2024年8月31日发(作者:花如曼)
152
.
《中国神经肿瘤杂志》2011,9(3):152—159
论著.
抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺
敏感性及其相关机制
王 翔 ,陈锦秀 ,毛 庆 ,刘艳辉 ,游 潮
(1.四川大学华西医院神经外科,四川成都 610041;2.四川省肿瘤医院,四川成都 610041)
【摘要】背景与目的:胶质瘤化疗耐药是胶质瘤治疗效果差的一个瓶颈。导致化疗耐药的分子机制目前尚
未完全清楚 突变TP53的“获得功能”被认为是决定肿瘤发生及发展中的重要因素 本研究目的在于探讨突变
TP53“获得功能”在多形性胶质母细胞瘤化疗耐药中的作用及其相关机制 方法:对人脑胶质瘤母细胞株T98G
细胞进行mRNA测序.确定其TP53基因是否突变及突变位点 采用脂质体法包裹化学合成的突变TP53干扰小
RNA片段fsiRNA1转染T98G细胞 运用RT—PCR方法在转染后的第1天至第5天检测肿瘤中突变TP53在
mRNA水平的表达.及相应时点6一氧甲基鸟嘌呤一DNA甲基转移酶(MGMT)mRNA的表达 将转染siRNA的
T98G细胞接种于96孑L板中.加入梯度浓度(10~1000txmol/L)的替莫唑胺 模拟人体用药,替莫唑胺组在头5天
内每天更换培养基.加入替莫唑胺:对照组加入司莫司汀 用MTT法观察各组在突变TP53沉默前后的化疗敏感
性变化 结果:T98G细胞的237号密码子发生突变,且高表达突变TP53及MGMT mRNA。设计的siRNA可以
有效地沉默T98G细胞株内突变TP53基因.使其在mRNA水平不表达或者低表达.沉默作用时间可达5天 沉
默突变TP53基因后.T98G细胞株对替莫唑胺的敏感性增加4倍.对司莫司汀的敏感性无明显改变..沉默突变
TP53基因后,可使MGMT的表达降低,两者呈正相关。结论:突变型TP53能增强胶质母细胞瘤细胞对替莫哗
胺化疗的耐药性.其耐药机制可能是通过上调MGMT的表达实现的
关键词:胶质母细胞瘤;突变;6 氧甲基鸟嘌呤一DNA甲基转移酶;肿瘤抑癌基因TP53;RNA干扰
中图分类号:R739.41 文献标识码:A 文章编号:1726—8192(2011)O3—0l52—08
Down Regulating Mutant TP53 Enhances
Temozolomide Sensitivity in Glioblastoma cells
Xiang Wang ,Jin—xiu Chen ,Qing Mao ,Yan—hui Liu ,Chao You
.
Dep ̄tment of Neurosurgery,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu
610041,P R.China;2.Department ofRadiology,Sichuan Cancer Hospital,
Chengdu 610041.P R.China
【ABSTRACT】BACKGROUND&OBJECTIVE:The drug resistance is one of the major obstacles in cancer
chemotherapy.The molecular mechanism leading to drug resistance is still not fully understood.The“gain of
function”of mutant TP53 is an important determinant in human tumor development and progression.This study aimed
to investigate the possible mechanism of mutant TP53 inducing temozolomide resistance in glioblastoma cells.
METHODS:Synthetic small interfering RNA was used to knock down mutant TP53 in T98G cell line,a human
glioblastoma cell line with a mutation at codon
237 of gene TP53,which was proved by DNA
收稿日期:2011-09—10
通讯作者:王翔
修回日期:2011-09—27
sequencing.The expression of mutant TP53
mRNA was detected “silenced”by reverse
Correspondence to:Xiang Wang
Tel:86..28..85422487
E—mail:wang
xiang@yahoo.cn
transcriptase—polymerase chain reaction(RT—
PCR1 in consecutive 5 days.Viable cel1
王翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制 153
survival was measured to detect the sensitivity when these cells were exposed to temozolomide f10 1000lxmol/L).The
cell culture medium was removed and temozolomide was added every day at the early 5 days.The 06-methylguanine
DNA—methyltransferase fMGMT1 expression at mRNA level was analyzed after the mutant TP53 knockdown as wel1.
RESULTS:Both mutant TP53 and MGMT showed a strong expression in T98G cells.The knockdown efficiency of
mutant TP53 with small interfering RNA from the first day to fifth day was 83%,95%,93%,76%,and72%
respectively.Mutant TP53 knockdown led to a fivefold increase in the sensitivity of T98G cells to temozolomide in the
cell experiment.In addition.mutant TP53 knockdown induced the down—regulation of MGMT expression.
