張巧玲+楊永強
[摘要] 目的 觀察急慢性髓系白血病患者骨髓單個核細胞β-連環(huán)蛋白的表達及其意義。 方法 41例髓系白血病患者,其中25例急性髓系白血病(AML),16例慢性髓系白血病(CML)。同時選擇18例非惡性血液病患者作為對照。肝素抗凝骨髓2 ml,Ficoll液分離骨髓單個核細胞,熒光定量逆轉錄聚合酶鏈反應法檢測β-連環(huán)蛋白的表達。 結果 β-連環(huán)蛋白在AML組表達量明顯高于CML組及對照組(P<0.01);CML組表達量高于對照組表達量,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);CML組4例急變患者的β-連環(huán)蛋白表達量也較高。β-連環(huán)蛋白表達量與患者年齡、性別無關;與骨髓原始細胞含量有關,含量≥30%的患者β-連環(huán)蛋白表達量較高。 結論 β-連環(huán)蛋白在AML和CML急變的患者骨髓單個核細胞中異常高表達,Wnt/β-連環(huán)蛋白通路在AML和CML急變病例中異常激活可能與白血病細胞的異常增殖有關。
[關鍵詞] 髓系白血??;骨髓單個核細胞;β-連環(huán)蛋白
[中圖分類號] R733.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-4721(2014)07(b)-0004-04
髓系白血?。╩yeloid leukemia,ML)是造血系統(tǒng)惡性克隆性疾病,分為急性髓系性白血?。╝cute myeloid leukemia,AML)及慢性髓系性白血?。╟hronic myeloid leukemia,CML)。多種癌基因、抑癌基因及其相關基因、凋亡調節(jié)基因的功能異??蓪е录毎只茏铚?,惡性增殖時機體對細胞免疫監(jiān)視失常,兩方面共同奠定了ML的發(fā)病基礎。許多細胞內信號轉導分子和基因轉錄調節(jié)因子在ML發(fā)病機制中的作用越來越受到重視。β-連環(huán)蛋白(β-catenin)是近年來發(fā)現的一種信號傳導分子,具有參與細胞黏附和介導Wnt信號轉導的雙重功能,并與腫瘤的發(fā)生發(fā)展及浸潤轉移密切相關[1-2],其在ML發(fā)病機制中的作用是目前研究的熱點之一[3-4]。β-連環(huán)蛋白分子在胞質中的異常積累是關鍵環(huán)節(jié),而蛋白水平的增高涉及其合成的增多與降解的減少,Wnt通路主要在蛋白降解水平上對β-連環(huán)蛋白進行調節(jié),而對于β-連環(huán)蛋白轉錄水平的研究國內外報道較少。本研究應用實時定量PCR的方法,從mRNA水平研究了β-連環(huán)蛋白在 ML中表達的差異,以探討ML患者Wnt信號途徑下游核轉錄因子β-連環(huán)蛋白與ML預后治療的關系。
1 資料與方法
1.1 一般資料
實驗組:2011年5月~2013年5月佛山市三水區(qū)人民醫(yī)院收治門診和住院的AML及CML患者共41例,其中初治23例,復發(fā)18例;包括AML 25例,CML 16例;男性18例,女性23例;年齡15~79歲,中位年齡39歲。所有患者均經細胞形態(tài)學、組織化學和細胞免疫學檢查,符合ML的診斷指標。
對照組18例,為骨髓涂片大致正常的非惡性血液病患者,其中男性8例,女性10例,年齡19~66歲,中位年齡31歲。
1.2 主要儀器及試劑
C1000 Thermal cycler PCR儀(Bio-Rad公司)、ABI 7300熒光定量儀、Scanspeed 1730R低溫離心機(Labogene 公司),熒光定量PCR試劑、Oligod(T)Primer、Random Primer、DEPC.H2O皆為TaKaRa公司產品。
