抑制长链非编码RNATRALR制剂的应用的制作方法

文档序号:15457445发布日期:2018-09-15 01:30

本发明属于肿瘤分子生物学技术领域,具体涉及一种抑制长链非编码RNA TRALR制剂的应用。



背景技术:

脑胶质瘤是中枢神经系统最常见的恶性肿瘤,约占原发性恶性脑肿瘤的80%,根据欧洲神经肿瘤协会(EANO)统计,全世界脑胶质瘤每年发生率约为6/100,000。脑胶质瘤的治疗方法是世界性的难题,特别是恶性胶质母细胞瘤,即便采取最优治疗方案,患者预后仍旧十分不理想,平均生存期仅13.3-15个月。替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)是近二十年来出现的一种治疗脑胶质瘤效果较好的新药,经美国FDA批准、美国国立综合癌症网络指南推荐已成为治疗脑胶质瘤的首选化疗药物。TMZ属于新型咪唑嗪类口服抗肿瘤药,易于透过血瘤屏障,其活性产物MTIC通过N3、N7、O6位鸟嘌呤和O3位的腺嘌呤DNA烷基化,发挥细胞毒性作用。由于肿瘤细胞内在的因素或者获得性抗性的出现,脑胶质瘤患者对TMZ治疗逐渐产生了抵抗,肿瘤治疗疗效降低。

O6-甲基鸟嘌呤-DNA甲基转移酶(MGMT)通过转移DNA上异常的O6甲基,从而抑制TMZ介导的DNA损伤,导致胶质瘤细胞TMZ抵抗。最新研究表明,除了MGMT之外,肿瘤细胞表皮生长因子(epidermal growth factor receptor,EGFR)等多种信号通路的异常均参与了TMZ抵抗的发生,然而其具体机制仍未阐明。因此,深入探讨TMZ抵抗发生的分子机制,并采取有效的措施进行干预,将为提高脑胶质瘤的化疗疗效提供重要的新思路。

近年来研究发现,不同类别的脑胶质瘤组织中lncRNAs表达谱具有显著差异,脑胶质瘤的发病及预后与lncRNAs的表达和功能失调密切相关。分子病理学在精准医学时代的肿瘤研究与诊治中日益发挥着极其重要的作用。随着肿瘤发生发展机制研究及针对性药物开发与临床应用的飞速进展,肿瘤相关分子病理检测也从组织或者细胞学标本,扩展至液体活检;采用的分析手段也更为灵敏、多层面及高通量,并逐步向智能化迈进。精准分子分型已成为肿瘤诊断、治疗及全程管理过程中不可或缺的环节。特别是跨越肿瘤发生部位、以基因型作为直接靶标的治疗模式的探索与实践,给分子病理学提出了新的要求。本发明以lncRNA TRALR为靶标的脑胶质瘤治疗新策略,为研究lncRNAs在脑胶质瘤TMZ抵抗中的分子机制提供新的实验证据。



技术实现要素:

本发明的第一个目的是提供一种抑制IncRNA TRALR表达的试剂在制备胶质瘤化疗增敏剂上的应用,该IncRNA TRALR的序列见SEQ NO:1。

所述的抑制IncRNA TRALR表达的试剂包括以下Smart Silencer中的一种或几种,序列为:

本发明的第二个目的是提供一种抑制IncRNA TRALR表达的试剂在制备治疗胶质瘤制剂上的应用,该IncRNA TRALR的序列见SEQ NO:1。

所述的抑制IncRNA TRALR表达的试剂包括以下Smart Silencer中的一种或几种,序列为:

本发明的第三个目的是提供一种抑制IncRNA TRALR表达的试剂在制备阻滞胶质瘤细胞在G2/M期,抑制其增殖的制剂上的应用,该IncRNA TRALR的序列见SEQ NO:1。

所述的抑制IncRNA TRALR表达的试剂包括以下Smart Silencer中的一种或几种,序列为:

本发明的第四个目的是提供一种抑制IncRNA TRALR表达的试剂在制备促进SA-β-gal活性,促进胶质瘤细胞衰老的制剂上的应用,该IncRNA TRALR的序列见SEQ NO:1。