CoNCLUS10N:Down regulating mutant TP53 could enhance the chemosensitivity of malignant gliomas to
temozolomide,which could be through decrease MGMT expression.
KEY WoRDS:Glioblastoma;Mutation;06_methylguanine—DNA methyltransferase;RNA interference;Tumor
suppressor protein p53
胶质瘤是颅内最常见的原发性肿瘤.约占所有
赠。替莫唑胺原料2mg用50 L二甲亚砜(DMSO)
溶解.然后在10mL的DMEM培养基稀释(DMSO
浓度不超过0.5%).配制成替莫唑胺浓度为
1000Ixmol/L的母液 在此基础上进行稀释配成10~
中枢神经系统肿瘤的42%.其中3/4以上为高级别
胶质瘤 虽然以手术为主的综合治疗使胶质瘤的疗
效有了明显提高 特别是低级别的星形细胞瘤和少
突胶质细胞瘤患者可以达到3~5年的平均生存时
间.但高级别胶质瘤(间变性星形细胞瘤和胶质母
细胞瘤)患者的平均生存时间还只有12 l5个月
胶质母细胞瘤患者1年生存率约为30%.五年生存
率还不足5% 目前围际上对胶质母细胞瘤的治疗
是以术后替莫唑胺化疗为主辅以同步放疗的方式.
lO00txmol/L不同浓度的实验用液 司莫司汀在四川
省肿瘤医院购得.在DMSO中溶解后可以最高配成
浓度为400Ixg/mL的母液.稀释成梯度浓度的实验
用液 T98G细胞株由四川大学移植免疫实验室(卫
生部重点实验室)提供:大多数文献已证实T98G
细胞是多种药物化疗耐药的细胞株 ,11] RNA干
但2年的总体生存率也不过26%ll_21 化疗反应患者
个体差异较大.因此替莫唑胺化疗耐药成为胶质母
细胞瘤治疗疗效不佳的瓶颈
肿瘤抑癌基因TP53(Tum0r suppressor gene
p53.TP53)在30%~50%的胶质母细胞瘤中均发生
突变_3_ 突变型TP53基因不仅仅表现为原来抑癌功
能的丧失(即loss of function) 还被证明具有了更多
原癌基因的功能(即gain of function)l 4】。正常细胞的
扰转染试剂盒购自上海吉玛制药技术有限公司
1.2 TP53 mRNA测序
TP53的mRNA全序列有2630个碱基.分布于
11个区 选择其中突变热点的4—8区进行测序 测
序引物为5 一CAGTCAGATCCTAGCGTCGAG一3 和
5 一1TI1C 丌C1] GGCTGGGGAGAG一3 .测序范围包
含1680个碱基 选取不同样本反复测序3次 反应
试剂为BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing
P53突变后易发生癌变.肿瘤细胞内的TP53突变
后会使该肿瘤细胞的恶性程度增加.肿瘤细胞生长
及抗凋亡的能力增加 而且突变TP53会提高卵巢
癌、肺癌、骨肉瘤、前列腺癌以及直肠癌的化疗耐药
性和放疗抵抗性 突变TP53的表达与多药耐药
因子在这些肿瘤中的表达是成正相关的[91 突变
Kit.测序仪为ABI PRISM 3730XL DNA Analyzer
1.3细胞培养与细胞转染
T98G细胞1.5×10 /:fL.接种6孔板.在含5%
小牛血清的DMEM培养基,CO 培养箱(37 、0
19%、CO 5%)中进行培养,培养24h使转染前细胞
汇合度达到50%~60% 转染在无血清培养基中进
行.干扰片段siRNA寡核苷酸与转染试剂脂质体在
稀释后按一定比例混匀.室温放置30min形成
TP53是否在胶质瘤中也具有增强化疗耐药性的作
用,目前还尚未见报道。本课题旨在通过脂质体转
染人胶质母细胞瘤细胞.RNA干扰技术沉默突变
型TP53的表达.研究突变型TP53在胶质瘤化疗
siRNA与脂质体复合物.再加人含细胞的培养基
中。转染后的细胞在CO,培养箱中37℃温育12h后
耐药方面的作用.并探讨其相关机制 更换培养基.继续培养12~36h后.进行转染后的其
它检测步骤 最佳转染条件及siRNA与脂质体的最
佳比例由FAM荧光标记siRNA寡核苷酸转染
T98G细胞确定 突变TP53干扰的siRNA寡核苷
酸序列为21bD的小片段(正义链为5 一
1材料与方法
1.1 材料
替莫唑胺由中国天士力公司(Tasly.China) ̄
154 王 翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制
CUACUUCCUGAAAACAACGdTdT一3 .反义链为
特异性siRNA寡核苷酸转染组),脂质体对照组(只
加人脂质体转染试剂)和空白对照组。转染后RNA
干扰观察时间为5天。分组及样本编号见表1。
5 一CGUUGUUUUCAGGAA GUA GdTdT一3 )。分别
设立实验组和对照组。对照组包括阴性对照组(非
表1 siRNA细胞干扰试验分组情况(样本编号)
1.4逆转录PCR(RT.PCR1
应用Trizol体系提取RNA.RT—PCR实验按常
规方法进行。cDNA在一20 保存备用 进行PCR分
析的引物.突变型TP53为5 一ACATCTGGCCTTGA
AACCACC一3 和5 一CGAGACCCAGTCTCAAAG
曲线,并计算IC∞。
2 结 果
2.1 T98G细胞株TP53的突变
有2个位点的密码子不同 第1个是第72位
AA一3 ,扩增产物长度是350bp:MGMT为5 一GTC
GTFCACCAGACAGGTGTTA一3 和5 一ACAGGArrrI’
氨基酸密码子CCC.而正常野生型TP53是CGC
第2个不同位点是第237位氨基酸密码子ATA.而
正常野生型TP53是ATG 第1个位点属于正常的
单核苷酸多态性fsingle nucleotide polymorphism.