引物探針設計合成:GenBank上查找目的基因mRNA序列,應用Primer Express 2.0 軟件,在CDS區(qū)設計特異性引物,序列如下:H-b-cat(擴增片段長度98 bp)正向引物:5′-TGATGGTCTGCCAAGTGGGT-3′;反向引物:5′-AAGAGCACAGATGGCAGGCT-3′。H-β-actin(擴增片段長度為106 bp):正向引物:5′-GCATGGGTCAGAAGGATTCCT-3′;反向引物:5′-TC-GTCCCAGTTGGTGACGAT-3′。合成引物探針公司為Invitrogen公司,合成儀器為ABI 3900臺式高通量DNA合成儀。
1.3 實驗方法
1.3.1 單個核細胞分離 治療前采集患者骨髓2 ml,經肝素抗凝,Ficoll-hypaque密度梯度離心分離單個核細胞(MNC),PBS洗滌后計數,-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 全血總RNA的提取 250 μl骨髓單個核細胞液(約5×107個單核細胞)加入1.5 ml離心管中,加入800 μl Trizol振蕩15 s,再加入200 μl氯仿,振蕩15 s,室溫靜置5 min;4℃ 12 000 r/min,離心15 min。取上清液依次用酚氯仿、異丙醇提取,75%乙醇(DEPC水配制)洗滌,加DEPC處理水溶解RNA,-80℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 去基因組及總RNA純度檢測 使用RNase-free的DNase Ⅰ(Promega),按以下體系配置100 μl反應液:RNA 20 μl、DNase Ⅰ 20 μl、10×Buffer 10 μl、RNase Inhibitor 0.5 μl、H2O(RNase free)49.5 μl;37℃消化30 min,65℃滅活10 min。然后依次經等體積的苯酚、氯仿、異丙醇常規(guī)處理,收集RNA沉淀,去上清;用75%乙醇洗滌2次,超凈臺風干;加入15~40 μl DEPC水溶解沉淀。純度檢測:取1 μl RNA樣品50倍稀釋,在島津(日本)UV-1750紫外分光光度儀上測定OD值,OD260/OD280在1.8~2.0,說明制備的RNA較純,無蛋白質污染。
1.3.4 逆轉錄反應 取4 μl RNA模板做逆轉錄反應,儀器為Bio-Rad定性PCR儀(美國),20 μl反應體系如下:5×PrimeScriptTM Buffer (for real time)2 μl、PrimeScriptTM RT Enzyme Mix Ⅰ 1 μl、Oligo dT Primer(50 μmol/L) 1 μl、Random 6 mers(100 μmol/L)2 μl、RNA模板4 μl、無RNA酶水10 μl。反應條件37℃ 15 min,然后85℃ 5 s。
1.3.5 熒光定量PCR反應 待測樣本按以下反應體系進行:10×PCR緩沖液2.5 μl、dNTPs 0.5 μl、Taq 酶0.5 μl、上下引物(10 pmol/μl)各0.5 μl、cDNA 2 μl、H2O 18.5 μl。反應條件為:93℃預變性2 min,然后93℃變性15 s,55℃ 25 s,72℃ 25 s,共40個循環(huán)。
1.4 統(tǒng)計學處理
相對定量法-CT值的定量方法(CT值是指每個反應管內的熒光信號達到設定的域值時所經歷的循環(huán)數):①ΔCT=CT目的基因-CT內參基因;②ΔΔCT=ΔCT-ΔCT最大值;③樣本的相對表達量=2-ΔΔCT
各組間的比較采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件包中非參數統(tǒng)計中成組設計的t檢驗(雙側t檢驗),以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1 β-連環(huán)蛋白樣本擴增的結果
β-連環(huán)蛋白樣本擴增的結果間圖1、2。圖1的擴增曲線反映擴增效果良好,圖2的溶解曲線顯示銳利的單一峰,說明試驗設計的反應條件合適,擴增產物均一,無非特異擴增。
