M1:TCS處理前甲基化產(chǎn)物;U1:處理前非甲基化產(chǎn)物;M2:80 mg/L TCS處理后甲基化產(chǎn)物;U2:80 mg/L TCS處理后非甲基化產(chǎn)物;N:水對照;PM:甲基化對照;PU:非甲基化對照
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TCS為247個氨基酸殘基組成的單一多肽鏈, TCS屬于RNA N-糖苷酶型,專一水解核糖體28S rRNA第4324位腺苷酸的N-C糖苷鍵,從而引起核糖體某些區(qū)域構(gòu)象的改變,影響核糖體的生物學功能,從而發(fā)揮腫瘤抑制作用[3]。TCS對HeLa細胞增殖有明顯抑制作用,呈量效關(guān)系。TCS濃度與HeLa細胞增殖抑制率存在線性回歸關(guān)系(P<0.01),TCS 160 mg/L作用72 h抑制率最大,為79.79%。
一個細胞周期包括有絲分裂期(M)和分裂間期(G1、S、G2),調(diào)控關(guān)鍵在分裂間期。TCS作用HeLa細胞48 h后,隨TCS濃度增大,S期細胞百分比對照組明顯增加(P<0.01),G2/M期細胞明顯減少(P<0.05)。提示HeLa細胞阻滯于S期,不能順利地進入G2/M期。細胞的DNA不能在S期得到準確的復(fù)制,從而影響細胞增殖。細胞周期的進行由不同的周期蛋白(Cyclins)所調(diào)控。TCS作用于何種周期蛋白及其作用機制尚需進一步研究。
細胞增殖失控和凋亡受阻是腫瘤發(fā)生、發(fā)展的主要原因,抑制細胞增殖,誘導腫瘤細胞凋亡是腫瘤治療的重要手段之一。TCS能誘導HeLa細胞凋亡,且TCS濃度與凋亡率之間存在量效關(guān)系。有研究表明,天花粉蛋白具有核酸內(nèi)切酶功能,能夠切割細胞DNA超螺旋結(jié)構(gòu),導致細胞損傷[4]。另外,TCS可能通過與受體結(jié)合,引起細胞內(nèi)信號途徑的激活或抑制,從而啟動細胞內(nèi)的凋亡信號,導致細胞凋亡[5]醫(yī).學全.在.線網(wǎng)站gydjdsj.org.cn。
最近研究直接分析了基因啟動子的CpG島甲基化,并與雜合性丟失或突變分析相結(jié)合, 證實啟動子高甲基化是抑癌基因失活的第三種機制,并且在某些情況下是抑癌基因失活的唯一機制[6-7]。甲基化的核苷酸序列并未改變,僅通過個別堿基的修飾影響基因轉(zhuǎn)錄,且甲基化過程是可以逆轉(zhuǎn)的。APC基因是Wnt信號傳導通路中重要的抑癌基因,該基因啟動子甲基化引起的基因表達缺失可導致Wnt信號傳導通路的異常從而導致腫瘤的發(fā)生。APC基因啟動子高甲基化及基因轉(zhuǎn)錄缺失已見于結(jié)、直腸癌、食道癌、胃癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌、子宮內(nèi)膜癌、T淋巴細胞瘤等腫瘤[2]。本課題組以往研究發(fā)現(xiàn)APC基因啟動子高甲基化在宮頸癌組織標本DNA中為頻發(fā)事件(95例宮頸癌標本陽性率為56.8%),在宮頸癌各階段均有發(fā)生,且APC甲基化陽性率隨腫塊增大及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移而增高[8]。逆轉(zhuǎn)APC基因啟動子高甲基化狀態(tài),從而使APC基因轉(zhuǎn)錄激活,恢復(fù)APC基因表達,可能為宮頸治療提供新的途徑。本研究發(fā)現(xiàn),TCS處理前,HeLa細胞APC基因啟動子處于半甲基化狀態(tài),即MSP檢測APC基因啟動子甲基化產(chǎn)物及非甲基化產(chǎn)物均為陽性。20、40 mg/LTCS處理細胞48 h后甲基化狀態(tài)未改變。80 mg/L TCS處理HeLa細胞48 h后,處于半甲基化狀態(tài)的APC基因啟動子出現(xiàn)了去甲基化(圖1)。APC基因啟動子甲基化可導致基因轉(zhuǎn)錄失活而致APC mRNA和APC蛋白表達缺失。當APC蛋白缺失,則不能和β-catenin結(jié)合,累積的β-catenin轉(zhuǎn)位到細胞核和Tcf4結(jié)合成復(fù)合體,啟動增殖相關(guān)基因(如C-MYC)轉(zhuǎn)錄,最終導致細胞生長失控[9]。而APC基因啟動子去甲基化可恢復(fù)HeLa細胞中APC基因表達,并恢復(fù)HeLa細胞膜上β-catenin的表達[10]。TCS誘導APC基因啟動子去甲基化作用可能為TCS抑制HeLa細胞增殖的作用機制之一。王艷華等[11]發(fā)現(xiàn)TCS 對HeLa細胞中啟動子發(fā)生子甲基化失活的TSLC1(Tumor suppressor in lung cancer1) 基因也有去甲基化作用。TCS去甲基化作用為其抗宮頸癌作用提供了新的機制,也為TCS抗宮頸癌臨床應(yīng)用提供了新的實驗依據(jù)。
現(xiàn)今最常用的甲基化抑制劑為5-氮雜-2′-脫氧胞苷等胞苷類似物,由于較強致突變性臨床應(yīng)用受限。TCS作為引產(chǎn)藥已應(yīng)用于臨床,在抗絨癌方面研究也相當廣泛,其副作用較一般化療藥明顯為小。TCS具有抑制宮頸癌HeLa細胞增殖的作用,可抑制細胞周期,誘導HeLa細胞凋亡及APC基因去甲基化,有良好的臨床應(yīng)用前景。其早日應(yīng)用于臨床抗宮頸癌治療,將為宮頸癌患者康復(fù)帶來新的希望。