高宇 徐暢 劉強
中國醫(yī)學科學院北京協(xié)和醫(yī)學院放射醫(yī)學研究所,天津市放射醫(yī)學與分子核醫(yī)學重點實驗室,天津 300192
在全球女性惡性腫瘤中,宮頸癌的發(fā)病率和病死率均居第4 位[1]。2020 年,全球有60.4 萬宮頸癌新發(fā)病例和34.2 萬宮頸癌死亡病例;中國約有11.0 萬例宮頸癌患者,其中包括5.9 萬死亡病例[2]。目前,宮頸癌的治療方法包括手術、化療和放療等[3]。宮頸癌Ⅰ B3~ⅣB 期患者均需行放療,然而約30%接受放療的患者會出現(xiàn)腫瘤復發(fā)[4]。因此,研究影響宮頸癌細胞在放療后DNA損傷修復的分子機制對提高宮頸癌的放療效果具有重要意義。
表皮生長因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)是由原癌基因c-erbB1 編碼的Ⅰ型跨膜酪氨酸激酶受體(TKR),其由1 210 個氨基酸構(gòu)成,相對分子質(zhì)量約為170 000。EGFR 分為3個部分:與配體結(jié)合的細胞外結(jié)構(gòu)域、跨膜結(jié)構(gòu)域和含有酪氨酸激酶活性的細胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域。EGFR被認為與多種癌癥的預后有關,如頭頸癌、肺癌、食道癌和胃癌[5]。有研究報道,EGFR 信號通路在細胞的生長、增殖和分化等生理過程中發(fā)揮重要作用,其過表達或擴增在宮頸癌中發(fā)揮調(diào)控細胞輻射抗性的作用[6]。
核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關因子2(nuclear factor-E2-related factor 2,NRF2)在保護細胞免受氧化、親電等多種環(huán)境因素威脅,維持暴露在輻射或藥物下的細胞內(nèi)的氧化還原動態(tài)平衡方面具有重要作用。有研究結(jié)果證明,腫瘤細胞中NRF2 的過表達通常與輻射和化學耐藥性有關[7]。有文獻報道,在黑色素瘤細胞中,NRF2 可以促進EGFR 的激活,而在口腔癌細胞中EGFR 可以促進NRF2 的激活[8-9]。但在宮頸癌細胞中,關于EGFR 和NRF2 在輻射誘導的DNA 損傷修復中的關系目前鮮見報道。本研究旨在探討輻射后的宮頸癌HeLa 細胞中EGFR 和NRF2 對DNA 損傷修復的影響及其二者之間的相互關系,為指導宮頸癌的放療提供理論依據(jù)。
通過cBioPortal(http://www.cbioportal.org)對癌癥基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫中宮頸癌患者的數(shù)據(jù)進行分析。
甘油醛-3-磷酸脫氫酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)抗體、β-Tubulin抗體、Lamin B 抗體、NRF2 抗體、辣根過氧化物酶偶聯(lián)親和山羊抗小鼠和兔免疫球蛋白G、Cy3 標記的山羊抗鼠免疫球蛋白G 購于美國Proteintech公司;EGFR 抗體購于美國Santa Cruz Biotechnology公司;p-共濟失調(diào)毛細血管擴張突變基因Rad3相關激酶(ataxia telangiectasia mutated gene and Rad3-related kinase,ATR)(Thr1989)抗體購于美國GeneTex 公司;p-細胞周期檢查點激酶1(checkpoint kinase 1,CHK1)(Ser345)和血紅素氧合酶1(heme oxygenase-1,HO-1)抗體購于美國Cell Signaling Technology 公司;磷酸化組蛋白H2A變異體(phosphorylated histone 2A variant,γ-H2AX)(Ser139)抗體購自英國Abcam 公司;小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)購于蘇州吉瑪基因股份有限公司;RNAimax轉(zhuǎn)染試劑、NE-PER 細胞核和細胞質(zhì)提取試劑購自美國Thermo Fisher 公司;胎牛血清(FBS)購于日本HAKATA 公司;DMEM液體培養(yǎng)基購于美國HyClone 公司;4%組織固定液、牛血清白蛋白(BSA)、Opti MEM 培養(yǎng)基購自美國Gibco 公司;PBS緩沖液、Loading