所述的抑制IncRNA TRALR表达的试剂包括以下Smart Silencer中的一种或几种,序列为:

本发明的第五个目的是提供一种抑制IncRNA TRALR表达的试剂在制备抑制BMI1、上调p21表达水平,同时促进BMI1K48位泛素化制剂上的应用,该IncRNA TRALR的序列见SEQ NO:1。

所述的抑制IncRNA TRALR表达的试剂包括以下Smart Silencer中的一种或几种,序列为:

本发明公开了一种抑制长链非编码RNA TRALR制剂的应用。通过研究利用lncRNA测序发现,lncRNA TRALR在替莫唑胺抵抗的脑胶质瘤细胞系中呈异常高表达,特异性干扰lncRNA TRALR的表达可以阻滞胶质瘤细胞在G2/M期,抑制其增殖;促进SA-β-gal活性,促进胶质瘤细胞衰老;还能显著抑制BMI1、上调p21水平,促进细胞周期阻滞和衰老,增加脑胶质瘤替莫唑胺的敏感性。因此,可以将抑制lncRNA TRALR表达的试剂用于制备脑胶质瘤患者化疗增敏剂、治疗制剂等。为脑胶质瘤患者的治疗提供强有力的分子生物学依据,具有深远的临床意义和重要的推广应用前景。

附图说明

图1为构建替莫唑胺抵抗的T98G脑胶质瘤细胞系;

在前期实验中,通过体外分阶段递增药物浓度诱导法,由10μM TMZ初始诱导剂量,梯度浓度诱导直至达到TMZ临床化疗有效血药浓度剂量100μM,构建了TMZ抵抗的脑胶质瘤T98G细胞系(T98G-R)。图1-a中A实验发现TMZ抵抗细胞的IC50值显著高于亲本细胞(T98G vs T98G-R:163vs 1850μM);图1-a中B实验采用MTS法检测细胞增殖活性,发现TMZ抵抗细胞在梯度浓度TMZ处理下,增殖活性显著高于亲本细胞,验证上述TMZ抵抗细胞系对TMZ的耐药性。

细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程,细胞的遗传物质复制并均等地分配给两个子细胞。细胞周期分为间期与分裂期两个阶段。间期又分为三期:即DNA合成前期(G1期)、DNA合成期(S期)与DNA合成后期(G2期)。某些细胞在分裂结束后暂时离开细胞周期,停止细胞分裂,执行一定生物学功能(G0期)。研究发现,替莫唑胺引起DNA损伤通过甲基化DNA的鸟嘌呤的6-位氧原子,通过诱导细胞周期阻滞和细胞凋亡发生细胞增殖的抑制效果。我们通过流式细胞仪PI染色法对细胞内DNA含量进行检测时,将细胞周期各时相区分为G1/G0期,S期和G2/M期,获得的流式直方图对应的各细胞周期,通过特殊软件计算各时相的细胞百分率。脑胶质瘤亲本/TMZ抵抗细胞系分别用100μM TMZ处理0d、3d、5d,图1-b结果显示TMZ抵抗细胞系中TMZ导致的G2/M期阻滞得到明显改善。由此我们认为该TMZ抵抗的T98G脑胶质瘤细胞系具有稳定的替莫唑胺化疗抗性。

图2为筛选并验证胶质瘤TMZ抵抗细胞中差异表达的lncRNA;

采用转录组测序技术和lncRNA测序技术(Illumina HiSeqTM 2000),选取脑胶质瘤T98G细胞系和TMZ抵抗的T98G-R细胞系进行表达谱分析。分析结果共鉴定出740个known_lncRNA和109个novel-lncRNA。利用cuffdiff软件进行差异表达分析,筛选到23个差异表达的lncRNA,其中上调的lncRNA 20个,下调的lncRNA 3个。进一步通过Real-Time PCR验证差异表达lncRNA的表达水平,证实lncRNA XLOC_024808在T98G-R、U343-R细胞系均显著高表达,并将上述lncRNA命名为lncRNA TRALR。

图3为敲低lncRNA TRALR导致G2/M期阻滞,抑制增殖;

