细粒棘球蚴热休克蛋白70在放射性治疗中的作用及分子机制研究

Radiotherapy is one of the effective treatments for refractory hydatid disease. Radiotherapy can cause the damage of protoscoleces and germinal cells of Echinococcus granulosus (E.g), and the increase of Caspase-3, a key factor of radiation-related apoptosis, and the high expression of E.g heat shock protein 70 (EgHSP70). Based on the study result of X-ray damage of cultured protoscoleces and germinal cells, in vitro and in vivo experiments were designed to investigate whether x-rays damage the cells of the protoscoleces and germinal layers by heat shock reaction and the anti-radioactive damage molecular mechanism of echinococcosis-specific EgHSP70 in damage repairing, to explore the X-ray induced heat shock response, through which way regulation of EgHSP70 gene and apoptosis-related factors, as well as EgHSP70 increase and inhibition conditions. Try to provide a theoretical basis for the evaluation of refractory echinococcosis by X-ray, and provide a basis for searching for the precise treatment and possible targets for the treatment of echinococcosis.

放射性治疗是难治性包虫病的有效治疗手段之一。放射性治疗会导致细粒棘球蚴原头节和生发层细胞损伤，原头节损伤后出现放射剂量相关的凋亡关键因子Caspase-3的升高和细粒棘球蚴热休克蛋白70（EgHSP70）高表达。为探讨X射线是否通过热休克反应导致原头节和生发层细胞发生损伤，和细粒棘球蚴热休克蛋白70（EgHSP70）在损伤修复中的作用及分子机制，拟在X射线对体外培养原头节和生发层细胞的损伤研究基础上，通过体外和体内细粒棘球蚴EgHSP70的在放射性损伤及修复中的作用和分子机制研究，探讨X射线诱发热休克反应，通过何种途径对EgHSP70基因的调控和凋亡相关因子的影响，以及EgHSP70升高和抑制条件下对放射性损伤的保护或促进作用的分子机制，为评价X射线治疗难治性包虫病提供理论依据，寻找精准治疗包虫病手段和找到可能的包虫病治疗靶点提供工作基础。

放射性治疗是肿瘤的有效治疗手段之一，目前已有多个研究显示出放射线对包虫的抑制有一定的效果。经放射线治疗后，放射性治疗会导致细粒棘球蚴原头节和生发层 细胞损伤，原头节损伤后出现放射剂量相关的细粒棘球蚴热休克蛋白Hsp70高表达，但其机制尚未阐明。本课题通过体内、体外实验两种途径，利用RNAi技术敲低EgHsp70基因、Hsp70抑制剂MKT-077对其处理，并联合放疗，使用RT-PCR、免疫组化、流式检测、Western-blot、HE染色等手段探究EgHsp70在放疗后DNA损伤修复中的作用及分子机制。结果显示：1）生物信息学分析显示出EgHsp70蛋白的相关特性，方便制备蛋白。2）在一定范围内单纯放疗EgPSCs的死亡率明显增加，且与放疗剂量呈正相关。但EgPSCs具有放疗抵抗的现象。3）放射线对PSCs的杀伤效果随着EgHsp70基因或蛋白水平的降低而增强。单纯siEgHsp70处理组对PSCs的生长发育无明显影响，而单独抑制剂处理组（MKT077）对EgPSCs有明显的抑制作用。siEgHsp70、抑制剂（MKT077）联合放疗均可增加放疗对PSCs的杀伤作用。提示联合放疗的方式可能是PSCs杀伤的更好方式。4）体内实验进一步证明了MKT077、Anti-EgHsp70均会对体内细粒棘球蚴产生杀伤作用，杀伤效果随联合放射线剂量的升高而增强。且联合治疗组的疗效明显优于单一治疗组。结论：本实验为评价治疗难治性包虫病提供理论依据，同时为治疗包虫病提出新型协同治疗手段。