GCCTCTCA rrGCTC一3 .扩增产物长度是140bp;
内参对照物为GAPDH 反应条件:94℃预变性
5min.然后进入PCR循环(94 ̄C变性20s.58cc退火
SNP).不属于突变位点:第2个不同位点是一个错
义突变位点 故T98G细胞株存在TP53基因的单
位点变异,突变点在237号密码子,G突变成A,直
接导致编码的甲硫氨酸突变成异亮氨酸f图11 这
一
30s,72℃延伸50s),共35个循环。最后72℃后保持
10rain.取出产物4CC保存 1.5%琼脂糖凝胶电泳分
析并照相 利用凝胶电泳成像分析系统对扩增带进
行强度分析.分别计算每条泳道的突变TP53/
GAPDH、MGMT/GAPDH总强度比值.用来表示样
品中突变TP53和MGMT mRNA水平
1.5细胞药敏实验
将对数生长期的1.0 X 104细胞/-R接种96孔
结果与IARC TP53 database fwww-p53.irae.fr)吻
合。
2.2 T98G细胞的替莫唑胺化疗敏感性、突变
TP53和MGMT的表达
T98G细胞对替莫唑胺化疗有明显的化疗耐受
性.本细胞实验中仅在最高浓度(1000 ̄mol/L)的替
莫唑胺干预下该细胞有明显的减少f图2A1。该细胞
样品的RT—PCR检测,可见在350bp和140bp的位
置分别 现强表达的条带.分别是突变TP53和
板.其中部分细胞进行了细胞转染RNA干扰.1天
后(细胞贴壁)分别加入不同浓度梯度(10~
10001 ̄m01/L)的替莫唑胺和司莫司汀实验液.共设
立4个观察组(替莫唑胺干扰组、替莫唑胺未干扰
组、司莫司汀干扰组和司莫司汀未干扰组)和2个
对照组(脂质体组和空白组) 替莫唑胺组每天更换
培养基.每天加入替莫唑胺.连续5天,在第6天或
MGMT(图3A) 因此.T98G细胞高表达突变TP53
和MGMT。
2.3 siRNA转染T98G细胞后突变TP53的沉默
情况
第7天进行细胞数测定 司莫司汀组仅加药1次.
