李 杰,楊 帆,封建凱,孫成銘,黃萬里,張 霞*
(1.青島大學(xué)附屬煙臺毓璜頂醫(yī)院檢驗科,山東煙臺264000;2.棲霞市人民醫(yī)院檢驗科;3.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院檢驗科)
節(jié)律基因per2在慢性粒細(xì)胞白血病中的表達(dá)及與bcr/abl的相關(guān)性
李 杰1,楊 帆2,封建凱3,孫成銘1,黃萬里1,張 霞1*
(1.青島大學(xué)附屬煙臺毓璜頂醫(yī)院檢驗科,山東煙臺264000;2.棲霞市人民醫(yī)院檢驗科;3.濱州醫(yī)學(xué)院煙臺附屬醫(yī)院檢驗科)
目的 探討節(jié)律基因per2在慢性粒細(xì)胞白血病中的表達(dá)及其與白血病融合基因bcr/abl的關(guān)系。方法收集30例慢性粒細(xì)胞白血病病人和9例健康對照的骨髓標(biāo)本,RT-PCR檢測per2和bcr/abl融合基因的表達(dá),并分析兩者之間表達(dá)的關(guān)系;不同濃度甲磺酸伊馬替尼作用K562細(xì)胞不同時間后,通過RT-PCR檢測bcr/abl和per2水平變化。結(jié)果 研究發(fā)現(xiàn)per2在慢性粒細(xì)胞白血病中表達(dá)降低,并且與bcr/abl的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)。用甲磺酸伊馬替尼處理K562發(fā)現(xiàn),隨著bcr/abl的表達(dá)降低,per2的表達(dá)升高。結(jié)論 per2在慢性粒細(xì)胞白血病中表達(dá)下降,并且和bcr/abl的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),提示per2在慢性粒細(xì)胞白血病的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。
慢性粒細(xì)胞白血??;K562細(xì)胞;per2;bcr/abl
(Chin J Lab Diagn,2015,19:1481)
慢性粒細(xì)胞白血病(chronic myelocytic leukemia,CML)是一種造血干細(xì)胞惡性克隆增殖性疾病,其遺傳學(xué)特征為t(9,22)(q34;q11),產(chǎn)生bcr/ab1融合基因,導(dǎo)致自身及細(xì)胞內(nèi)多種底物蛋白酪氨酸殘基磷酸化,激活多條信號傳導(dǎo)途徑,干擾細(xì)胞的基本活動,導(dǎo)致CML產(chǎn)生。因此,bcr/abl酪氨酸激酶目前被認(rèn)為是治療CML最理想的分子靶點。最新研究發(fā)現(xiàn),生物鐘系統(tǒng)不僅在晝夜生物節(jié)律方面起重要作用,而且參與機(jī)體其他功能的調(diào)節(jié)。該系統(tǒng)一旦失調(diào)可能引起一系列嚴(yán)重疾病發(fā)生,如淋巴瘤、白血病、乳腺癌和抑郁癥等[1]。目前有研究表明per2在腫瘤中表達(dá)異常,但是在CML中的表達(dá)研究尚少,本研究檢測per2在CML中的表達(dá),以及其與bcr/ab1的關(guān)系,探討生物鐘基因per2在CML發(fā)生發(fā)展中的作用。
1.1 病例資料 所有病例均來自煙臺毓璜頂醫(yī)院2009年到2012年的CML患者,經(jīng)骨髓細(xì)胞形態(tài)學(xué)和染色體檢查符合CML診斷標(biāo)準(zhǔn)。9例造血干細(xì)胞移植的健康供者作為正常對照。
1.2 試劑 逆轉(zhuǎn)錄試劑盒購自Promega公司,PCR試劑盒購自TIANGEN公司,DL2000購自TAKARA公司,Trizol購自Invitrogen公司。引物使用Primer Primier 5.0軟件設(shè)計,由上海博亞公司合成。其余生化試劑均為國產(chǎn)分析純。
1.3 方法
1.3.1 細(xì)胞培養(yǎng)和藥物干預(yù) 慢性粒細(xì)胞白血病細(xì)胞株K562為本實驗室保存。在含10%小牛血清、100μg/ml青霉素和100μg/ml鏈霉素的RPMI1640培養(yǎng)基中以37℃,5%的CO2培養(yǎng)。取對數(shù)生長期的K562細(xì)胞,分別加入0.5,1,5μmol/L的甲磺酸伊馬替尼,分別于24,48h之后收獲細(xì)胞用來做RT-PCR檢測。
