治疗中面临的关键难点,也是临床化疗失败的主要原因.MDR指肿瘤细胞对一种化疗药物产生耐药性的同时,对其他结构和功能不同的化疗药物也产生交叉耐受的现象.耐药常见的一种机理是细胞内P-糖蛋白(P-gp)的过度表达,P-gp将进入肿瘤细胞的抗癌药物泵送出细胞外,从而降低细胞内的抗癌药物的浓度,使药物难以达到预期疗效.     

基于基因表达谱与系统发育树的肿瘤细胞多药耐药性表型预测

应用基因芯片技术预测抗肿瘤药物多药耐药性(multiple drug resistance, MDR)表型时, 探针表达值归一化策略和特征基因集的选取往往是导致实验间结果不一致性的重要原因. 从基因芯片数据出发, 如何建立一个统计学上稳定的预测模型, 已成为MDR表型预测建模研究中迫切需要解决的问题. 本研究以多药耐药肿瘤细胞系的基因表达数据为研究对象, 将探针表达定性为有无表达(1/0)两种状态, 再将其归类到由蛋白质结构域组序(protein domain organization, PDO)定义的基因集中. 在此基础上, 通过引入系统发育学中的基因含量方法(gene content), 在PDO基因集水平上建立了系统发育学模型(细胞树), 并用于MDR表型的预测. 结果显示, 肿瘤细胞系的分类主要受细胞病理分型和MDR表型(紫杉醇和长春碱)的影响. 系统发育学模型在预测样本的MDR表型方面优于特征基因模型. 尽管本文方法的应用受到样本混杂度的限制, 但其对于血液系统肿瘤或纯度较高的细胞系仍具有潜在的应用价值.     

氨肽酶N骨髓启动子调控的多药耐药基因对骨髓细胞的特异性保护作用

构建了以氨肽酶N基因（APN）骨髓启动子调控的多药耐基因（MDRI）的逆转录病毒载体，并将其导入骨髓母细胞KG1a和肝癌细胞BEL7402中，结果显示，导入基因的KG1a细胞中有MDR1基因的特异性转录产物，Pgp能有效地将细胞内的rhodamine123排出，以IC50值计算，MDR1基因转导KG1a细胞对秋水仙素，足页乙甙（VP－16），长春新碱，阿霉素和紫杉醇等药物的耐受性显著提高，耐药性分别增加10．6，10．4，11．2，4．2和14．2倍，与之相反，导入MDR1基因并未使BEL7402肝癌细胞的药物敏感性发生明显变化，结果表明，APN骨髓特异性启动子调控的NDR1基因在化疗药物有效杀伤肝癌细胞的过程中，对髓髓细胞有特异性保护作用，而且比已报道启动子的保护作用更强，本研究为克服肿瘤患者在职过程中;常见的骨髓抑制现象提供了新的思路。     

水环境中抗生素耐药性的科学研究前沿、环境健康风险评估和控制阻断策略

水环境是抗生素耐药性传播的关键节点.然而,对水环境中耐药基因的来源、迁移和归趋仍缺乏深入的科学研究.对于已具备抗生素耐药基因暴露水平的环境,如何进行环境健康风险评估仍缺乏基本框架和精准模型.此外,控制阻断策略的制订和实施也缺少全局性布局.本文将聚焦上述三方面,以水环境为主,探讨环境抗生素耐药性的科学研究前沿、环境健康风险评估和控制阻断策略.科学前沿包括:(1)耐药基因的主要选择压力——抗生素的标准检测体系与共享基础数据库的建立;(2)水环境中抗生素的迁移转化和生物可利用性;(3)耐药基因在污水处理厂生态系统中的转移和扩散;(4)探索耐药基因暴露水平研究的标准化方法:宏基因组学和高通量q PCR;(5)耐药基因水平转移和环境传播的关键可移动遗传元件;(6)耐药基因的基因组大数据深度挖掘和机器学习.环境健康风险评估需区分两种风险,即抗生素治疗失效的风险和耐药基因在环境中传播的风险.耐药性的防控阻断涉及多学科联动,需要临床医学、生态学、农学、药学、环境科学与工程、教育学等多方共同努力.应从"卫生一体化"(One Health)的全局出发,优先在关键排放源等节点上加大防控投入,以有效阻断抗生素和耐药基因的环境排放.     

反义基因治疗

除了反义核酸和核酶外,最近又发展了一种新型的反义药物:反义肽核酸(PNA).反义治疗的经典策略是阻断致病基因的表达.随着研究的深入,又发现反义核酸能够纠正RNA剪接错误,可以用来调整基因表达比例.本文对反义治疗的策略、反义药物的设计及反义寡核苷酸的大规模合成等作了概括介绍.     

