Giảm biểu hiện LRG1 ổn định bằng phương pháp can thiệp RNA ức chế sự phát triển và thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào glioblastoma trong điều kiện in vitro và in vivo

Tumor Biology - Tập 36 - Trang 4271-4278 - 2015
Di Zhong1, Siren Zhao2, Guangxu He2, Jinku Li2, Yanbin Lang2, Wei Ye2, Yongli Li2, Chuanlu Jiang2, Xianfeng Li2
1Department of Neurology, the First Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin, China
2Department of Neurosurgery, The Second Affiliated Hospital of Harbin Medical University, Harbin, China

Tóm tắt

Protein glycoprotein α2 giàu leucine 1 (LRG1) đã được chứng minh là biểu hiện bất thường trong nhiều loại ung thư ở người. Tuy nhiên, các chức năng sinh học của LRG1 trong glioblastoma ở người vẫn chưa được xác định. Ở đây, chúng tôi báo cáo lần đầu tiên vai trò của LRG1 trong sự phát triển của glioblastoma dựa trên dữ liệu sơ bộ thu thập từ mô hình in vitro và in vivo. Chúng tôi đầu tiên xác nhận sự biểu hiện của LRG1 trong các dòng tế bào glioblastoma ở người. Tiếp theo, để điều tra vai trò của LRG1 trong quá trình sinh ung thư và phát triển của glioblastoma, chúng tôi đã chuyển gen một cấu trúc RNA tóc (shRNA) nhắm vào mRNA LRG1 vào các tế bào glioblastoma U251 nhằm tạo ra một dòng tế bào có biểu hiện LRG1 bị ức chế một cách ổn định. Kết quả cho thấy việc làm giảm LRG1 đã ức chế đáng kể sự sinh trưởng của tế bào, gây ra sự ngừng vòng đời tế bào ở pha G0/G1, và tăng cường quá trình apoptosis trong tế bào U251 trong điều kiện in vitro. Nhất quán, việc giảm biểu hiện LRG1 dẫn đến sự giảm biểu hiện của các yếu tố chủ chốt trong vòng đời tế bào bao gồm cyclin D1, B, và E cùng với việc giảm gene apoptosis Bcl-2 trong khi nồng độ của Bax và caspase-3 đã cleaved tăng lên, được chứng minh bằng phân tích Western blot. Chúng tôi cũng cho thấy rằng việc ức chế biểu hiện LRG1 một cách hiệu quả đã giảm tính sinh khối u của tế bào U251, làm chậm quá trình hình thành khối u, và thúc đẩy quá trình apoptosis trong mô hình khối u xenograft in vivo. Tóm lại, việc giảm biểu hiện của LRG1 ức chế sự phát triển của tế bào glioblastoma U251 trong điều kiện in vitro và in vivo, cho thấy rằng LRG1 có thể đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của glioblastoma, và nó có thể có các ứng dụng lâm sàng tiềm năng trong liệu pháp điều trị glioblastoma.

Từ khóa

#LRG1 #glioblastoma #shRNA #tế bào ung thư #apoptosis #sinh ung thư #mô hình xenograft