使用Smart Silencer技术在高表达T98G-R细胞系敲低lncRNA TRALR表达,流式技术和MTS试验检测细胞周期及增殖水平,分析发现lncRNA TRALR敲低后细胞出现明显的G2/M期阻滞(图3-a),且敲低后使用高浓度TMZ处理后G2/M期阻滞明显高于对照细胞(图3-a)。同时,lncRNA TRALR敲低后细胞出现明显的增殖抑制(图3-b),且敲低后使用高浓度TMZ处理后增殖抑制效应明显高于对照细胞。

图4为敲低lncRNA TRALR显著促进SA-β-gal活性,促进细胞衰老;

与脑胶质瘤T98G细胞系相比较,在TMZ抵抗的T98G-R细胞系中,利用Smart Silencer靶向敲低lncRNA TRALR能够显著促进SA-β-gal活性,促进细胞衰老。

图5为敲低lncRNA TRALR显著抑制BMI1、上调p21表达水平,同时促进BMI1K48位泛素化;

与脑胶质瘤T98G细胞系相比较,在TMZ抵抗的T98G-R细胞系中,BMI1呈现明显高表达,而p21低表达,但利用Smart Silencer靶向敲低lncRNA TRALR能够下调BMI1、上调p21水平(图5-A);同时促进BMI1总泛素化水平和K48位泛素化水平(图5-B)。

具体实施方式

以下结合具体实施方式进一步说明本发明,而非限制本发明。

实施例1为构建替莫唑胺抵抗的T98G与U343脑胶质瘤细胞系

(1)采用MTS法检测IC50:将细胞以1×103/孔的密度接种于96孔板中,加入梯度浓度的替莫唑胺溶液,并在37℃、5%CO2的培养箱中孵育72h。于每孔中加入20μl MTS。在培养箱内孵育2h后,在酶标仪450nm处测定各孔的吸光值。SPSS软件计算IC50。

(2)流式技术检测细胞周期:将细胞以1×106的密度接种于6孔板中,加入替莫唑胺孵育24h。胰酶消化细胞,终止消化后,1,000rpm离心4min,弃上清。用冰PBS洗涤细胞,1,000rpm离心4min,弃上清。用100μl PBS重悬细胞,在重悬过程中缓慢加入1ml 70~80%乙醇进行固定,充分混匀后,转到1.5ml离心管中,4℃过夜。1,000rpm离心4min,除去乙醇。用PBS洗涤细胞2次后,用100μl PBS重悬细胞。加入0.1%RNase A and 50μg/ml碘化丙啶,于25℃避光孵育30min。运用流式细胞仪检测细胞周期,细胞周期相关参数用CellQuest software设定。结果见附图1。

实施例2RT-PCR筛选并验证胶质瘤TMZ抵抗细胞中差异表达的lncRNA

(1)细胞总RNA提取(TRIzol法)

将细胞接种于6孔板中,置于37℃、5%CO2培养箱中孵育。待细胞完全贴壁长满后,向每孔中加入1000μl TRIzol。静置至完全溶解后,转移至1.5ml EP管中。加入0.2ml氯仿,剧烈振荡15秒,室温放置3min。于4℃、12000rpm离心15min,将上清液转移到新EP管中。加入0.5ml异丙醇,室温放置10min。4℃、12000rpm离心10min后,在EP管底部出现胶状沉淀。弃去上清液,用1ml 75℅乙醇洗涤RNA沉淀,并于4℃、7500rpm离心5min再次弃去上清液。空气干燥5min中后,加入25μl DEPC水,用枪头吸打几次使其充分溶解。放置于-80℃保存。

(2)逆转录合成cDNA

①取5.0μg RNA,将下列反应成分加至EP管中

加入完成后轻轻摇晃混匀,在65℃下孵育5分钟,然后在冰上孵育1分钟。

②在EP管中按顺序添加下列物质(cDNA合成混合物)

轻轻混匀,瞬时离心后收集。PCR仪逆转录程序:在25℃10min,50℃50min。在85℃5min进行终止反应,冰上冷却。将合成的cDNA放置于-20℃保存。

(3)Real time-PCR

PCR引物序列如下:

TRALR(1)-F 5’-GGCCACATACTCGTTGTCCA-3’

TRALR(1)-R 5’-TTCCCTGGCACTCACGAATC-3’

