曾令兰 高 勇 罗端德 蔡淑清
反基因技术是利用三链DNA的构建而实现的。三螺旋形式寡核苷酸(TFO)以DNA双螺旋为靶物,通过与序列形成三螺旋DNA来阻止基因转录。我们在证实TF020在体外能够有效地抑制HBV复制的基础上,为研究TF020在体内对HBV复制的影响及对机体可能产生的副作用,我们将HepG2.2.15细胞接种裸鼠背部皮下制备能够分泌HBV毒粒的动物模型,用TF020局部注射肿瘤部位,再检测裸鼠血清中HBV DNA及HBV标志物以分析TF020在整体水平对HBV复制的抑制作用,其中HBV DNA下降101.59拷贝/m1,HBsAg及HBsAg抑利率分别达到21.8%和52.5%;并通过病理切片观察裸鼠肿瘤及肝脏组织的结构形态,明确TF020对肝脏的毒性作用。
一、实验材料
(1)裸鼠:5周龄,购自中科院上海药物的重约16克/只,共22只。
(二)HepG2.2.15细胞:为HBV DNA克隆传染人肝癌细胞HepG2的2.2.15细胞系,由美国MountSinai医学中心构建。该细胞系整合了HBV的全基因组,可分泌HBsAg,HBeAg及完整的Dane颗粒。
(三)TF020吸ODNcon:TF020序列为5,—CTCCTCCCCCAACTCCCTCCC—3,对照寡核苷酸(ODHcon)碱基组成与TF020一致,方向相反,序列为5,—CCCTCCTCAACCCCCTCCTC—3,。为便于检测,将二者进行了生物系标记;为防止其细胞内的DNA酶类裂解,将二者进行了硫代修饰(由上海生物工程有限公司协助完成)。
(四)主要试剂:1.TrizoL提取试剂盒(Ute&Technologies公司);2.逆转录酶M—MLV(Gibco公司);3.Oligo—dT(Gibco公司);4.RNA酶抑制剂(RNasin,Promega公司);5.荧光定量RCR试剂盒(BiotronicsTech.Corp)。
(五)试剂配方(略)
(六)主要仪器(略)
二、实验方法
1.培养、收集HepG2.2.15细胞
用含G418(400毫克/m1)及10%胎牛血清的DMEM在37摄氏度5%C02条件下培养该细胞系,每隔3—4天换一次新鲜培养基;当培养瓶中细胞长满时,用0.25%胰蛋白酶消化后收集,用PBS离心(1000rpm)洗2X5min。
2.饲养裸鼠
5周龄裸鼠22只,均为雌性。由华中科技大学同济医学院实验医学动物部负责饲养,恒温18-22摄氏度,恒湿50-80%,密闭无菌环境,自由摄取无菌水和灭菌标准饲料。
3.动物模型的建立与验证
将HepG2.2.15细胞悬液注入裸鼠背部皮下,每只约5*10000000细胞,以建立裸鼠皮下肝癌模型。每周用卡尺测量肿瘤长、宽、高,待肿瘤长至0.8cra大小时,开始实验。将其中长有肿瘤的裸鼠处死,取其血清分别用ELISA和PCR法检测其中的HBsAg、HBeAg与HBV DNA。
4.TF020干预
将上述裸鼠模型随机分为二组,治疗组12只,对照组6只。将脂质体—TF020复合物局部浸润注射治疗组裸鼠的肿瘤部位,治疗组每只裸鼠每次注射的量为200毫克(含TF0204ng),共2次,间隔48小时。对照组于同一时间给予与治疗组等量的脂质体作对照。
5。裸鼠血清、肿瘤及肝脏采集
第二次注射后第48小时经颈处死裸鼠,眼眶采血,离心收集血清,置70摄氏度备用;切取肿瘤和肝脏组织,行常规石蜡包埋切片。
6。ELISA法检测TF020对HBV复制的影响