中国野生拟南芥居群冷胁迫下的表达谱变异

利用Affymetrix的拟南芥全基因组ATH1芯片, 以拟南芥Col生态型作为参照, 分析了5个中国拟南芥野生居群在冷胁迫处理下转录水平的差异. 在正常生长条件下, 2.26% (513个基因, 江西九江居群JXjjx)至6.52% (1482个基因, 重庆铜梁居群CQtlx)的基因表达量超过对照Col生态型2倍以上. 在冷胁迫下, 12.84% (2920, 陕西城固居群SXcgx)至19.46% (4426, 新疆青河居群XJqhx)的基因表达水平相差两倍以上. 总体来说, 大部分上调基因可能对植物在低温下生存十分重要, 如MAPKs, CBFs, COR基因以及提高冷耐受性小分子合成与积累的基因等. 然而, 每一个野生居群在冷胁迫下都有其特异诱导表达的基因. 数据显示, 一些冷胁迫响应基因在处于不同气候条件下的野生居群间发生了分化. CBF3是一个冷胁迫应答途径的关键转录因子, 其基因在居群间存在显著的表达差异. 序列分析表明, 主要是在调控区的变化导致了表达模式的显著变化. 进一步对不同居群间基因表达差异与冷耐受性的相关性研究, 将为揭示中国野生拟南芥适应本地环境的分子机制提供证据.     

应用cDNA-AFLP比较干旱胁迫条件下水稻和旱稻转录本表达谱

很多年来, 水稻生长在有充足水分供应的稻田中, 而旱稻生长在自然雨水供给的土壤中, 这种长期生存环境的差别造成了旱稻比水稻抗旱. 为了阐明水稻和旱稻干旱抗性的差异调控机制, 应用cDNA-AFLP技术调查了干旱胁迫条件下水稻和旱稻中全基因组的转录本调控. 结果表明, 90%以上的基因在两种稻作基因型中不受干旱胁迫的影响, 多于8%的基因在二者中受干旱胁迫调控, 少于1%的基因在水稻或旱稻中特异表达; 57个基因在旱稻中特异表达, 38个在水稻中特异表达. 旱稻特异表达基因包括可能在干旱抗性中起作用的细胞挽救和防御基因、信号转导分子、生长发育必需的核苷酸和氨基酸生物合成基因以及生长发育调控基因. 而水稻特异表达基因与蛋白质和核苷酸降解有关. 一些基因在旱稻中被较早上调, 而且旱稻中的下调基因也比水稻中下调早, 这表明同水稻相比更迅速的调控机制引起了旱稻对干旱胁迫较早的应答. 旱稻中上调基因的表达水平高于水稻. 水稻和旱稻之间基因表达的差异可能是干旱胁迫条件下旱稻比水稻具有更强的调控能力, 更强的干旱抗性, 更好的生长势的分子机制.     

中西医结合防治肿瘤耐药的研究进展

化疗和靶向治疗是晚期恶性肿瘤的主要治疗方法之一,而其耐药性是导致肿瘤治疗失败的重要原因.引起肿瘤耐药的原因有肿瘤细胞的异质性、药物外排及代谢失活、肿瘤微环境变化、DNA损伤修复失调、表观遗传改变等多种因素.当前,临床上主要采取更换联合化疗用药或更换新的抗肿瘤药物的策略来克服肿瘤耐药,但由于该方法作用靶点单一,且治疗耐药过程中容易产生新的耐药甚至多药耐药,导致肿瘤治疗的难度增大.因此,寻找高效、低毒、广谱的逆转肿瘤耐药方法或药物已成为当今肿瘤领域的研究热点及难点.中医药由于成分复杂,可以通过多组分、多靶点呈现多方面抗肿瘤作用,因而在增强抗肿瘤药物敏感性或克服肿瘤耐药方面具有巨大潜能.本文系统阐述了肿瘤耐药的发生机制,分析了现代医学和传统中医学在克服肿瘤耐药方面的最新研究进展,旨在为增强抗肿瘤药物的敏感性或克服肿瘤耐药提供一种新的思路和策略.     

