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2003年3月1日;63(5):1000-11。

喜树碱耐药癌细胞的凋亡敏感性:基因表达谱、功能分析和分子相互作用图谱

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  • PMID: 12615715

喜树碱耐药癌细胞的凋亡敏感性:基因表达谱、功能分析和分子相互作用图谱

威廉·莱因霍尔德(William C Reinhold)等。 癌症研究

摘要

为了研究耐药性产生的分子机制,我们将DU145人前列腺癌细胞与一种选择的对喜树碱耐药的亚系进行了比较。通过使用包含1648个癌症相关基因的四重“Oncochip”cDNA微阵列将两种细胞类型相互杂交来评估基因表达水平的差异。181个基因的表达水平差异大于1.5倍。在考虑染料相关变量后,根据地层调整Kruskal-Wallis检验判断这些差异在统计上是可靠的。181个表达改变的基因中,“凋亡相关”基因的数量超过预期(P=0.04)。为了评估这一观察是否反映了RCO.1对凋亡的普遍抵抗,我们将细胞暴露于一系列应激(顺铂、staurosporine、紫外线、电离辐射和血清饥饿)下,发现RC0.1的凋亡反应大大降低(相对于DU145)使用流式细胞术Annexin V和末端脱氧核苷酸转移酶介导的缺口末端标记分析。接下来,我们在分子相互作用图的背景下检查了凋亡相关基因,并根据BAD、caspase-6和通过Akt途径发出信号的基因的RC0.1的凋亡抗性,发现在“预期”方向上的表达差异。细胞暴露于Akt效应器磷脂酰肌醇3-激酶抑制剂沃特曼(wortmannin),为Akt通路的参与提供了功能支持。然而,对分子相互作用图的仔细检查揭示了一个矛盾:观察到的凋亡相关基因的许多表达差异与RC0.1的耐药性预期的方向“相反”。该图表明,这些意料之外的表达差异大多与核因子-κB和转化生长因子-β途径相关的基因有关。总的来说,出现的模式表明了导致RC0.1细胞产生耐药性的选择过程的两步模型。第一个假设步骤包括通过与Bcl-2和caspase基因家族相关的凋亡控制机制的改变,以及通过Akt/PKB的抗凋亡途径的改变,降低凋亡敏感性。第二步将涉及多功能上游基因(包括核因子κB和转化生长因子β途径中的一些基因)的变化,这些基因可以促进细胞凋亡,但在药物存在的情况下也有助于细胞增殖。因此,我们认为下游阻断细胞凋亡对于选择上游通路改变是“允许的”,否则会诱导细胞凋亡。该模型与先前提出的致癌基因功能与细胞凋亡之间关系的模型类似。

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