Tài liệu tham khảo

Stupp R, Mason WP, van den Bent MJ, Weller M, Fisher B, Taphoorn MJ, et al. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma. N Engl J Med. 2005;352:987–96. Louis DN, Ohgaki H, Wiestler OD, Cavenee WK, Burger PC, Jouvet A, et al. The 2007 who classification of tumours of the central nervous system. Acta Neuropathol. 2007;114:97–109. Cuddapah VA, Robel S, Watkins S, Sontheimer H. A neurocentric perspective on glioma invasion. Nat Rev Neurosci. 2014;15:455–65. Arrillaga-Romany I, Reardon DA, Wen PY. Current status of antiangiogenic therapies for glioblastomas. Expert Opin Investig Drugs. 2014;23:199–210. Cloughesy TF, Cavenee WK, Mischel PS. Glioblastoma: from molecular pathology to targeted treatment. Annu Rev Pathol. 2014;9:1–25. Shirai R, Hirano F, Ohkura N, Ikeda K, Inoue S. Up-regulation of the expression of leucine-rich alpha(2)-glycoprotein in hepatocytes by the mediators of acute-phase response. Biochem Biophys Res Commun. 2009;382:776–9. Haupt H, Baudner S. Isolation and characterization of an unknown, leucine-rich 3.1-s-alpha2-glycoprotein from human serum (author's transl). Hoppe Seylers Z Physiol Chem. 1977;358:639–46. Weivoda S, Andersen JD, Skogen A, Schlievert PM, Fontana D, Schacker T, et al. Elisa for human serum leucine-rich alpha-2-glycoprotein-1 employing cytochrome c as the capturing ligand. J Immunol Methods. 2008;336:22–9. O'Donnell LC, Druhan LJ, Avalos BR. Molecular characterization and expression analysis of leucine-rich alpha2-glycoprotein, a novel marker of granulocytic differentiation. J Leukoc Biol. 2002;72:478–85. Nakajima M, Miyajima M, Ogino I, Watanabe M, Miyata H, Karagiozov KL, et al. Leucine-rich alpha-2-glycoprotein is a marker for idiopathic normal pressure hydrocephalus. Acta Neurochir (Wien). 2011;153:1339–46. discussion 1346. Linden M, Segersten U, Runeson M, Wester K, Busch C, Pettersson U, et al. Tumour expression of bladder cancer-associated urinary proteins. BJU Int. 2013;112:407–15. Liu Y, Luo X, Hu H, Wang R, Sun Y, Zeng R, et al. Integrative proteomics and tissue microarray profiling indicate the association between overexpressed serum proteins and non-small cell lung cancer. PLoS One. 2012;7:e51748. Wang X, Abraham S, McKenzie JA, Jeffs N, Swire M, Tripathi VB, et al. Lrg1 promotes angiogenesis by modulating endothelial tgf-beta signalling. Nature. 2013;499:306–11. Andersen JD, Boylan KL, Jemmerson R, Geller MA, Misemer B, Harrington KM, et al. Leucine-rich alpha-2-glycoprotein-1 is upregulated in sera and tumors of ovarian cancer patients. J Ovarian Res. 2010;3:21. Li Y, Zhang Y, Qiu F, Qiu Z. Proteomic identification of exosomal lrg1: a potential urinary biomarker for detecting nsclc. Electrophoresis. 2011;32:1976–83. Ladd JJ, Busald T, Johnson MM, Zhang Q, Pitteri SJ, Wang H, et al. Increased plasma levels of the apc-interacting protein mapre1, lrg1, and igfbp2 preceding a diagnosis of colorectal cancer in women. Cancer Prev Res (Phila). 2012;5:655–64. Schonberg DL, Lubelski D, Miller TE, Rich JN. Brain tumor stem cells: molecular characteristics and their impact on therapy. Mol Asp Med. 2014;39:82–101. Sherr CJ. Cancer cell cycles. Science. 1996;274:1672–7. Schafer KA. The cell cycle: a review. Vet Pathol. 1998;35:461–78. Lee MH, Yang HY. Regulators of g1 cyclin-dependent kinases and cancers. Cancer Metastasis Rev. 2003;22:435–49. Hochegger H, Takeda S, Hunt T. Cyclin-dependent kinases and cell-cycle transitions: does one fit all? Nat Rev Mol Cell Biol. 2008;9:910–6. Gautschi O, Ratschiller D, Gugger M, Betticher DC, Heighway J. Cyclin d1 in non-small cell lung cancer: a key driver of malignant transformation. Lung Cancer. 2007;55:1–14. Chen X, Zhao T, Li L, Xu C, Zhang X, Tse V, et al. Ccnd1 g870a polymorphism with altered cyclin d1 transcripts expression is associated with the risk of glioma in a Chinese population. DNA Cell Biol. 2012;31:1107–13. Simpson DJ, Fryer AA, Grossman AB, Wass JA, Pfeifer M, Kros JM, et al. Cyclin d1 (ccnd1) genotype is associated with tumour grade in sporadic pituitary adenomas. Carcinogenesis. 2001;22:1801–7. Sun G, Shi L, Yan S, Wan Z, Jiang N, Fu L, et al. Mir-15b targets cyclin d1 to regulate proliferation and apoptosis in glioma cells. Biomed Res Int. 2014;2014:687826. Daniel P, Filiz G, Brown DV, Hollande F, Gonzales M, D'Abaco G, et al. Selective creb-dependent cyclin expression mediated by the pi3k and mapk pathways supports glioma cell proliferation. Oncogenesis. 2014;3:e108. Qi S, Song Y, Peng Y, Wang H, Long H, Yu X, et al. Zeb2 mediates multiple pathways regulating cell proliferation, migration, invasion, and apoptosis in glioma. PLoS One. 2012;7:e38842. Cory S, Adams JM. The bcl2 family: regulators of the cellular life-or-death switch. Nat Rev Cancer. 2002;2:647–56.