以后视情况更换培养基.尽量减少更换培养基的次
荧光标记阴性对照siRNA寡核苷酸转染T98G
细胞.荧光显微镜下观察转染情况.转染效率最好
(视野内出现荧光的细胞占所有细胞的85%以上1
时的转染条件为:siRNA2.5 g,脂质体7.51xg(6孑L
板),在行转染后的12~24h.细胞内就开始有荧光
出现(图4)
数.在第6天或第7天进行细胞数测定 观察期结
束时采用MTT方法进行细胞数测定 每孔加入
MTT20 LLL,37℃继续培养2h后每孔加入1501xL
DMSO溶解,震荡15min,选择570nm波长,在酶联
免疫检测仪上测定各孔光吸收值 以细胞存活率为
纵坐标.不同药物浓度为横坐标绘制细胞的生存率
158 王翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制
莫唑胺化疗是否耐药的主要因素 。野生型P53与
MGMT在人胶质瘤标本中免疫组化检测的结果显
示两者有一定的联系.在体外的实验中也显示两者
之间有调节的作用.但就所参考的文献而言.两者
之间呈正相关或负相关均有报道B7-201 这可能与对
TP53的突变忽视有关.肿瘤标本在体外超过30
min TP53就会发生突变 在细胞中进行TP53基因
测序明确突变点以及进行实时的TP53含量检测可
以更加真实地反映突变的情况
TP53突变后.由于肿瘤细胞自身凋亡能力的
丧失而增加细胞的耐药性是毫无疑问的 而突变
TP53的“获得功能”在胶质瘤耐药方面的体现.以
及突变TP53与DNA修复相关因子MGMT之间的
联系正是本次实验研究的重点 我们的研究结果显
示正常情况下替莫唑胺根本不能抑制该TP53突变
胶质母细胞瘤细胞的生长.而沉默突变TP53后该
胶质瘤细胞显示出良好的药物反应.提示突变
TP53使细胞耐药 MGMT在此次干扰实验中与突
变TP53同步变化.两者的表达成正相关.提示突变
TP53增加细胞耐药性可能是通过上调细胞内
MGMT的含量,提高了DNA自我修复能力实现的
这一过程是否与MGMT启动子甲基化有关.可以
通过后续的甲基化检测来实现。尽管突变TP53参
与胶质瘤耐药的途径有多种.但就本研究结果看
来.突变TP53调节MGMT的能力很强.干扰突变
TP53使MGMT下调的程度大于突变TP53自身下
调的程度 突变TP53从DNA修复的途径参与胶质
瘤耐药.可能是其主要部分。
替莫唑胺是一种新型的细胞毒性烷化剂.自
2005年被美国FDA批准开始用于新发和复发的高
级别胶质瘤治疗.在临床上已显示了较好的治疗效
果和极低的副反应,患者耐受力好。虽然司莫司汀
也是一种细胞毒性的烷化剂.但不同的是替莫唑胺
的活性代谢物为线状三嗪、单甲基三氮烯咪唑碳酰
胺(MTIC) MTIC的细胞毒主要为发生在鸟嘌呤的
0 位的烷化作用 鸟嘌呤的O 位也是MGMT发生
修复作用的主要位点.这可以解释突变TP53通过
与MGMT的关系来调节肿瘤细胞对替莫唑胺的耐
药性.而不能调节对司莫司汀的耐药性 细胞实验
中实行替莫唑胺5天内每天换液.是为了更好模拟
临床上替莫唑胺5天疗程的用法.而且在这5天内
保证了突变TP53较好的“沉默” 虽然替莫唑胺临
床上的用法还在不断改进.包括长期小剂量的使
用.这就要求更长的RNA干扰时间.脂质体转染就
不能满足这样的要求.构建质粒虽然较为复杂但可
以达到很长时间的干扰效果
充分认识胶质瘤TP53突变的意义.以及突变
型TP53作为一个独立因子所起的作用:充分认识
其“获得功能”,以及它对胶质瘤耐药带来的影响.
也许能够开辟新的思路和途径来克服胶质瘤化疗
耐药
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Neuro Onco1.2011 Ang 1Z[Epub ahead ofprint]
Smith SJ,Long A,Barrow JH,Macarthur DC,Coyle B,Grundy RG;on behalf of the Children Cancer and Leukaemia Group
Biological Studies Committee.
Children ̄Brain Tumor Research Centre,University ofNottingham,Nottingham,NG7
2UH,UK(s.j.s. A.L.,J.H.B.,D.C.M.,B.C.,R.G.G.):University fo
Michigan—Flint,Flint,Michigan,MI 48502,USA .L.^
Pediatric high—grade gliomas(World Health Organization grades III and IV astrocytomas)remain tumors with a very poor prognosis for
which novel therapeutic strategies are needed.Poly(ADP—ribose)polymerase(PARP)is known to have multiple functions in tumors,
including single—strand DNA repair and induction of caspase—independent apoptosis.PARP has been suggested as a therapeutic target
in adult malignancies,and this study examines whether it could also be a potential target in pediatric high—grade glioma.Tissue
microarrays containing 1 50 formalin--ifxed pediatric high--grade gliomas were examined by immunohistochemistry for levels of PARP
and expression of apoptosis inducing factor fAIF1.Full retrospective clinical and survival data were available for this coho ̄.
Stratiifcation and statistical ana]ysis was performed to assess the effect of PARP status on prognosis.The level of PARP
immunopositivity had a statistically signiifcant inverse correlation(P=0.019)with survival in supratentorial pediatirc high—grade glioma.
AIF staining was notable for its absence in the majority of tumors but with moderate levels of expression in surrounding nomral brain.
PARP is expressed at high levels in many pediatric high—grade gliomas,and in these tumors,the ability of PARP to activate AIF
appears to have been lost.PARP may therefore represent a promising therapeutic target for these lesions and warrants evaluation in
c】inica1 tr als
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论著.
抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺
敏感性及其相关机制
王 翔 ,陈锦秀 ,毛 庆 ,刘艳辉 ,游 潮
(1.四川大学华西医院神经外科,四川成都 610041;2.四川省肿瘤医院,四川成都 610041)
【摘要】背景与目的:胶质瘤化疗耐药是胶质瘤治疗效果差的一个瓶颈。导致化疗耐药的分子机制目前尚
未完全清楚 突变TP53的“获得功能”被认为是决定肿瘤发生及发展中的重要因素 本研究目的在于探讨突变
TP53“获得功能”在多形性胶质母细胞瘤化疗耐药中的作用及其相关机制 方法:对人脑胶质瘤母细胞株T98G
细胞进行mRNA测序.确定其TP53基因是否突变及突变位点 采用脂质体法包裹化学合成的突变TP53干扰小
RNA片段fsiRNA1转染T98G细胞 运用RT—PCR方法在转染后的第1天至第5天检测肿瘤中突变TP53在
mRNA水平的表达.及相应时点6一氧甲基鸟嘌呤一DNA甲基转移酶(MGMT)mRNA的表达 将转染siRNA的
T98G细胞接种于96孑L板中.加入梯度浓度(10~1000txmol/L)的替莫唑胺 模拟人体用药,替莫唑胺组在头5天
内每天更换培养基.加入替莫唑胺:对照组加入司莫司汀 用MTT法观察各组在突变TP53沉默前后的化疗敏感
性变化 结果:T98G细胞的237号密码子发生突变,且高表达突变TP53及MGMT mRNA。设计的siRNA可以
有效地沉默T98G细胞株内突变TP53基因.使其在mRNA水平不表达或者低表达.沉默作用时间可达5天 沉
默突变TP53基因后.T98G细胞株对替莫唑胺的敏感性增加4倍.对司莫司汀的敏感性无明显改变..沉默突变
TP53基因后,可使MGMT的表达降低,两者呈正相关。结论:突变型TP53能增强胶质母细胞瘤细胞对替莫哗
胺化疗的耐药性.其耐药机制可能是通过上调MGMT的表达实现的
关键词:胶质母细胞瘤;突变;6 氧甲基鸟嘌呤一DNA甲基转移酶;肿瘤抑癌基因TP53;RNA干扰
中图分类号:R739.41 文献标识码:A 文章编号:1726—8192(2011)O3—0l52—08
Down Regulating Mutant TP53 Enhances
Temozolomide Sensitivity in Glioblastoma cells
Xiang Wang ,Jin—xiu Chen ,Qing Mao ,Yan—hui Liu ,Chao You
.
Dep ̄tment of Neurosurgery,West China Hospital,Sichuan University,Chengdu
610041,P R.China;2.Department ofRadiology,Sichuan Cancer Hospital,
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【ABSTRACT】BACKGROUND&OBJECTIVE:The drug resistance is one of the major obstacles in cancer
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function”of mutant TP53 is an important determinant in human tumor development and progression.This study aimed
to investigate the possible mechanism of mutant TP53 inducing temozolomide resistance in glioblastoma cells.
METHODS:Synthetic small interfering RNA was used to knock down mutant TP53 in T98G cell line,a human
glioblastoma cell line with a mutation at codon
237 of gene TP53,which was proved by DNA
收稿日期:2011-09—10
通讯作者:王翔
修回日期:2011-09—27
sequencing.The expression of mutant TP53
mRNA was detected “silenced”by reverse
Correspondence to:Xiang Wang
Tel:86..28..85422487
E—mail:wang
xiang@yahoo.cn
transcriptase—polymerase chain reaction(RT—
PCR1 in consecutive 5 days.Viable cel1
王翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制 153
survival was measured to detect the sensitivity when these cells were exposed to temozolomide f10 1000lxmol/L).The
cell culture medium was removed and temozolomide was added every day at the early 5 days.The 06-methylguanine
DNA—methyltransferase fMGMT1 expression at mRNA level was analyzed after the mutant TP53 knockdown as wel1.
RESULTS:Both mutant TP53 and MGMT showed a strong expression in T98G cells.The knockdown efficiency of
mutant TP53 with small interfering RNA from the first day to fifth day was 83%,95%,93%,76%,and72%
respectively.Mutant TP53 knockdown led to a fivefold increase in the sensitivity of T98G cells to temozolomide in the
cell experiment.In addition.mutant TP53 knockdown induced the down—regulation of MGMT expression.
CoNCLUS10N:Down regulating mutant TP53 could enhance the chemosensitivity of malignant gliomas to
temozolomide,which could be through decrease MGMT expression.