buffer、Tween-20、碘化丙錠(PI)溶液多聚甲醛、聚乙二醇辛基苯基醚(Triton X-100)和胰蛋白酶-乙二胺四乙酸(EDTA)消化液(0.25%)購自北京索萊寶科技有限公司;快速RNA提取試劑盒購于湖南艾科瑞生物工程有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自北京寶日醫(yī)生物技術公司;4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)封片劑購于北京Vectorlabs 公司;三乙醇胺緩沖液(tris buffered saline,TBS)為天津市放射醫(yī)學與分子核醫(yī)學重點實驗室自制;微型離心管(eppendorf,EP)購于天津本生健康科技公司;低溫臺式離心機(5424R 型)購于德國Eppendorf 公司;DMI3000B倒置熒光顯微鏡購自德國徠卡公司;37℃ 恒溫培養(yǎng)箱購自上海力申科學儀器有限公司;CFXConnect實時定量PCR 儀購自美國Bio-Rad 公司;Gammacell?40 Exactor137Cs γ 射線照射源購自加拿大Best Theratronics 公司。
人宮頸癌HeLa 細胞由中國國醫(yī)學科學院基礎醫(yī)學研究所細胞資源中心提供。人宮頸癌HeLa 細胞在含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基中,置于5% CO2、37℃的培養(yǎng)箱培養(yǎng)。每隔48 h 傳代1 次,細胞消化液為胰蛋白酶-乙二胺四乙酸(EDTA)消化液(0.25%)。
細胞經(jīng)137Cs γ 射線照射源進行單次8 Gy 照射,吸收劑量率為0.875 Gy/min。
將人宮頸癌HeLa 細胞按2 種處理方式分組:(1)采用siRNA 敲降HeLa 細胞中的EGFR,采用137Cs γ 射線照射源照射細胞。將HeLa 細胞分為對照組(HeLa siCtrl)、敲降EGFR 組(HeLa siEGFR)、照射組(HeLa siCtrl+8 Gy)、敲降EGFR+照射組(HeLa siEGFR+8 Gy)。采用免疫熒光實驗檢測細胞中γ-H2AX foci的數(shù)量;采用流式細胞術檢測細胞周期;采用實時熒光定量聚合酶鏈式反應(quantitative real-time polymerase chain reaction,RT-qPCR)檢測NRF2 下游靶基因;采用核質(zhì)分離實驗分離胞質(zhì)、胞核蛋白;采用蛋白質(zhì)免疫印跡法檢測NRF2、EGFR、HO-1 和ATR 在Thr1989 位點的磷酸化水平,CHK1 在Ser345 位點的磷酸化水平。(2)采用siRNA 敲降HeLa 細胞中的NRF2,采用137Cs γ 射線照射源照射細胞。將HeLa 細胞分為對照組(HeLa siCtrl)、敲降NRF2 組(HeLa siNRF2)、照射組(HeLa siCtrl+8 Gy)、敲降NRF2+照射組(HeLa siNRF2+8 Gy)。采用免疫熒光實驗檢測細胞中γ-H2AX foci 的數(shù)量。
EGFR 的siRNA 序列為:5′-GGAGAUAAGU GAUGGAGAUTT-3′
NRF2 的siRNA 序列為:5′-GGCAUUUCACU AAACACAATT-3′
轉(zhuǎn)染前1 d,將處于對數(shù)生長期的HeLa 細胞按5×105個/孔接種于6 孔板中,待細胞密度為50%左右時,更換為1 ml 新的含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基。取4 μl siRNA 和4 μl RNAimax 轉(zhuǎn)染試劑分別稀釋于200 μl Opti MEM 培養(yǎng)基中,將2 種溶液混合,使用移液器緩慢吹打混勻,室溫放置5 min。將混合液加入含10%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)基中,緩慢晃動培養(yǎng)皿使其分布均勻。培養(yǎng)基在37℃、5% CO2的細胞培養(yǎng)箱中孵育8 h,加入1 ml 含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基(不含抗生素),繼續(xù)培養(yǎng)至24 h,收集細胞用于后續(xù)實驗。