将采集到的裸鼠血清用ELISA方法检测HBsAg及HBeAg含量。
7.荧光定量PCR检测TF020对血清HBV DNA水平的影响。
采集裸鼠血清用荧光定量PCR检测HBV DNA。HBV DNA荧光定量PCR结果采用求对数平均值的方法计算HBVDNA的平均拷贝数。
操作方法(略)
8.统计学处理实验数据以天土s表示,组间均数的比较采用t检验。
三、结果
1.动物模型的建立与验证
HepG2.2.15细胞接种裸鼠背部皮下5天后即可在接种部位触及肿块,10天后肿块长至约0.5cm大小(见图1、2略)。成瘤率为90.9%(20/22)。瘤体呈实体团块状。肿瘤病理切片显示瘤体内见大量的癌细胞(见图3略)。长有肿瘤的裸鼠血清中HBsAg及HBeAg及HBV DNA的检测结果均呈阳性。
2.TF020对血清HBsAg及HBeAg的影响
经酶联免疫吸附法(ELISA)检测,结果见表1。治疗组裸鼠血清中HBsAg及HBeAg分泌量较对照组明显降低,抑制率分别为对21.8%和54.0%(见表1)。
4.脂质体—TF020的毒性作用治疗组和对照组肿瘤病理切片显示有局灶性坏死,并伴有炎性细胞浸润(见图4略)。三组裸鼠肝组织大体观均正常,病理切片显示肝脏结构无明显变化,肝细胞形态无明显异常(见图5)。
四、讨论
HBV宿生范围狭窄,且有明显嗜肝性,建立合适的HBV感染动物模型很困难。目前常用的HBV感染动物模型各有其优点和不足。HBV感染黑猩猩模型已得到公认,但其来源困难,数量有限,价格昂贵;HBV全长片段的转基因小鼠有病毒DNA复制及蛋白合成的能力,能够产生较高水平的血清HBsAg及HBeAg,血清中可测到HBV DNA[1]。利用HBV转基因小鼠模型可直接检测HBV免疫学及致病机理,并可作为抗病毒药物评价的体内模型。但是该模型用于本实验有一定的限制,主要是由于HBV广泛存在于小鼠的各种组织细胞中,TF020难以充分发挥作用。鸭肝炎模型虽然可以阐明人肝细胞感染HBV的许多问题,但是DHBV的基因结构和功能与HBV存在较大的差异,而树鼯的HBV感染多呈急性过程,在感染2—3周内,血清中很快出现高水平HBcAg及HBsAg,因而都不是理想的HBV感染动物模型(2)。
本研究用HepG2.2.15细胞接种裸鼠背部皮下制备能分泌HBV的动物模型,结果显示裸鼠的血清中可以检出HBsAg、HBeAg及HBV DNA。该模型具有易于控制、操作简便的优点,且所需用药量较小。本研究发现脂质体—TF020在动物的整体水平上具有一定的抑制HBV复制的作用,可以明显降低裸鼠血清HBsA、HBeAg及HBV DNA的水平,对HBsAg及HBeAg抑制率最高分别达到21.8%和52.5%,HBVDNA则下降101.59拷贝/ml。但是与体外实验结果相比,抑制作用均有所减弱,分析原因可能为:①裸鼠皮下实体型的肿瘤组织对脂质体一TF020复合物摄取有限,而体外培养的细胞为单层,与TF020的接触面积大,因而易于摄取;②与肿瘤的增长有关,由于HBVDNA整合到HepG2.2.15细胞的染色体中,随着细胞数量的增加HBV分泌的基础水平必然升高。当然,机体其它的一些影响因素也不能排除。
本实验还发现利用脂质体包裹TF020可以引起肿瘤组织的局灶性坏死,并与加人的脂质体—TF020复合物的剂量相关,结合体外实验中观察到的加入一定量脂质体TF020后细胞脱壁、死亡的现象,指示脂质体作为TF020的传染介质具有一定的毒性作用。因此,如何降低脂质体的毒性作用,尚需进一步研究。



