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髓系白血病患者骨髓单个核细胞β—连环蛋白mRNA的表达

时间:2022-04-13 08:48:22 浏览次数:

[摘要] 目的 观察急慢性髓系白血病患者骨髓单个核细胞β-连环蛋白的表达及其意义。 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)。同时选择18例非恶性血液病患者作为对照。肝素抗凝骨髓2 ml,Ficoll液分离骨髓单个核细胞,荧光定量逆转录聚合酶链反应法检测β-连环蛋白的表达。 结果 β-连环蛋白在AML组表达量明显高于CML组及对照组(P<0.01);CML组表达量高于对照组表达量,差异有统计学意义(P<0.05);CML组4例急变患者的β-连环蛋白表达量也较高。β-连环蛋白表达量与患者年龄、性别无关;与骨髓原始细胞含量有关,含量≥30%的患者β-连环蛋白表达量较高。 结论 β-连环蛋白在AML和CML急变的患者骨髓单个核细胞中异常高表达,Wnt/β-连环蛋白通路在AML和CML急变病例中异常激活可能与白血病细胞的异常增殖有关。

[关键词] 髓系白血病;骨髓单个核细胞;β-连环蛋白

[中图分类号] R733.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2014)07(b)-0004-04

髓系白血病(myeloid leukemia,ML)是造血系统恶性克隆性疾病,分为急性髓系性白血病(acute myeloid leukemia,AML)及慢性髓系性白血病(chronic myeloid leukemia,CML)。多种癌基因、抑癌基因及其相关基因、凋亡调节基因的功能异常可导致细胞分化受阻滞,恶性增殖时机体对细胞免疫监视失常,两方面共同奠定了ML的发病基础。许多细胞内信号转导分子和基因转录调节因子在ML发病机制中的作用越来越受到重视。β-连环蛋白(β-catenin)是近年来发现的一种信号传导分子,具有参与细胞黏附和介导Wnt信号转导的双重功能,并与肿瘤的发生发展及浸润转移密切相关[1-2],其在ML发病机制中的作用是目前研究的热点之一[3-4]。β-连环蛋白分子在胞质中的异常积累是关键环节,而蛋白水平的增高涉及其合成的增多与降解的减少,Wnt通路主要在蛋白降解水平上对β-连环蛋白进行调节,而对于β-连环蛋白转录水平的研究国内外报道较少。本研究应用实时定量PCR的方法,从mRNA水平研究了β-连环蛋白在 ML中表达的差异,以探讨ML患者Wnt信号途径下游核转录因子β-连环蛋白与ML预后治疗的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

实验组:2011年5月~2013年5月佛山市三水区人民医院收治门诊和住院的AML及CML患者共41例,其中初治23例,复发18例;包括AML 25例,CML 16例;男性18例,女性23例;年龄15~79岁,中位年龄39岁。所有患者均经细胞形态学、组织化学和细胞免疫学检查,符合ML的诊断指标。

对照组18例,为骨髓涂片大致正常的非恶性血液病患者,其中男性8例,女性10例,年龄19~66岁,中位年龄31岁。

1.2 主要仪器及试剂

C1000 Thermal cycler PCR仪(Bio-Rad公司)、ABI 7300荧光定量仪、Scanspeed 1730R低温离心机(Labogene 公司),荧光定量PCR试剂、Oligod(T)Primer、Random Primer、DEPC.H2O皆为TaKaRa公司产品。

引物探针设计合成:GenBank上查找目的基因mRNA序列,应用Primer Express 2.0 软件,在CDS区设计特异性引物,序列如下:H-b-cat(扩增片段长度98 bp)正向引物:5′-TGATGGTCTGCCAAGTGGGT-3′;反向引物:5′-AAGAGCACAGATGGCAGGCT-3′。H-β-actin(扩增片段长度为106 bp):正向引物:5′-GCATGGGTCAGAAGGATTCCT-3′;反向引物:5′-TC-GTCCCAGTTGGTGACGAT-3′。合成引物探针公司为Invitrogen公司,合成仪器为ABI 3900台式高通量DNA合成仪。

1.3 实验方法

1.3.1 单个核细胞分离 治疗前采集患者骨髓2 ml,经肝素抗凝,Ficoll-hypaque密度梯度离心分离单个核细胞(MNC),PBS洗涤后计数,-80℃保存备用。

1.3.2 全血总RNA的提取 250 μl骨髓单个核细胞液(约5×107个单核细胞)加入1.5 ml离心管中,加入800 μl Trizol振荡15 s,再加入200 μl氯仿,振荡15 s,室温静置5 min;4℃ 12 000 r/min,离心15 min。取上清液依次用酚氯仿、异丙醇提取,75%乙醇(DEPC水配制)洗涤,加DEPC处理水溶解RNA,-80℃保存备用。

1.3.3 去基因组及总RNA纯度检测 使用RNase-free的DNase Ⅰ(Promega),按以下体系配置100 μl反应液: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℃灭活10 min。然后依次经等体积的苯酚、氯仿、异丙醇常规处理,收集RNA沉淀,去上清;用75%乙醇洗涤2次,超净台风干;加入15~40 μl DEPC水溶解沉淀。纯度检测:取1 μl RNA样品50倍稀释,在岛津(日本)UV-1750紫外分光光度仪上测定OD值,OD260/OD280在1.8~2.0,说明制备的RNA较纯,无蛋白质污染。