照射后6 h,收集HeLa 細胞至EP 管,使用預冷的PBS 洗2 次,吸干PBS,加入含蛋白酶抑制劑的細胞質(zhì)提取試劑Ⅰ(CER Ⅰ),渦旋EP 管15 s,使細胞顆粒完全懸浮。將EP 管放在冰上孵育10 min,向EP 管中加入細胞質(zhì)提取試劑Ⅱ(CER Ⅱ),渦旋EP 管5 s;再將EP 管在冰上孵育1 min,渦旋5 s。將EP 管在離心機(16 000×g,4℃)中離心5 min,立即將上清液(細胞質(zhì)提取液)轉(zhuǎn)移到另一個干凈的EP 管中,加入1/3 體積的4×Loading buffer,混勻,100℃裂解變性10 min。將產(chǎn)生的含核的不溶性(球團)部分懸浮于含有蛋白酶抑制劑的核提取試劑(NER)中,將渦旋調(diào)至最高,渦旋15 s。將樣本放在冰上孵育,每10 min 渦旋15 s,共渦旋5 次。將樣本在離心機中以最大速度(16 000×g)離心10 s,立即將上清液(核提取液)轉(zhuǎn)移到一個干凈的預冷EP 管中,加入1/3 體積的4×Loading buffer,于100℃下進行10 min 裂解變性。
將對數(shù)生長期的HeLa 細胞按1×105個/孔接種到12 孔板中的載玻片上,待細胞完全貼壁后進行8 Gy 照射,分別在照射6、12、24 h 后取出載玻片,用PBS 洗3 次,每次5 min;加入4%組織固定液,室溫固定20 min,之后再用PBS 洗3 次,每次5 min;使用預冷的0.3% 聚乙二醇辛基苯基醚(Trinton X-100)室溫處理載玻片30 min,PBS洗3 次,每次5 min。使用1% BSA(PBS 配置)4℃封閉載玻片2 h,在γ-H2AX 抗體中4℃孵育12 h,用PBS 洗3 次,每次5 min。用Cy3 標記的山羊抗鼠和兔免疫球蛋白G 室溫避光孵育載玻片1 h;用PBS 洗3 次,每次5 min。用含4,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)的封片劑封片,將載玻片轉(zhuǎn)移至倒置熒光顯微鏡下拍照并記錄細胞中γ-H2AX foci的數(shù)量。
采用Western blot 法檢測EGFR、NRF2、ATR、p-ATR、CHK1、p-CHK1 的蛋白表達水平。分別提取各組HeLa 細胞的總蛋白,檢測蛋白濃度,取30 μg 蛋白進行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺(SDSPAGE)電泳分離,轉(zhuǎn)膜,封閉2 h,加入p-ATR(Thr1989)(1∶1 000)、p-CHK1(Ser345)(1∶1 000)、EGFR(1∶1 000)、NRF2(1∶2 000)、GAPDH(1∶5 000)、β-Tubulin(1∶5 000)、Lamin B(1∶5 000)一抗稀釋液,4℃ 孵育過夜,使用TBST(tris buffered saline with Tween-20)洗滌30 min,加入二抗(HRP偶聯(lián)親和山羊抗小鼠和兔免疫球蛋白G)(1∶5 000),室溫孵育2 h,TBST 洗滌30 min 后顯影。
采用快速RNA 提取試劑盒提取細胞總RNA,用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒將RNA 逆轉(zhuǎn)錄為互補DNA(cDNA),檢測EGFR、HO-1 基因的表達,同時檢測GAPDH基因的表達,作為內(nèi)參。擴增條件:95℃ 激活10 min;95℃ 變性 15 s、60℃ 退火1 min,循環(huán)35次。應用RT-PCR 儀分析熒光強度,采用2???Ct法對數(shù)據(jù)進行分析。引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成,序列如下。
GAPDH 引物序列:
正向5′-GTCTCCTCTGACTTCAACAGCG-3′
反向5′-ACCACCCTGTTGCTGTAGCCAA-3′
EGFR 引物序列:
正向5′-AGGCACGAGTAACAAGCTCAC-3′
反向5′-ATGAGGACATAACCAGCCACC-3′
HO-1 引物序列:
正向 5′-CTTCTTCACCTTCCCCAACA-3′
反向 5′-AGCTCCTGCAACTCCTCAAA-3′
將對數(shù)生長期的HeLa 細胞按5×105個/孔接種于6 孔板中。待細胞完全貼壁后,對細胞進行8 Gy照射,6 h 后收集細胞,用PBS 清洗2 次,去除PBS后用預冷的70%乙醇4℃固定細胞2 h,4℃離心(2 000 r/min,離心半徑為10 cm,5 min)去除乙醇,使用預冷的PBS 清洗細胞1 次,去除PBS,使用碘化丙啶(PI)緩沖液重懸細胞,37℃避光染色30 min,使用流式細胞儀檢測細胞周期。