TRALR(2)-F 5’-TGTACCGTGTGAAAGCCAGG-3’

TRALR(2)-R 5’-GTCAGCATGGGTGATCCGTT-3’。

结果见附图2。

实施例3Smart Silencer敲低lncRNA TRALR导致G2/M期阻滞,抑制增殖

1)接种细胞:接种1×105~5×105个细胞至含有适量完全培养基的24孔板培养孔中,使转染时的细胞密度能够达到30~50%。

2)转染步骤

对于每个转染样品,按以下步骤准备:

a.稀释lncRNA Smart Silencer:用30μl 1X riboFECTTM CP Buffer稀释2.5μl 20μM RiboTM lncRNA Smart Silencer储存液,轻轻混匀。Smart Silencer序列如下:

b.混合液制备:加入3μl riboFECTTM CP Reagent,轻轻吹打混匀,室温孵育0~15min。勿振荡,溶液可能会有浑浊,但不会影响转染;混合液可室温放置一段时间,但不宜超过24h。

c.将riboFECTTM CP混合液加入到464.50μl细胞培养基中,轻轻混匀。

d.进行其他必要的特殊处理(如加药处理)。

e.将培养板置于37℃的CO2培养箱中培养24~96h(培养时间与实验目的相关)

f.转染完成后24~72小时均可进行lncRNA抑制效果检测。

结果见附图3。

实施例4敲低lncRNA TRALR显著促进SA-β-gal活性,促进细胞衰老

6孔板中培养的细胞,吸除细胞培养液,用PBS或HBSS洗涤1次,加入1mlβ-半乳糖苷酶染色固定液,室温固定15分钟。对于其它类型的培养板,固定液及后续溶液的用量参照此比例进行操作。

b.吸除细胞固定液,用PBS或HBSS洗涤细胞3次,每次3分钟。

c.吸除PBS或HBSS,每孔加入1毫升染色工作液。染色工作液的配制方法如下:

d.37℃孵育过夜,可以用parafilm或保鲜膜封住6孔板防止蒸发。注意:37℃孵育不能在二氧化碳培养箱中进行。

e.普通光学显微镜下观察。如不能及时观察计数,可以去除染色工作液,加入2毫升PBS,4℃可以保存数天;或者加上封片液封片后,4℃可以保存较长时间。

f.普通光学显微镜下观察。如不能及时观察,加上封片液封片后4℃可以保存较长时间。

结果见附图4。

实施例5 Western blot发现敲低lncRNA TRALR显著抑制BMI1、上调p21表达水平,同时促进BMI1 K48位泛素化

(1)总蛋白提取:将胶质瘤细胞接种于6孔板中,弃培基,用PBS冲洗3次。经胰酶消化后,800rpm离心5min,弃去上清液。使用1ml PBS洗涤细胞,于800rpm、4℃离心5min,弃去上清液。加入200-300ul RIPA Buffer(含10%cocktail蛋白酶抑制剂和磷酸酶抑制剂),冰上裂解10min。破碎细胞后,13000rpm,4℃下离心15min。收集上清转移至EP管内,-80℃备用。

(2)蛋白质变性:用1×SDS凝胶上样缓冲液制备样品,并于100℃加热5min。

(3)电泳:将电泳装置与电源连接,在凝胶上加85V电压稳压电泳30分钟,待染料前沿进入分离胶后将电压提高至120V,继续进行电泳,直至溴酚到达分离胶的底部约1cm处,结束电泳。

(4)转膜:待电泳即将结束时,准备滤纸和1张硝酸纤维素滤膜。拿取凝胶将转印夹放入装有转印缓冲液的转印槽中,有转印膜面面向正极,凝胶面面向负极。稳流300mA转膜1h。

(5)封闭:转膜结束后,用5%(W/v)脱脂奶粉(1×TBST配置),室温下封闭1h。

(6)抗原抗体反应:封闭完成后,用一抗在4℃孵育过夜,TBST洗膜后,二抗室温孵育1h,并用TBST进行3次洗膜,15min/次。

(7)ECL发光:配置适量ECL发光液(A:B=1:1),加在硝酸纤维素滤膜上孵育5min,加入ECL显影液,化学发光仪中显影。

(8)结果分析:运用Image J软件进行测定,分析显色面积和灰度。

结果见附图5。

序列表

<110> 中南大学湘雅医院

<120> 抑制长链非编码RNA TRALR制剂的应用

<160> 11

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 1706

<212> DNA

<213> 智人(Homo sapiens)