反义RNA阻抑基因表达的精确模型——萤火虫荧光素酶基因-爪蟾卵母细胞系统

80年代建立的“反义基因操作技术”不仅打破了通过基因突变认识基因的局限,成为了解基因功能新的有效工具.而且,还拓宽了借助基因操作治疗疾病和改良植物品质的应用途径。虽然,至今仍未取得真核细胞能利用自身存在的反义RNA调节基因表达的证据,但是,人工构建的反义RNA或反义基因能有效地抑制细胞内源或外源基因的暂时性或稳定性表达已有越来越多的报道.只是对抑制机理,最适抑制条件等仍了解很少.本文报道含荧光素     

非编码RNA:比较近缘物种及寻找雄性功能基因

非编码RNA是近来发现的一类具有重要功能的基因. 本文针对“果蝇近缘物种间性腺特异ncRNA表达图谱存在显著差异”一文, 讨论其涉及的内容对ncRNA研究领域发展的意义. 该文采用比较基因组分析与基因间区RT-PCR相结合的简便而有效的非编码RNA检测手段, 在黑腹果蝇中鉴定出12个性腺特异性表达的非编码RNA基因, 并发现他们在黑腹果蝇及其近缘种间的表达存在差异. 这一结论一方面暗示了同一个非编码RNA基因在物种进化过程中演化出了各自的表达调控机制, 另一方面也为性别发育生物学和进化生物学研究提供了一个有价值的ncRNA基因的研究平台.     

慢病毒介导的siRNA沉默MRP4基因增强急性髓系白血病对阿霉素的敏感性

化疗是急性髓系白血病的标准治疗手段,然而白血病细胞多药耐药的产生为白血病化疗的主要障碍.在耐阿霉素的K562细胞株(K562/ADR)中,MRP4表达较不耐药的K562细胞株明显增高.本研究试图运用慢病毒介导的siRNA沉默MRP4基因后研究能否增强K562/ADR对阿霉素的敏感性.首先设计并构建了5个针对MRP4基因的慢病毒介导的siRNA(lv-shRNAs-MRP4);随后用荧光显微镜观察lv-shRNA-MRP4感染K562/ADR细胞的感染效率;用real-time PCR及Western blot检测感染lv-shRNA-MRP4后K562/ADR细胞MRP4mRNA及蛋白表达;应用MTS法及流式细胞术检测感染lv-shRNAs-MRP4后K562/ADR细胞增殖活性及凋亡.荧光显微镜观察结果可见,K562/ADR细胞lv-shRNA-MRP4感染效率达到80%以上;相比较其他lv-shRNAs-MRP4,lv-shRNA1-MRP4对MRP4基因沉默效应最强;在K562/ADR细胞中lv-shRNA1-MRP4组mRNA及蛋白表达均较对照组明显受抑;联合lv-shRNA1-MRP4与阿霉素后K5...     

豌豆乙酰羟酸还原异构酶基因的cDNA克隆及其表达

用cDNA差示分析法从G2豌豆总RNA中筛选到一个GA3特异诱导表达的基因片段,用该片段作探针进一步筛选G2豌豆cDNA文库,得到一个全长2036bp的cDNA序列。经分析,该cDNA含有一个1746bp的可读框,编码的蛋白质含有581个氨基酸,理论分子量为64ku,cDNA及推导的氨基酸序列分别与不同来源的乙酰羟酸还原异构酶相应序列有较高的同源性。将该基因转入表达载体中并在大肠杆菌中表达,获得了具有显著酶活性的外源蛋白。     

DNA编码荧光实现细胞内RNA高通量成像

正单细胞RNA分析方法是单细胞生物学发展的基石.构建能够高通量获取细胞RNA表达水平、序列及空间分布等信息的单细胞RNA分析方法是目前单细胞分析领域面临的巨大挑战.近日,清华大学化学系李景虹课题组[1]在Chem上发表了题为"DNA-Sequence-encoded rolling circle amplicon for single-cell RNA imaging"的研究论文,提出了一种基于核酸序列信息编码的原位扩增标记方法,实现了细胞内单分子、单碱基分辨及高通量的原位RNA成像,并利用该技术研究了乳腺癌发生相关基因的表达.     

膜去极化激活的PKC抑制依赖生肌素的AChRγ基因启动子活性

烟碱样乙酰胆碱受体（Acetylcholine receptor,AChR）是由4种亚基组成的五聚体,其表达受神经电活动控制。胚胎期神经植入前,AChR弥散分布于肌细胞表面;突触发生后,突触外AChR表达受抑制,而集中于突触后膜表达。出生后去神经或用特异的Na~ 通道阻断剂阻断电活动可引起骨骼肌组织突触外AChR mRNA明显升高。电刺激去神经的肌肉又可使突触外AChR基因表达关闭。因此,有关膜去极化与AChR基因转录激活的偶联机制研究已成为当前愈发感兴趣的课题。Klarsfeld等利用特异的阻断剂证明,电活动抑制AChR的生物合成涉及Ca~（2 ）和PKC的作用。huang等发现,Ca~（2 ）通过去极化的膜由L型钙离子通道进入胞浆,可引起AChR基因快速失活;膜去极化可引起核内PKC活性升高,进而导致AChR基因表达所必需的1个因子磷酸化而失活。Neville等根据神经和电刺激后基因表达动力