2.2 β-連環(huán)蛋白在髓細胞白血病中的表達
β-連環(huán)蛋白在急慢性髓系白血病中均有不同程度的表達(表1),在AML組表達量明顯高于CML組及對照組(P<0.01),5例M4患者β-連環(huán)蛋白表達均>23,最高的為M3病例,達到65.649;CML組表達量高于對照組表達量,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),CML組4例急變患者的β-連環(huán)蛋白表達量也較高,分別為19.88、18.24、15.436、17.712。
2.3 β-連環(huán)蛋白基因表達與AML臨床特征的關系
AML骨髓β-連環(huán)蛋白表達量與患者的男女性別之間的差異無統(tǒng)計學意義,在年齡≥60歲或<60歲的表達無關系;在骨髓原始細胞含量>30%的患者組中AML骨髓β-連環(huán)蛋白平均表達量高于原始細胞小于30%的患者組,差異有統(tǒng)計學意義(表2)。
3 討論
Wnts蛋白是一類富含半胱氨酸殘基的分泌性糖蛋白家族,Wnt與細胞表面受體卷曲蛋白和低密度脂蛋白受體相關蛋白家族相結合,啟動Wnt通路[5]。在正常和非增殖細胞中缺乏Wnt信號,大部分β-連環(huán)蛋白與上皮鈣黏蛋白一起連接在細胞膜上,小部分游離的β-連環(huán)蛋白也被磷酸化而失活[6]。核內因為沒有Wnt信號傳入,DNA轉錄受到抑制,細胞增殖水平正常。異常情況下,Wnt信號或其他胞外信號刺激導致β-連環(huán)蛋白不能被磷酸化滅活,β-連環(huán)蛋白轉位到胞核中,與轉錄因子TCF/LEF結合轉變?yōu)檗D錄激活劑,特異地啟動下游靶基因如c-myc、c-myb、cyclinD1、ETS等的轉錄和表達,引起細胞增殖加快,抵抗凋亡[7]。β-連環(huán)蛋白在白血病細胞惡性增殖中的作用也不斷被證實[8]。
本研究結果顯示,在急性髓系白血病中β-連環(huán)蛋白普遍異常高表達,在CML急變患者中表達同樣異常增高,而在自身免疫性溶血性貧血、血小板減少癥等良性血液病中呈低表達;β-連環(huán)蛋白表達與患者的年齡、性別關系不大,與原始細胞的數量多少關系密切,提示Wnt/β-連環(huán)蛋白信號通路可能在白血病細胞異常激活,與白血病細胞的惡性增殖有關。王韞秀等[9]的研究結果顯示,在AML的各亞型中M1、M2、M4、M5及M6中β-連環(huán)蛋白呈高表達,而M3中表達量較低;這與本研究結果中M3亞型同樣高表達有所區(qū)別。
近年來關于Wnt/β-連環(huán)蛋白通路在急慢性白血病中的研究逐漸增多[10],王焱等[11]通過55例AL患者研究推測Wnt抑制因子1(WIF-1)基因啟動子甲基化及β-連環(huán)蛋白過表達參與了AL患者Wnt/β-連環(huán)蛋白途徑的異常激活;有報道顯示,Wnt/β-連環(huán)蛋白通路在CML干細胞中通過調控ABCB1基因參與了多重耐藥作用[12]。Wnt/β-連環(huán)蛋白通路的作用使得其在白血病治療領域的研究也備受重視[13],Wang等[14]研究認為,β-連環(huán)蛋白和蛋白激酶B(ATK)抑制劑可作為聯合治療AML的分子靶向藥物。有研究認為,不同的腫瘤細胞對于抑制Wnt/β-連環(huán)蛋白通路的反應不同,可能導致并不是所有的AML患者都適用于此項定向治療[15]。本研究結果推測Wnt/β-連環(huán)蛋白通路在AML和CML急變患者中異常激活,可能與白血病細胞的異常增殖有關;而β-連環(huán)蛋白表達量與不同亞型的AL的預后關系如何以及抑制β-連環(huán)蛋白水平對于AL的治療是否有效,都值得進一步探討研究。
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(收稿日期:2014-05-03 本文編輯:林利利)
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