重組人β-細胞素在肝癌侵襲轉(zhuǎn)移研究中的應(yīng)用及案例分享

β 細胞素（betacellulin）
重組人 β- 細胞素是通過大腸桿菌表達的重組人 betacellulin ，制備出來的蛋白在 n 端比 betacellulin 序列多了一個甲硫氨酸。β 細胞素（betacellulin，簡稱 BTC）是表皮細胞生長因子家族的一員，在很多器官系統(tǒng)的正常發(fā)育過程中起著關(guān)鍵作用，尤其是在胰腺組織中大量表達，這表明 β 細胞素可能在胰腺發(fā)育以及胰腺干細胞分化方面有著重要作用。​

β 細胞素蛋白
β 細胞素蛋白（betacellulin，也叫 btc 蛋白）是一種由轉(zhuǎn)基因小鼠的胰腺 β 腫瘤細胞產(chǎn)生的多肽因子 ，通過對 cdna 的分析，它的全長氨基酸序列已經(jīng)研究得很清楚了。最開始，btc 蛋白被發(fā)現(xiàn)能促進小鼠 3t3 細胞生長，后來又發(fā)現(xiàn)它對血管平滑肌細胞和視網(wǎng)膜色素上皮細胞的生長也有促進作用。​

在正常生理情況下，人體內(nèi)的 btc 蛋白數(shù)量極少，而且受各種因素限制，從組織里提取非常困難。近些年來，借助基因工程技術(shù)，已經(jīng)能夠成功生產(chǎn)出數(shù)量較多、價格相對便宜的人 btc 蛋白。有報道顯示，btc 蛋白可用于治療創(chuàng)傷、腫瘤、血管畸形等疾病，還能制成抗體或假性肽競爭劑，用來治療動脈粥樣硬化、糖尿病視網(wǎng)膜病變等因平滑肌生長引發(fā)的疾病。​

在現(xiàn)有的技術(shù)里，制備 btc 蛋白大多采用基因工程方法，主要通過大腸桿菌和哺乳動物細胞來表達。以往有報道稱，用哺乳動物細胞表達 betacellulin 時，會使用含血清的培養(yǎng)基。但血清批次間差異大，成分不一致，導(dǎo)致重組蛋白穩(wěn)定性差，而且血清可能讓表達的重組蛋白存在病毒風險，不利于后續(xù)的工業(yè)化生產(chǎn)。用大腸桿菌表達時，會引入外源融合標簽，并且制備過程中不對標簽進行切割去除，外源標簽的存在會嚴重影響 betacellulin 的結(jié)構(gòu)和功能，致使重組 betacellulin 失去活性，或者產(chǎn)生非預(yù)期的功能。​

案例分享
原發(fā)性肝癌（Hepatocellular carcinoma，簡稱 HCC）是我國常見的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，它發(fā)展速度快，預(yù)后效果差。肝癌很容易在早期就發(fā)生轉(zhuǎn)移，這是導(dǎo)致肝癌預(yù)后不好的重要原因，所以研究肝癌的轉(zhuǎn)移機制一直是肝癌研究的熱點。β 細胞素（betacellulin，簡稱 BTC）是表皮細胞生長因子（epidermal growth factor，簡稱 EGF）家族的成員之一 。近年來的研究表明，BTC 可能參與了腫瘤生長發(fā)展的生物學(xué)過程。​

研究的目的是探究 BTC 在肝癌細胞和組織中的表達異常情況，以及它對肝癌的作用和機制。具體要檢測 BTC 在肝癌細胞與正常肝細胞、肝癌組織與癌旁組織中的表達差異，明確 BTC 對肝癌侵襲性的作用，并研究其調(diào)控機制。​

研究方法如下：​
用 RT-PCR 和 Western blot 技術(shù)，檢測 4 種肝癌細胞系（Huh7、HepG2、SMCC - 7721、MHCC97 - H）以及正常肝細胞系（HL - 7702）中 BTC 的表達情況。​

采用免疫組化染色的方法，對比肝癌組織和癌旁組織中 BTC 的表達，分析其對肝癌病理特征的影響。​

對 SMCC - 7721、MHCC97 - H 細胞，一方面用 siRNA 降低 BTC 的表達，另一方面在細胞培養(yǎng)液中加入重組人 BTC 。分別通過 MTT 法以及 Transwell 遷移、侵襲實驗，研究 BTC 對肝癌細胞增殖、遷移、侵襲的影響，并分析其中的機制。​

研究結(jié)果如下：​
BTC 在肝癌細胞系（Huh7、HepG2、SMMC - 7721、MHCC97H）中的表達量，明顯高于正常肝細胞系（HL - 7702），而且隨著肝癌細胞系侵襲能力變強，BTC 表達量也增高，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。​

BTC 在肝癌組織及其附近呈現(xiàn)高表達，當腫瘤直徑≥3 厘米，癌組織浸潤包膜時，BTC 表達也存在差異，具有統(tǒng)計學(xué)顯著性（P<0.05）。​

通過 siRNA 降低 BTC 表達后，SMCC - 7721 和 MHCC97 - H 細胞的增殖、遷移、侵襲能力下降；在培養(yǎng)液中加入 BTC 后，SMCC - 7721 和 MHCC97 - H 細胞的增殖、遷移、侵襲能力增強。并且明確了 BTC 可能通過 PI3K/AKT 信號通路影響 XIAP 表達，來實現(xiàn)上述調(diào)控。​

結(jié)論
BTC 在肝癌細胞和肝癌組織中的表達量，分別高于正常肝細胞和癌旁組織，與肝癌的病理特征相關(guān)，并且可能通過激活 PI3K/AKT 信號通路上調(diào) XIAP 表達，增強肝癌細胞的增殖、遷移、侵襲能力。