1.3.4 逆转录反应 取4 μl RNA模板做逆转录反应,仪器为Bio-Rad定性PCR仪(美国),20 μl反应体系如下: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、无RNA酶水10 μl。反应条件37℃ 15 min,然后85℃ 5 s。

1.3.5 荧光定量PCR反应 待测样本按以下反应体系进行:10×PCR缓冲液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。反应条件为:93℃预变性2 min,然后93℃变性15 s,55℃ 25 s,72℃ 25 s,共40个循环。

1.4 统计学处理

相对定量法-CT值的定量方法(CT值是指每个反应管内的荧光信号达到设定的域值时所经历的循环数):①ΔCT=CT目的基因-CT内参基因;②ΔΔCT=ΔCT-ΔCT最大值;③样本的相对表达量=2-ΔΔCT

各组间的比较采用SPSS 16.0统计软件包中非参数统计中成组设计的t检验(双侧t检验),以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 β-连环蛋白样本扩增的结果

β-连环蛋白样本扩增的结果间图1、2。图1的扩增曲线反映扩增效果良好,图2的溶解曲线显示锐利的单一峰,说明试验设计的反应条件合适,扩增产物均一,无非特异扩增。

2.2 β-连环蛋白在髓细胞白血病中的表达

β-连环蛋白在急慢性髓系白血病中均有不同程度的表达(表1),在AML组表达量明显高于CML组及对照组(P<0.01),5例M4患者β-连环蛋白表达均>23,最高的为M3病例,达到65.649;CML组表达量高于对照组表达量,差异有统计学意义(P<0.05),CML组4例急变患者的β-连环蛋白表达量也较高,分别为19.88、18.24、15.436、17.712。

2.3 β-连环蛋白基因表达与AML临床特征的关系

AML骨髓β-连环蛋白表达量与患者的男女性别之间的差异无统计学意义,在年龄≥60岁或<60岁的表达无关系;在骨髓原始细胞含量>30%的患者组中AML骨髓β-连环蛋白平均表达量高于原始细胞小于30%的患者组,差异有统计学意义(表2)。

3 讨论

Wnts蛋白是一类富含半胱氨酸残基的分泌性糖蛋白家族,Wnt与细胞表面受体卷曲蛋白和低密度脂蛋白受体相关蛋白家族相结合,启动Wnt通路[5]。在正常和非增殖细胞中缺乏Wnt信号,大部分β-连环蛋白与上皮钙黏蛋白一起连接在细胞膜上,小部分游离的β-连环蛋白也被磷酸化而失活[6]。核内因为没有Wnt信号传入,DNA转录受到抑制,细胞增殖水平正常。异常情况下,Wnt信号或其他胞外信号刺激导致β-连环蛋白不能被磷酸化灭活,β-连环蛋白转位到胞核中,与转录因子TCF/LEF结合转变为转录激活剂,特异地启动下游靶基因如c-myc、c-myb、cyclinD1、ETS等的转录和表达,引起细胞增殖加快,抵抗凋亡[7]。β-连环蛋白在白血病细胞恶性增殖中的作用也不断被证实[8]。

本研究结果显示,在急性髓系白血病中β-连环蛋白普遍异常高表达,在CML急变患者中表达同样异常增高,而在自身免疫性溶血性贫血、血小板减少症等良性血液病中呈低表达;β-连环蛋白表达与患者的年龄、性别关系不大,与原始细胞的数量多少关系密切,提示Wnt/β-连环蛋白信号通路可能在白血病细胞异常激活,与白血病细胞的恶性增殖有关。王韫秀等[9]的研究结果显示,在AML的各亚型中M1、M2、M4、M5及M6中β-连环蛋白呈高表达,而M3中表达量较低;这与本研究结果中M3亚型同样高表达有所区别。

近年来关于Wnt/β-连环蛋白通路在急慢性白血病中的研究逐渐增多[10],王焱等[11]通过55例AL患者研究推测Wnt抑制因子1(WIF-1)基因启动子甲基化及β-连环蛋白过表达参与了AL患者Wnt/β-连环蛋白途径的异常激活;有报道显示,Wnt/β-连环蛋白通路在CML干细胞中通过调控ABCB1基因参与了多重耐药作用[12]。Wnt/β-连环蛋白通路的作用使得其在白血病治疗领域的研究也备受重视[13],Wang等[14]研究认为,β-连环蛋白和蛋白激酶B(ATK)抑制剂可作为联合治疗AML的分子靶向药物。有研究认为,不同的肿瘤细胞对于抑制Wnt/β-连环蛋白通路的反应不同,可能导致并不是所有的AML患者都适用于此项定向治疗[15]。本研究结果推测Wnt/β-连环蛋白通路在AML和CML急变患者中异常激活,可能与白血病细胞的异常增殖有关;而β-连环蛋白表达量与不同亚型的AL的预后关系如何以及抑制β-连环蛋白水平对于AL的治疗是否有效,都值得进一步探讨研究。

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(收稿日期:2014-05-03 本文编辑:林利利)

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