KEY WoRDS:Glioblastoma;Mutation;06_methylguanine—DNA methyltransferase;RNA interference;Tumor
suppressor protein p53
胶质瘤是颅内最常见的原发性肿瘤.约占所有
赠。替莫唑胺原料2mg用50 L二甲亚砜(DMSO)
溶解.然后在10mL的DMEM培养基稀释(DMSO
浓度不超过0.5%).配制成替莫唑胺浓度为
1000Ixmol/L的母液 在此基础上进行稀释配成10~
中枢神经系统肿瘤的42%.其中3/4以上为高级别
胶质瘤 虽然以手术为主的综合治疗使胶质瘤的疗
效有了明显提高 特别是低级别的星形细胞瘤和少
突胶质细胞瘤患者可以达到3~5年的平均生存时
间.但高级别胶质瘤(间变性星形细胞瘤和胶质母
细胞瘤)患者的平均生存时间还只有12 l5个月
胶质母细胞瘤患者1年生存率约为30%.五年生存
率还不足5% 目前围际上对胶质母细胞瘤的治疗
是以术后替莫唑胺化疗为主辅以同步放疗的方式.
lO00txmol/L不同浓度的实验用液 司莫司汀在四川
省肿瘤医院购得.在DMSO中溶解后可以最高配成
浓度为400Ixg/mL的母液.稀释成梯度浓度的实验
用液 T98G细胞株由四川大学移植免疫实验室(卫
生部重点实验室)提供:大多数文献已证实T98G
细胞是多种药物化疗耐药的细胞株 ,11] RNA干
但2年的总体生存率也不过26%ll_21 化疗反应患者
个体差异较大.因此替莫唑胺化疗耐药成为胶质母
细胞瘤治疗疗效不佳的瓶颈
肿瘤抑癌基因TP53(Tum0r suppressor gene
p53.TP53)在30%~50%的胶质母细胞瘤中均发生
突变_3_ 突变型TP53基因不仅仅表现为原来抑癌功
能的丧失(即loss of function) 还被证明具有了更多
原癌基因的功能(即gain of function)l 4】。正常细胞的
扰转染试剂盒购自上海吉玛制药技术有限公司
1.2 TP53 mRNA测序
TP53的mRNA全序列有2630个碱基.分布于
11个区 选择其中突变热点的4—8区进行测序 测
序引物为5 一CAGTCAGATCCTAGCGTCGAG一3 和
5 一1TI1C 丌C1] GGCTGGGGAGAG一3 .测序范围包
含1680个碱基 选取不同样本反复测序3次 反应
试剂为BigDye Terminator V3.1 Cycle Sequencing
P53突变后易发生癌变.肿瘤细胞内的TP53突变
后会使该肿瘤细胞的恶性程度增加.肿瘤细胞生长
及抗凋亡的能力增加 而且突变TP53会提高卵巢
癌、肺癌、骨肉瘤、前列腺癌以及直肠癌的化疗耐药
性和放疗抵抗性 突变TP53的表达与多药耐药
因子在这些肿瘤中的表达是成正相关的[91 突变
Kit.测序仪为ABI PRISM 3730XL DNA Analyzer
1.3细胞培养与细胞转染
T98G细胞1.5×10 /:fL.接种6孔板.在含5%
小牛血清的DMEM培养基,CO 培养箱(37 、0
19%、CO 5%)中进行培养,培养24h使转染前细胞
汇合度达到50%~60% 转染在无血清培养基中进
行.干扰片段siRNA寡核苷酸与转染试剂脂质体在
稀释后按一定比例混匀.室温放置30min形成
TP53是否在胶质瘤中也具有增强化疗耐药性的作
用,目前还尚未见报道。本课题旨在通过脂质体转
染人胶质母细胞瘤细胞.RNA干扰技术沉默突变
型TP53的表达.研究突变型TP53在胶质瘤化疗
siRNA与脂质体复合物.再加人含细胞的培养基
中。转染后的细胞在CO,培养箱中37℃温育12h后
耐药方面的作用.并探讨其相关机制 更换培养基.继续培养12~36h后.进行转染后的其
它检测步骤 最佳转染条件及siRNA与脂质体的最
佳比例由FAM荧光标记siRNA寡核苷酸转染
T98G细胞确定 突变TP53干扰的siRNA寡核苷
酸序列为21bD的小片段(正义链为5 一
1材料与方法
1.1 材料
替莫唑胺由中国天士力公司(Tasly.China) ̄
154 王 翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制
CUACUUCCUGAAAACAACGdTdT一3 .反义链为
特异性siRNA寡核苷酸转染组),脂质体对照组(只
加人脂质体转染试剂)和空白对照组。转染后RNA
干扰观察时间为5天。分组及样本编号见表1。
5 一CGUUGUUUUCAGGAA GUA GdTdT一3 )。分别
设立实验组和对照组。对照组包括阴性对照组(非
表1 siRNA细胞干扰试验分组情况(样本编号)
1.4逆转录PCR(RT.PCR1
应用Trizol体系提取RNA.RT—PCR实验按常
规方法进行。cDNA在一20 保存备用 进行PCR分
析的引物.突变型TP53为5 一ACATCTGGCCTTGA
AACCACC一3 和5 一CGAGACCCAGTCTCAAAG
曲线,并计算IC∞。
2 结 果
2.1 T98G细胞株TP53的突变
有2个位点的密码子不同 第1个是第72位
AA一3 ,扩增产物长度是350bp:MGMT为5 一GTC
GTFCACCAGACAGGTGTTA一3 和5 一ACAGGArrrI’
氨基酸密码子CCC.而正常野生型TP53是CGC
第2个不同位点是第237位氨基酸密码子ATA.而
正常野生型TP53是ATG 第1个位点属于正常的
单核苷酸多态性fsingle nucleotide polymorphism.
