日前,第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院全軍骨科研究所以及該院整形外科,、腫瘤科專家,,在國家自然科學(xué)基金資助下,成功地應(yīng)用人工TATA盒(基本轉(zhuǎn)錄因子TFIID結(jié)合位點,,位于轉(zhuǎn)錄起始點上游-25~-30bp,,控制轉(zhuǎn)錄起始的準(zhǔn)確性及頻率)對人端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶亞基(hTERT)核心啟動子進行了修飾,并利用其構(gòu)建了小發(fā)卡狀RNA(sh RNA)表達載體,,進而實現(xiàn)了腫瘤特異性RNA干擾(RNAi),。該研究為進一步提高基于RNAi技術(shù)的基因治療方法的安全性奠定了基礎(chǔ)。
已有研究表明,,在85%以上的人類腫瘤細胞中,,存在端粒酶的再激活。而作為腫瘤特異性啟動子--hTER T,,目前已被廣泛用于靶向轉(zhuǎn)錄基因治療研究中,。RNA干擾是指雙鏈RNA(dsRNA)介導(dǎo)的同源mRNA高效降解現(xiàn)象。該現(xiàn)象普遍存在于植物,、真菌,、線蟲、果蠅和哺乳動物中,,并在其進化中高度保守,。目前,RNAi已經(jīng)成為篩選新基因,、探索基因功能和尋找有效藥物靶點的重要工具,。
為修飾hTERT核心啟動子,構(gòu)建shRNA表達載體,,實現(xiàn)腫瘤特異性RNA干擾,,西京醫(yī)院的研究人員使用人工TATA盒修飾hTERT核心啟動子,重建轉(zhuǎn)錄起點,;將含有修飾后hTERT啟動子的MluI/XhoI片斷克隆至pGL3-OCP-shLuc的相應(yīng)酶切位點,,以獲得pGL3-mhTERT-shLuc;設(shè)計了針對p53的s hRNA編碼序列,,并通過將XhoI/XbaI克隆至pGL3-mhTERT-shLuc的相應(yīng)酶切位點之間,,來獲得 pGL3-mhTERT-shp53;利用pGL3-mhTERT-shLuc與pGL3-control共轉(zhuǎn)染人骨肉瘤細胞U20S,、MG-63和H0S,,并以共轉(zhuǎn)染lμgpGL3-control和lμgpGL3-mhTERT作為對照組,48小時后測定熒光素酶活性,,并計算相對活性,;利用WesternBlot法分析轉(zhuǎn)染前后p53的表達水平。
該研究獲得三項重要成果:經(jīng)雙酶切鑒定和DNA測序證實,,pGL3-mhTERT-shLuc和pGL3 -mhTERT-shp53的序列與研究設(shè)計完全一致,;pGL3-mhTERT-shLuc與pGL3-contro l共轉(zhuǎn)染實驗發(fā)現(xiàn),hTERT-U20S細胞熒光素酶的相對活性與對照組相比沒有明顯差異,,而hTERT+的MG-6 3和H0S細胞在轉(zhuǎn)染后,,其熒光素酶相對活性顯著降低,,與對照組相比其抑制效率可分別達到69.7%和71.0%;W esternBlot分析表明,,與轉(zhuǎn)染pGL3-mhTERT相比,,使用pGL3-mhTERT-shp53轉(zhuǎn)染MG -63和H0S后,可顯著抑制p53表達,,而U20S的p53的表達水平,,與對照組沒有明顯改變。
據(jù)研究人員介紹,,由于hTERT啟動子是公認的腫瘤特異性啟動子,,而且hTERT高表達于多種類型腫瘤細胞和瘢痕組織中的成纖維細胞中,所以該啟動子經(jīng)修飾后不僅可用于乳腺癌,、黑色素瘤,、骨肉瘤等多種類型腫瘤的靶向基因治療,而且可用于靶向殺傷瘢痕組織中的成纖維細胞,,從而達到安全,、有效治療腫瘤和瘢痕的目的。上述研究通過對hTERT 核心啟動子進行修飾并構(gòu)建shRNA表達載體,,成功實現(xiàn)了腫瘤特異性RNAi干擾,,大大提高了基于RNAi的基因治療策略的安全性。