雷博
多藥耐藥(MDR)[1]是白血病化療失敗的主要原因,目前已知的多藥耐藥機制還不能完全解釋白血病的MDR現(xiàn)象,因此發(fā)現(xiàn)新的耐藥相關(guān)且共表達的基因是揭示白血病MDR機理、改善化療效果和預(yù)后的迫切需要。我們實驗室應(yīng)用改良的消減雜交技術(shù)以急性白血病耐藥細胞系(HL60/VCR)和敏感細胞系(HL60)為研究對象建立了急性白血病多藥耐藥相關(guān)消減cDNA文庫[2],篩選出23條表達有差異的基因,經(jīng)查閱文獻和生物信息學(xué)分析,本實驗從中選取熱休克蛋白HSP60基因作為進一步的研究對象,應(yīng)用熒光定量RT-PCR的方法在臨床病例中進行檢測,以分離和確認新的白血病耐藥相關(guān)基因。
1.1 臨床資料
白血病患者39例,選自2008年11月~2009年11月西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院血液科住院病人,均在本院血液實驗室經(jīng)FAB形態(tài)學(xué)、免疫學(xué)、細胞遺傳學(xué)的MIC分型確診,符合造血組織腫瘤新WHO分類標(biāo)準(zhǔn)。其中非淋巴細胞白血病23例(化療敏感者17例,耐藥者6例),淋巴細胞白血病13例(化療敏感者7例;耐藥者6例),急性混合細胞白血病1例(為耐藥者),多發(fā)性骨髓瘤2例(化療敏感者1例,耐藥者1例)。男性20例,女性19例,中位年齡35歲(5~75歲)。同時以6名健康人為對照組,男4例,女2例,中位年齡28歲。(臨床耐藥診斷標(biāo)準(zhǔn)參閱1997年全國難治性白血病研討會所制定的診斷標(biāo)準(zhǔn)。)
1.2 骨髓和外周血細胞HSP60mRNA表達的實時熒光定量RT-PCR檢測抽取樣本骨髓(臨床患者)或外周血(正常健康人),用淋巴細胞分離液(天津灝洋生物制品公司產(chǎn)品)分離單個核細胞,抽提細胞總RNA,用紫外吸收測定法檢測 RNA濃度和純度,變性瓊脂糖凝膠電泳,紫外透射光下觀察并拍照。5μg總RNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA(MBI公司產(chǎn)品),逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)為70℃5分鐘,42℃1小時、70℃10分鐘,cDNA溶液儲存于-80℃?zhèn)溆?。HSP60及內(nèi)參β-actin的擴增引物見表1,引物由上海生工生物技術(shù)有限公司合成。
按照SYBR Premix real time PCR Mix(AmpliQ公司)試劑說明檢測HSP60和內(nèi)參β-actin的mRNA表達水平,使用 AB I GeneAmp5700 real time PCR儀完成real time PCR反應(yīng)。PCR反應(yīng)條件為:94℃預(yù)變性5分鐘,然后按94℃30秒,62℃1分鐘,72℃1分鐘,35個循環(huán),最后72℃延伸10分鐘。對每一樣本同時進行3個PCR反應(yīng)檢測,PCR產(chǎn)物在1.2%瓊脂糖凝膠電泳,GoldViewTM染色,以檢測PCR產(chǎn)物是否為單一特異性擴增條帶。
表1 引物列表
表2 白血病組與正常對照組HSP60基因表達的比較
表3 耐藥與敏感組HSP60基因表達的比較
表4 HSP60基因在AML與ALL中表達的比較
本研究用比較Ct值相對定量法檢測mRNA表達水平,應(yīng)用公式為:①根據(jù)靶基因和內(nèi)參照基因的標(biāo)準(zhǔn)曲線用公式Y(jié)=101 /△Ct(△Ct等于靶基因每稀釋10倍時,平均增加的Ct數(shù))分別計算兩者Ct值每減少1個循環(huán)時對應(yīng)的模板DNA的增加倍數(shù),求出Y值;②靶基因的相對含量,公式為:Y靶Ct靶基因均值-Ct靶基因(Ct靶基因平均值表示所有樣本中靶基因的Ct值的均數(shù),Ct靶基因表示不同個體樣本的靶基因Ct值);③用同一個體的內(nèi)參β-actin對其HSP60的mRNA表達水平做標(biāo)準(zhǔn)化處理,代表這1個個體白血病細胞中靶基因的表達水平,公式為:Y靶標(biāo)準(zhǔn)化=Y靶/Yβ-actin。比較標(biāo)準(zhǔn)化后各組HSP60mRNA的相對表達水平。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法