<400> 1

ggccagggtg attctctgac tcctggaatg gcagacctgg taagcagctc tatatcccct 60

ttcacaccca ccactacaaa gcttaagccc aattctctgt tcaaccgcag caagtgtggg 120

gggcactgta tcctgtatgt ctttatttta gtttatccac caaccttgtc tccagggtct 180

gatttgcatc ttgtttggct attgtatatt tttgttttta tttcgtattt ctaaatcacc 240

tgttctttct gcaaactgta tcaaatcttt atcacgcatt tcctgcttac tccctaaaga 300

tcgtctgccc ttcccacgtc ttcgccgatc agtccccact ttccagcctg cacaagtgcc 360

ttggagccct accctttgga tgcagccaaa gccattccta gcagcccttg agggttctaa 420

caacacaact gtggagtcag aggtgggtgc tcctttttct cacctctcga aaggtaggga 480

atgcagcatc aggaaaaaca catagtaggc actatggaag ggatgtggaa ggagggtgtg 540

agaaatgaac tctgaatgaa tggaggctac taagctgctc taagtgtctt cctcctctcc 600

actgggacac ttcactgacc agatttcctt ctccttccct ggaggaagtc ctgtctcctg 660

ggatcccaag gcttcatcca gggacagcta catgtaaatc aggaagagaa atctgctgtg 720

gaaaaggtct ccattgacca actgctcctc tggtctctgc ctgtccagca gacaaggtat 780

gtgaaaaagt gtgtgcagtc tgaaacttca cactagcaat agcagtgatc agagtaatga 840

cagggatggg aaaagtaata ataacaataa caggcactct aaatttgagt agcattttgt 900

agctttcaga agtgctttca aatgcatttg ctgttttctc ctatgcctcc agtgaccctg 960

tacataccca gataattact actgtggcca catctttaag tttctgtgat tttatatcaa 1020

gattcaattg tgtagggaaa aggaaacttt ttcatcatag aaggagacat ttaattcact 1080

tctgaccatt ccaggaaggg taggcacctg acttcgtggc aaggatgtgg actgatggtg 1140

ttgtctggat agtgatcagg ccacatactc gttgtccaca tctgcagggg ccttctcagt 1200

ccacattcct ggtgaaaatc aacatcgtgt gactttacag attcgtgagt gccagggaat 1260

gagcgaccct ctgttgctgt cacaatctca tttcttttcc ttctcactgg aattttaatc 1320

agtctgagca tcagttaatg attctttctt atccatttga ttaaaataca aagtcattga 1380

ggcagtagca aattgcattt ttttttcctt ggcccttagt gcactgcagt aatgaaatcc 1440

acgacttccc acctctgcca gtgaagagtc agcatgtacc gtgtgaaagc caggaaggct 1500

catctgtctc gtgagtgatt tcctttccta aggaaggccc tccaaggagc catgcatctc 1560

tggaacggat cacccatgct gacagaactg aagattgaac ctctaactaa catgacttgt 1620

gcaggtgaca gggaaattgt ttgtaatata acttcatttc tttaaaagca gctacggatt 1680

tatacttggg tgaaattata tcccac 1706

<210> 2

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 2

ggccacatac tcgttgtcca 20

<210> 3

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 3

ttccctggca ctcacgaatc 20

<210> 4

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 4

tgtaccgtgt gaaagccagg 20

<210> 5

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 5

gtcagcatgg gtgatccgtt 20

<210> 6

<211> 19

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 6

ccaccactac aaagcttaa 19

<210> 7

<211> 19

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 7

cctgtacata cccagataa 19

<210> 8

<211> 19

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 8

cctctaacta acatgactt 19

<210> 9

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 9

gtaggcacct gacttcgtgg 20

<210> 10

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 10

cttgtgcagg tgacagggaa 20

<210> 11

<211> 20

<212> DNA

<213> 未知(Unknown)

<400> 11

acagattcgt gagtgccagg 20

再多了解一些
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