PDCD10表达下调导致人胶质母细胞瘤细胞系耐替莫唑胺治疗的机制研究

作     者：钟荣德 王恒 肖月 陈凡帆 黄国栋 刘运生 Zhong Rongde;Wang Heng;Xiao Yue;Chen Fanfan;Huang Guodong;Liu Yunsheng

作者机构：深圳大学医学部生物医学工程学院深圳518060 深圳大学第一附属医院(深圳市第二人民医院)神经外科深圳518035 深圳大学医学部免疫学系深圳518060 

出 版 物：《中华神经医学杂志》 (Chinese Journal of Neuromedicine)

年 卷 期：2024年第23卷第6期

页      面：541-551页

学科分类：1002[医学-临床医学] 100214[医学-肿瘤学] 10[医学] 

基　　金：广东省自然科学基金(2023A1515011707) 

主　　题：程序性细胞死亡分子10 胶质母细胞瘤 替莫唑胺 碱基错配修复 细胞周期 

摘      要：目的探讨程序性细胞死亡分子10(PDCD10)表达下调介导胶质母细胞瘤(GBM)细胞系耐替莫唑胺(TMZ)治疗的机制。方法使用PDCD10小干扰RNA或阴性序列小干扰RNA转染U87、LN229和T98g细胞系,分别应用300µmol/L TMZ(处理转染后的T98g细胞系)及150µmol/L TMZ(处理转染后的U87和LN229细胞系)以构建TMZ耐药细胞系,即PDCD10小干扰RNA转染及TMZ耐药的U87细胞系(shPDCD10-U87-RG)、阴性序列小干扰RNA转染及TMZ耐药的U87细胞系(EV-U87-RG)、shPDCD10-T98g-RG、EV-T98g-RG、shPDCD10-LN229-RG、EV-LN229-RG。采用流式细胞术和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验检验TMZ耐药细胞系的转染效率和PDCD10表达水平,通过MTT实验和克隆形成实验验证TMZ耐药细胞系的耐药能力。进一步通过生物信息学分析检验PDCD10与碱基错配修复系统中关键基因MSH6、PMS2的相关性,同时通过检测耐药细胞的细胞周期和神经球形成能力来研究耐药细胞系的耐药机制。结果(1)qRT-PCR检测结果显示,与EV-U87-RG比较,shPDCD10-U87-RG细胞PDCD10表达下调了(32.85±1.14)%,差异有统计学意义(t=2.925,P=0.049);与EV-T98g-RG比较,shPDCD10-T98g-RG细胞PDCD10表达下调了(57.17±1.81)%,差异有统计学意义(t=3.179,P=0.043);与EV-LN229-RG比较,shPDCD10-LN229-RG细胞PDCD10表达下调了(33.68±1.34)%,差异有统计学意义(t=3.085,P=0.045)。(2)MTT实验结果显示,与EV-U87-RG比较,shPDCD10-U87-RG细胞活力明显增强,差异有统计学意义(P0.05);与EV-T98g-RG比较,shPDCD10-T98g-RG细胞活力明显增强,差异有统计学意义(P0.05)。同一种细胞之间,与TMZ处理72 h后比较,TMZ洗出后3 d细胞活力亦显著提高,差异有统计学意义(P0.05)。克隆形成实验显示PDCD10表达下调的细胞系成瘤能力更高。(3)与EV-U87-RG细胞、EV-T98g-RG细胞比较,PDCD10表达下调的细胞(shPDCD10-U87-RG细胞、shPDCD10-T98g-RG细胞)逃逸TMZ诱导的细胞周期G2/M阻滞,导致出现耐TMZ治疗。(4)生物信息学分析发现PDCD10的表达与MSH6(r=0.262,P0.001)和PMS2(r=0.327,P0.001)的表达呈正相关关系;qRT-PCR实验发现PDCD10下调引起MSH6和PMS2表达下调,破坏碱基错配修复系统。(5)与EV-U87细胞比较,shPDCD10-U87细胞形成的神经球数量明显增多,差异有统计学意义(P0.05);与EV-U87-RG细胞比较,shPDCD10-U87-RG细胞形成的神经球数量明显增多,差异有统计学意义(P0.05)。结论PDCD10通过阻滞细胞周期进程、破坏碱基错配修复系统及增加细胞干性影响GBM对TMZ的治疗敏感性。