用TIF提高肿瘤细胞重离子辐照敏感性的探讨

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31560254
项目类别：
地区科学基金项目
资助金额：
42.0万
负责人：
赵晋
依托单位：
西北民族大学
学科分类：
C0503.细胞感应与环境生物物理
结题年份：
2019
批准年份：
2015
项目状态：
已结题
起止时间：
2016-01-01 至2019-12-31

项目参与者：
刘圆圆；裴淑艳；尚立娜；郑烈瑞；赵邱越；咪力·波拉提别克；魏园园；
关键词：
辐射敏感性 TIF 重离子肿瘤细胞

项目摘要

There is still the sensitivity difference problem in heavy-ion tumor therapy and the parameters of cell and molecular level determine heavy ion radiosensitivity is not entirely clear. In order to prove the effect of expression differences of telomere dysfunction induced foci (TIF) on heavy ion radiosensitivity and to determine whether TIF could be used to predict heavy ion radiosensitivity, in present study, tumor cells with different radiosensitivity are used as research object and TIF are used as research target, in combination with 12C6+ irradiation, using immunocytochemistry, confocal laser scanning microscopy, flow cytometry analysis, and protein and gene expression assay to explore the time and dose effect relationship of TIF expression and the function and mechanism of DNA damage and repair protein, shelterin complex and telomerase in the process of TIF formation. This study has the potential to make TIF as molecular targets for heavy ion therapy, and provide a new way in the treatment of radiation tolerance of tumor.

重离子肿瘤治疗仍然存在“敏感性差异”问题，而决定重离子辐射敏感性的细胞分子水平参数并不完全清楚。本项目以不同射线敏感性肿瘤细胞为研究对象，以端粒功能障碍诱导的焦点(telomere dysfunction-induced foci，TIF)作为研究靶点，结合12C6+离子辐照，用免疫细胞化学和激光共聚焦显微扫描、流式细胞分析、蛋白以及基因表达等方法，探讨TIF表达的时间和剂量效应关系以及DNA损伤修复蛋白、shelterin复合物和端粒酶在TIF形成过程中的作用和机制，以证明TIF的表达差异对肿瘤细胞重离子敏感性的影响，及是否可以用TIF来预测肿瘤细胞重离子辐照敏感性。该研究有可能使TIF成为重离子治疗肿瘤潜在的分子靶点，为将重离子辐照用于治疗射线耐受性肿瘤提供新途径。

结项摘要

研究背景:重离子肿瘤治疗仍然存在“敏感性差异”问题。本项目以不同射线敏感性肿瘤细胞为研究对象，以端粒功能障碍诱导的焦点(telomere dysfunction-induced foci，TIF)作为研究靶点，探讨TIF表达的时间和剂量效应关系以及DNA损伤修复系统、shelterin复合物和端粒酶在TIF形成过程中的作用和机制，以证明TIF的表达差异对肿瘤细胞重离子敏感性的影响，及是否可以用TIF来预测肿瘤细胞重离子辐照敏感性。.实验材料:选用射线低度敏感人肝癌细胞（HepG2）、射线中度敏感人宫颈癌细胞（HeLa）、射线高度敏感人黏液表皮样癌细胞（MEC-1）作为实验材料，检测是否可以用TIF来预测肿瘤细胞重离子辐照敏感性。.实验方法:用免疫细胞化学和激光共聚焦显微扫描方法检测TIF表达的时间和剂量效应关系及DNA损伤修复系统的上游激酶和下游效应分子的协同作用机制；使用RT-PCR检测shelterin复合物、Telo和hTERT的基因表达状况；Elisa用于端粒酶活性的检测。.实验结果:(1)对于不同辐射敏感性肿瘤细胞，端粒处参与TIF形成的TRF2和53BP1焦点阳性细胞、平均焦点数均呈现时间、剂量和细胞依赖性，12C6+离子比X射线诱导TIF形成的作用更强；(2)TIF形成与存活分数呈负相关，12C6+离子辐照细胞相关性更强；(3)咖啡因和渥曼青霉素明显抑制了12C6+离子诱导的TIF焦点形成，咖啡因的抑制作用强于渥曼青霉素；(4)DNA损伤修复系统参与TIF的形成，其上游激酶ATM和下游效应分子γH2AX的表达呈现时间剂量依赖性；(5)辐射细胞shelterin复合物TRF1、TRF2、TIN2、POT1、TPP1和RAP1 mRNA表达增加；(6)hTERTmRNA和端粒酶表达增加，与TIF形成呈部分负相关，TelomRNA因射线种类和细胞辐射敏感性差异而呈现不一致的表达结果。.结论:TIF表达具有时间、剂量、辐射类别和细胞种类依赖性，TIF表达与存活分数呈负相关；DNA损伤修复系统、shelterin复合物和端粒酶参与TIF形成；TIF是预测重离子辐照敏感性的有效指标。