GCCTCTCA rrGCTC一3 .扩增产物长度是140bp;
内参对照物为GAPDH 反应条件:94℃预变性
5min.然后进入PCR循环(94 ̄C变性20s.58cc退火
SNP).不属于突变位点:第2个不同位点是一个错
义突变位点 故T98G细胞株存在TP53基因的单
位点变异,突变点在237号密码子,G突变成A,直
接导致编码的甲硫氨酸突变成异亮氨酸f图11 这
一
30s,72℃延伸50s),共35个循环。最后72℃后保持
10rain.取出产物4CC保存 1.5%琼脂糖凝胶电泳分
析并照相 利用凝胶电泳成像分析系统对扩增带进
行强度分析.分别计算每条泳道的突变TP53/
GAPDH、MGMT/GAPDH总强度比值.用来表示样
品中突变TP53和MGMT mRNA水平
1.5细胞药敏实验
将对数生长期的1.0 X 104细胞/-R接种96孔
结果与IARC TP53 database fwww-p53.irae.fr)吻
合。
2.2 T98G细胞的替莫唑胺化疗敏感性、突变
TP53和MGMT的表达
T98G细胞对替莫唑胺化疗有明显的化疗耐受
性.本细胞实验中仅在最高浓度(1000 ̄mol/L)的替
莫唑胺干预下该细胞有明显的减少f图2A1。该细胞
样品的RT—PCR检测,可见在350bp和140bp的位
置分别 现强表达的条带.分别是突变TP53和
板.其中部分细胞进行了细胞转染RNA干扰.1天
后(细胞贴壁)分别加入不同浓度梯度(10~
10001 ̄m01/L)的替莫唑胺和司莫司汀实验液.共设
立4个观察组(替莫唑胺干扰组、替莫唑胺未干扰
组、司莫司汀干扰组和司莫司汀未干扰组)和2个
对照组(脂质体组和空白组) 替莫唑胺组每天更换
培养基.每天加入替莫唑胺.连续5天,在第6天或
MGMT(图3A) 因此.T98G细胞高表达突变TP53
和MGMT。
2.3 siRNA转染T98G细胞后突变TP53的沉默
情况
第7天进行细胞数测定 司莫司汀组仅加药1次.