應用IBM SPSS Statistics 22.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料以±s 表示,組間比較采用兩獨立樣本t檢驗(方差齊)。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
宮頸癌患者中存在5%的EGFR 基因突變,其中擴增型突變是主要的突變類型(圖1A)。與未發(fā)生EGFR 基因突變的宮頸癌患者相比,突變患者的生存期更短(圖1B)。以上結(jié)果提示EGFR 對宮頸癌患者的生存率至關重要,可作為宮頸癌的潛在治療靶標。
圖1 宮頸癌患者的EGFR 遺傳改變及與生存率的關系 A 為宮頸癌患者EGFR 基因突變的統(tǒng)計圖;B 為 EGFR 基因突變與宮頸癌患者生存率相關性的統(tǒng)計圖。EGFR 為表皮生長因子受體Figure 1 Genetic alterations of epidermal growth factor receptor in cervical cancer patients and its relationship with survival rate
細胞免疫熒光實驗結(jié)果顯示,在8 Gy 照射后6、12、24 h,HeLa siEGFR 組細胞中γ-H2AX foci的數(shù)量均多于HeLa siCtrl 組[(94.00±1.00)% 對(89.67±2.03)%、(72.33±1.76)% 對(60.00±1.73)%、(43.00±2.31)% 對(26.33±1.20)%],且差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)(圖2A)。8 Gy 照射后6、12、24 h,HeLa siNRF2 組細胞中γ-H2AX foci 的數(shù)量均多于HeLa siCtrl組[(96.67±0.88)%對(89.67±2.03)%、(77.33±1.20)% 對(60.00±1.73)%、(54.33±2.19)% 對(26.33±1.20)%],且差異均有統(tǒng)計學意義(均P<0.05)(圖2B)。上述實驗結(jié)果表明,敲降EGFR 或者NRF2 均可降低人宮頸癌HeLa 細胞的DNA 損傷修復能力。
圖2 EGFR、NRF2 對人宮頸癌HeLa 細胞DNA 損傷修復的影響 A 為HeLa siCtrl 和HeLa siEGFR 組細胞經(jīng)8 Gy 照射后不同時間γ-H2AX foci 的形成圖及比較;B 為HeLa siCtrl 和HeLa siNRF2 組細胞經(jīng)8 Gy 照射后不同時間γ-H2AX foci 的形成圖及比較。a 表示與HeLa siCtrl 組細胞比較,差異均有統(tǒng)計學意義(t=3.919、4.919、6.402,均P<0.05);b 表示與HeLa siCtrl 組細胞比較,差異均有統(tǒng)計學意義(t=3.166、4.989、11.220,均P<0.05)。EGFR 為表皮生長因子受體;NRF2 為核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關因子2;DNA 為脫氧核糖核酸;HeLa siCtrl 為對照組;HeLa siEGFR 為小干擾RNA 敲降EGFR 組;γ-H2AX 為磷酸化組蛋白H2A 變異體;HeLa siNRF2 為小干擾RNA 敲降NRF2 組;DAPI 為4,6-二脒基-2-苯基吲哚Figure 2 Effect of epidermal growth factor receptor and nuclear factor-E2-related factor 2 on DNA damage and repair of cervical cancer HeLa cells