熒光定量PCR結(jié)果采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件分析,原始數(shù)據(jù)用Excel錄入,用Kruskal-wallis H檢驗,組間比較用Mannwhitney U檢驗,檢驗水準(zhǔn)α=0.05。
實時熒光定量RT-PCR結(jié)果對所提取總RNA經(jīng)分光光度計檢測,其A260/A280比值均在1.8..2.1之間,經(jīng)2%瓊脂糖凝膠電泳鑒定,溴化乙錠染色,28S、18S、5S帶清晰可見,無明顯降解。根據(jù)靶基因和內(nèi)參照基因β-actin的標(biāo)準(zhǔn)曲線用公式Y(jié)=101/△Ct,計算β-actin和HSP60的Y值近似相同約為2.15。表示各基因Ct值減少1個循環(huán)對應(yīng)的模板DNA的增加倍數(shù)為2.15倍。既然Y值近似相等,那么可以應(yīng)用簡化公式2.15Ct內(nèi)參照基因-Ct靶基因來計算每一樣品每一基因的相對含量,最終得到的值即為此樣品此基因的校正后的相對含量。
從表2可以看出HSP60基因在AL和正常組中的表達量有顯著性差異,白血病組mRNA的表達明顯高于正常組;從表3可以看出HSP60基因在耐藥和敏感組中的表達量有統(tǒng)計學(xué)意義,耐藥組明顯高于敏感組;從表4可以看出HSP60基因在ALL和AML患者中的表達,沒有明顯差異。
在白血病的治療中MDR已成為阻礙其療效的一個重要問題,對各種耐藥機制作用的深入研究必將有利于提高化療療效。既往研究已發(fā)現(xiàn)了很多耐藥機制,但以這些分子作為靶點的耐藥逆轉(zhuǎn)研究目前仍存在許多難以克服的問題,繼續(xù)尋找新的耐藥分子靶點仍是當(dāng)前研究的重點。
熱休克蛋白HSP是普遍存在于生物體細胞中的一組高度保守的蛋白質(zhì),平時表達量很低,在理化因素、病原體及細胞惡變等應(yīng)激狀態(tài)下合成量增加。熱休克蛋白的生物學(xué)功能廣泛,主要通過在應(yīng)激狀態(tài)下保護細胞生命活動必需的蛋白質(zhì)以維持細胞生存,增加細胞耐受性和抗凋亡能力。在腫瘤細胞內(nèi),熱休克蛋白的大量表達可能由于腫瘤細胞的不斷增殖需要HSP作為分子伴侶來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定這一增殖過程[3]。一方面HSP可與多種原癌基因相互作用,影響細胞周期,調(diào)節(jié)細胞增殖;另一方面介導(dǎo)錯配蛋白的降解,協(xié)調(diào)腫瘤細胞的蛋白質(zhì)快速代謝平衡,使腫瘤細胞得以無限增殖。此外,HSP在腫瘤細胞的抗凋亡過程中發(fā)揮著重要作用[4]。正常細胞中僅表達少量HSP參與細胞生長代謝,并受細胞周期的嚴(yán)格調(diào)控,而腫瘤細胞即使在無應(yīng)激條件下,也能獨立于細胞周期持續(xù)高表達HSP,在維持細胞的永生性上起作用。HSP作為分子伴侶在正常細胞中發(fā)揮抵抗應(yīng)激的保護作用,在腫瘤細胞中則表現(xiàn)為對化療的耐受性增強,可能與白血病細胞的多藥耐藥有關(guān)。HSP70、HSP27[5]已有研究證明與AL耐藥相關(guān),而HSP60[6]作為熱休克蛋白的主要成員其與腫瘤耐藥的研究報道很少。本實驗檢測結(jié)果表明:HSP60基因在AL耐藥組、敏感組和正常對照組間有顯著性差異;白血病組高于正常對照組,與研究報道一致;耐藥組高于敏感組,P<0.05。ALL患者HSP60mRNA的表達水平高于AML患者,但結(jié)果不具有統(tǒng)計學(xué)意義。
總之,本實驗從cDNA文庫中選取熱休克蛋白HSP60,研究其在臨床病例中的表達情況,在臨床上對AL患者提供化療效果、評判預(yù)后和指導(dǎo)個體化治療的實驗室和理論依據(jù),同時篩選出新的MDR相關(guān)基因,為發(fā)現(xiàn)白血病MDR發(fā)生的新機制和逆轉(zhuǎn)耐藥治療提供新的途徑和靶點。
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