以后视情况更换培养基.尽量减少更换培养基的次
荧光标记阴性对照siRNA寡核苷酸转染T98G
细胞.荧光显微镜下观察转染情况.转染效率最好
(视野内出现荧光的细胞占所有细胞的85%以上1
时的转染条件为:siRNA2.5 g,脂质体7.51xg(6孑L
板),在行转染后的12~24h.细胞内就开始有荧光
出现(图4)
数.在第6天或第7天进行细胞数测定 观察期结
束时采用MTT方法进行细胞数测定 每孔加入
MTT20 LLL,37℃继续培养2h后每孔加入1501xL
DMSO溶解,震荡15min,选择570nm波长,在酶联
免疫检测仪上测定各孔光吸收值 以细胞存活率为
纵坐标.不同药物浓度为横坐标绘制细胞的生存率
158 王翔.等.抑制突变TP53增强胶质母细胞瘤细胞替莫唑胺敏感性及其相关机制
莫唑胺化疗是否耐药的主要因素 。野生型P53与
MGMT在人胶质瘤标本中免疫组化检测的结果显
示两者有一定的联系.在体外的实验中也显示两者
之间有调节的作用.但就所参考的文献而言.两者
之间呈正相关或负相关均有报道B7-201 这可能与对
TP53的突变忽视有关.肿瘤标本在体外超过30
min TP53就会发生突变 在细胞中进行TP53基因
测序明确突变点以及进行实时的TP53含量检测可
以更加真实地反映突变的情况
TP53突变后.由于肿瘤细胞自身凋亡能力的
丧失而增加细胞的耐药性是毫无疑问的 而突变
TP53的“获得功能”在胶质瘤耐药方面的体现.以
及突变TP53与DNA修复相关因子MGMT之间的
联系正是本次实验研究的重点 我们的研究结果显
示正常情况下替莫唑胺根本不能抑制该TP53突变
胶质母细胞瘤细胞的生长.而沉默突变TP53后该
胶质瘤细胞显示出良好的药物反应.提示突变
TP53使细胞耐药 MGMT在此次干扰实验中与突
变TP53同步变化.两者的表达成正相关.提示突变
TP53增加细胞耐药性可能是通过上调细胞内
MGMT的含量,提高了DNA自我修复能力实现的
这一过程是否与MGMT启动子甲基化有关.可以
通过后续的甲基化检测来实现。尽管突变TP53参
与胶质瘤耐药的途径有多种.但就本研究结果看
来.突变TP53调节MGMT的能力很强.干扰突变
TP53使MGMT下调的程度大于突变TP53自身下
调的程度 突变TP53从DNA修复的途径参与胶质
瘤耐药.可能是其主要部分。
替莫唑胺是一种新型的细胞毒性烷化剂.自
2005年被美国FDA批准开始用于新发和复发的高
级别胶质瘤治疗.在临床上已显示了较好的治疗效
果和极低的副反应,患者耐受力好。虽然司莫司汀
也是一种细胞毒性的烷化剂.但不同的是替莫唑胺
的活性代谢物为线状三嗪、单甲基三氮烯咪唑碳酰
胺(MTIC) MTIC的细胞毒主要为发生在鸟嘌呤的
0 位的烷化作用 鸟嘌呤的O 位也是MGMT发生
修复作用的主要位点.这可以解释突变TP53通过
与MGMT的关系来调节肿瘤细胞对替莫唑胺的耐
药性.而不能调节对司莫司汀的耐药性 细胞实验
中实行替莫唑胺5天内每天换液.是为了更好模拟
临床上替莫唑胺5天疗程的用法.而且在这5天内
保证了突变TP53较好的“沉默” 虽然替莫唑胺临
床上的用法还在不断改进.包括长期小剂量的使
用.这就要求更长的RNA干扰时间.脂质体转染就
不能满足这样的要求.构建质粒虽然较为复杂但可
以达到很长时间的干扰效果
充分认识胶质瘤TP53突变的意义.以及突变
型TP53作为一个独立因子所起的作用:充分认识
其“获得功能”,以及它对胶质瘤耐药带来的影响.
也许能够开辟新的思路和途径来克服胶质瘤化疗
耐药
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Neuro Onco1.2011 Ang 1Z[Epub ahead ofprint]
Smith SJ,Long A,Barrow JH,Macarthur DC,Coyle B,Grundy RG;on behalf of the Children Cancer and Leukaemia Group
Biological Studies Committee.
Children ̄Brain Tumor Research Centre,University ofNottingham,Nottingham,NG7
2UH,UK(s.j.s. A.L.,J.H.B.,D.C.M.,B.C.,R.G.G.):University fo
Michigan—Flint,Flint,Michigan,MI 48502,USA .L.^
Pediatric high—grade gliomas(World Health Organization grades III and IV astrocytomas)remain tumors with a very poor prognosis for
which novel therapeutic strategies are needed.Poly(ADP—ribose)polymerase(PARP)is known to have multiple functions in tumors,
including single—strand DNA repair and induction of caspase—independent apoptosis.PARP has been suggested as a therapeutic target
in adult malignancies,and this study examines whether it could also be a potential target in pediatric high—grade glioma.Tissue
microarrays containing 1 50 formalin--ifxed pediatric high--grade gliomas were examined by immunohistochemistry for levels of PARP
and expression of apoptosis inducing factor fAIF1.Full retrospective clinical and survival data were available for this coho ̄.
Stratiifcation and statistical ana]ysis was performed to assess the effect of PARP status on prognosis.The level of PARP
immunopositivity had a statistically signiifcant inverse correlation(P=0.019)with survival in supratentorial pediatirc high—grade glioma.
AIF staining was notable for its absence in the majority of tumors but with moderate levels of expression in surrounding nomral brain.
PARP is expressed at high levels in many pediatric high—grade gliomas,and in these tumors,the ability of PARP to activate AIF
appears to have been lost.PARP may therefore represent a promising therapeutic target for these lesions and warrants evaluation in
c】inica1 tr als