Western blot 實驗結(jié)果顯示,HeLa 細胞經(jīng)8 Gy照射后,EGFR 和NRF2 蛋白水平均升高,在6 h時達到最大值(圖3A),提示在HeLa 細胞中EGFR和NRF2 可能在調(diào)控DNA 的損傷修復過程中發(fā)揮了重要作用。RT-qPCR 實驗結(jié)果顯示,正常條件下敲降EGFR 對HO-1 表達無明顯影響,且差異無統(tǒng)計學意義(t=0.925,P>0.05)。與HeLa siCtrl 組細胞比較,HeLa siEGFR+8 Gy 的HO-1 表達下降66.66%(1.35±0.10 對0.45±0.02),且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),輻射可以導致NRF2 靶基因HO-1的表達水平升高(圖3B)。流式細胞術結(jié)果顯示,HeLa siCtrl、HeLa siEGFR、HeLa siCtrl+8 Gy、HeLa siEGFR+8 Gy 組細胞的G2 周期細胞比例分別是(18.83±0.44)%、(17.07±0.94)%、(44.90±2.81)%、(29.53±2.10)%,與HeLa siCtrl+8 Gy 組細胞相比,HeLa siEGFR+8 Gy 組的HeLa 細胞G2/M 期阻滯明顯受損,且差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)(圖3C)。Western blot 實驗結(jié)果顯示,敲降EGFR 顯著抑制了輻射導致的CHK1 的磷酸化和HO-1 蛋白水平的升高(圖3D)。以上實驗結(jié)果表明,電離輻射可以引起NRF2 和EGFR 蛋白水平升高、NRF2 下游的DNA 損傷響應信號通路和靶蛋白的激活以及G2/M期阻滯。敲降EGFR 會抑制電離輻射導致的NRF2下游的ATR-CHK1 信號通路的活化和HO-1 的激活,并且G2/M 期阻滯受損。
圖3 敲降EGFR 對HeLa 細胞中NRF2 下游信號通路及靶蛋白的影響 A 為Western blot 實驗檢測HeLa 細胞8 Gy 照射后2、4、6 h時EGFR 和NRF2 蛋白的表達水平;B 為RT-qPCR 實驗檢測HeLa 細胞敲降EGFR 后HO-1 基因的相對表達變化;C 為細胞周期實驗檢測EGFR 對輻射引起的HeLa 細胞G2/M 周期阻滯的影響;D 為Western bolt 實驗檢測EGFR 對CHK1-ATR 信號通路及HO-1 的影響。a 表示與HeLa siCtrl+8 Gy 組細胞比較,差異有統(tǒng)計學意義(t=8.782,P<0.05);b 表示與HeLa siCtrl+8 Gy 組細胞比較,差異有統(tǒng)計學意義(t=4.384,P<0.05)。EGFR 為表皮生長因子受體;NRF2 為核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關因子2;RT-qPCR 為 實時熒光定量聚合酶鏈式反應;HO-1 為血紅素氧合酶1;CHK1 為細胞周期檢查點激酶1;ATR 為共濟失調(diào)毛細血管擴張突變基因Rad3 相關激酶;siCtrl 為對照組;β-Tubulin 為β-微管蛋白;siEGFR 為小干擾RNA 敲降EGFR 組;mRNA 為信使核糖核酸;DNA 為脫氧核糖核酸Figure 3 Effects of epidermal growth factor receptor knockdown on nuclear factor-E2-related factor 2 downstream signaling pathway and target protein in HeLa cells
NRF2 進入細胞核中才能發(fā)揮輻射抵抗的作用,NRF2 的核定位對于響應電離輻射至關重要,我們采用核質(zhì)分離實驗來檢測EGFR 對NRF2 核定位的影響,結(jié)果如圖4 所示,敲降EGFR 會導致NRF2 蛋白水平下降;輻射使在細胞核內(nèi)定位的NRF2 蛋白增加,而敲降EGFR 會減少輻射導致的NRF2 蛋白在細胞核中的定位,說明EGFR 很可能通過促進NRF2 的核定位來調(diào)控輻射誘導的DNA損傷修復。
圖4 照射和未照射條件下敲降EGFR 后HeLa 細胞中EGFR、NRF2 蛋白在細胞質(zhì)和細胞核中表達水平的比較 EGFR 為表皮生長因子受體;NRF2 為核轉(zhuǎn)錄因子E2 相關因子2;siCtrl為對照組;siEGFR 為小干擾RNA 敲降EGFR 組;Lamin B 為核纖層蛋白B;GAPDH 為甘油醛-3-磷酸脫氫酶Figure 4 Comparison of epidermal growth factor receptor and nuclear factor-E2-related factor 2 protein expression levels in cytoplasm and nucleus of HeLa cells after knocking down epidermal growth factor receptor under irradiation and nonirradiation conditions
放療是宮頸癌的主要治療方法之一,一半以上的宮頸癌患者需要接受放療[10]。近年來,隨著放療技術的發(fā)展,以三維體外照射及三維腔內(nèi)照射為主的放療新技術被廣泛應用,宮頸癌患者的治療取得了良好的效果,但輻射抗性仍是導致腫瘤復發(fā)或持續(xù)的主要因素,因此抑制腫瘤細胞DNA 的損傷修復仍非常必要[11]。有研究報道,大約70%的宮頸癌患者中存在EGFR 過表達的情況,并且EGFR過表達與疾病特異性生存期(DSS)的縮短相關[12]。本研究對癌癥基因組圖譜(TCGA)數(shù)據(jù)庫中宮頸癌患者的數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)EGFR 突變的宮頸癌患者比例僅為5%,遠低于之前的研究結(jié)果[12],但疾病特異性生存期(DSS)的縮短確實與EGFR 過表達相關,所以EGFR 的過表達可能更多發(fā)生在mRNA 或者蛋白水平。本研究的結(jié)果表明,照射后HeLa 細胞中EGFR 蛋白的表達水平明顯升高。為了進一步評估EGFR 對宮頸癌細胞DNA 損傷修復的影響,我們通過免疫熒光實驗觀察敲降EGFR后受照HeLa 細胞中的DNA 損傷情況,結(jié)果表明敲降EGFR 會降低HeLa 細胞的DNA 損傷修復能力。
輻射通過直接導致DNA 雙鏈斷裂或者產(chǎn)生活性氧間接對DNA 造成損傷。為了減輕對遺傳物質(zhì)的傷害,細胞會啟動DNA 損傷反應(DDR)促進對損傷DNA 的修復,使細胞周期進程停滯,為修復受損的DNA 提供足夠的時間[13-14]。通過Western blot、RT-qPCR 和流式細胞術實驗,我們發(fā)現(xiàn)敲降EGFR 后,受照射HeLa 細胞中ATR-CHK1 信號通路的激活受到抑制,HO-1 的表達水平降低、細胞G2/M 期阻滯受損。這提示EGFR 可能通過影響NRF2 的功能發(fā)揮輻射抵抗作用。
NRF2 是基礎亮氨酸拉鏈家族的成員,通過抗氧化反應元件(ARE)激活細胞內(nèi)編碼抗氧化酶和Ⅱ期解毒酶的基因轉(zhuǎn)錄。一般情況下,Kelch 樣ECH 關聯(lián)蛋白1(Keap1)通過泛素介導的蛋白酶體降解負向調(diào)節(jié)NRF2 活性[15]。當細胞暴露于氧化、親電或外來生物刺激時,NRF2 會擺脫Kelch 樣ECH 關聯(lián)蛋白1(Keap1)的控制,轉(zhuǎn)位到細胞核中,與Maf 家族的一個小蛋白形成異源二聚體,調(diào)控含有抗氧化反應元件(ARE)的下游基因的轉(zhuǎn)錄[5,15]。有研究報道,NRF2 的細胞保護功能也可導致對腫瘤細胞的保護,從而促進腫瘤細胞的轉(zhuǎn)化、生長、轉(zhuǎn)移和化療耐藥的形成[16]。有研究結(jié)果表明,NRF2 通過促進ATR 激活和G2/M 期阻滯來保持基因組的完整性,DNA 發(fā)生損傷時,ATR調(diào)控的一個主要應答過程是細胞周期阻滯。ATR可通過自身活化并磷酸化蛋白激酶CHK1 引起細胞周期阻滯[17]。通過核質(zhì)分離實驗結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)敲降EGFR 明顯減少了輻射誘導的細胞核內(nèi)NRF2蛋白水平的增加。通過免疫熒光實驗結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)敲降NRF2 后,HeLa 細胞的DNA 損傷修復能力降低,表明敲降EGFR 會導致NRF2 下游信號通路受阻,即電離輻射誘導HeLa 細胞DNA 損傷修復有賴于EGFR 的表達。但目前我們還不確定EGFR是如何調(diào)控NRF2 在胞內(nèi)的分布,在今后的研究中,將進一步探索EGFR 對NRF2 作用的具體機制。
綜上所述,本研究采用人宮頸癌HeLa 細胞,從細胞及分子水平證實電離輻射后EGFR 可促進NRF2 蛋白向細胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移,從而激活NRF2 下游的ATR/CHK1 信號通路及靶基因HO-1 的表達,提高細胞的DNA 損傷修復能力。因此,我們發(fā)現(xiàn)了EGFR 在人宮頸癌HeLa 細胞輻射抗性中發(fā)揮作用的一種可能機制,為靶向EGFR 在宮頸癌臨床治療中的應用提供了分子基礎及理論依據(jù)。
利益沖突所有作者聲明無利益沖突
作者貢獻聲明高宇負責實驗的實施、論文的撰寫與修訂;徐暢負責方法的建立、數(shù)據(jù)的分析、論文的審閱;劉強負責研究命題的設計、論文的修訂