1.3.2 RNA提取和逆轉(zhuǎn)錄 將收集的臨床標(biāo)本和收獲的細(xì)胞中加入Trizol試劑1ml,參照Trizol試劑說明書的操作抽提RNA,用分光光度計測定濃度之后,取3μg RNA,用逆轉(zhuǎn)錄試劑盒得到cDNA,用來進(jìn)行PCR擴(kuò)增。
1.3.3 RT-PCR檢測 以逆轉(zhuǎn)錄得到的cDNA為模板,進(jìn)行PCR擴(kuò)增。Per2上游引物:5’ATTCTCCCATTCGGTTTC 3’,下游引物5’GAGGTCTGGCTCATAAGGT 3’;PCR擴(kuò)增條件為95℃5min,95℃30s,52℃30s,72℃30s,72℃5 min,30個循環(huán)。bcr/ab1上游引物5’ATCCGTG-GAGCTGCAGATG3’,下游引物5’TTCCAACGAGCGGCTTCACT3’;β-actin上游引物5 GGCATCGTGATGGACTCCG3’,下游引物5’GCTGGAAGGTGGACAGCGA3’。擴(kuò)增產(chǎn)物于2%瓊脂糖凝膠進(jìn)行電泳,UVP掃描并分析結(jié)果。
1.3.4 統(tǒng)計學(xué)處理 采用Prism 4.03統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析,用單因素方差分析(ANOVA),兩兩比較行t檢驗,采用相關(guān)性分析的方法分析bcr/abl和per2表達(dá)的關(guān)系,P<0.05,表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 per2在慢性粒細(xì)胞白血病病人中表達(dá)明顯降低 RT-PCR結(jié)果顯示,與健康對照組相比,慢性粒細(xì)胞白血病病人表達(dá)per2明顯降低。進(jìn)一步分析9例健康對照和30例慢性粒細(xì)胞白血病人中的per2的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義,P<0.05(見圖1)。
圖1 RT-PCR檢測per2和bcr-abl的表達(dá)
2.2 per2和bcr/abl在CML中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)對同時進(jìn)行per2和bcr/abl檢測的30例慢性粒細(xì)胞白血病人的標(biāo)本進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),per2和bcr/abl在慢粒病人中的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),r=-0.3778,P<0.05,具有統(tǒng)計學(xué)意義(見圖2)。
在K562細(xì)胞中,用伊馬替尼抑制bcr/abl的表達(dá)后,per2表達(dá)升高為了進(jìn)一步確定per2和bcr/abl在慢性粒細(xì)胞白血病中的關(guān)系,我們用伊馬替尼處理CML細(xì)胞系K562,結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理24和48小時之后,bcr-abl的表達(dá)下降,而且per2的表達(dá)上升,如圖3所示,1μM和5μM的伊馬替尼處理24小時和48小時之后,per2的表達(dá)均有明顯上調(diào),差距有明顯的統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
圖2 per2和bcr-abl表達(dá)的相關(guān)性分析
圖3 伊馬替尼處理K562細(xì)胞后per2和bcr-abl的表達(dá)
節(jié)律系統(tǒng)普遍存在于生物界,當(dāng)其系統(tǒng)異?;蚱浠蛲蛔儠r,機(jī)體正常機(jī)能將被打亂,甚至產(chǎn)生一些疾病,如心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病以及腫瘤等。機(jī)體通過近日節(jié)律調(diào)控原癌基因、抑癌基因及凋亡基因的表達(dá),對腫瘤發(fā)生具有直接或間接的作用,一旦生物鐘基因表達(dá)異常引發(fā)節(jié)律改變即可促使腫瘤生長或患癌風(fēng)險增加。目前,已經(jīng)識別的哺乳動物的晝夜節(jié)律由一個自動調(diào)整的轉(zhuǎn)錄-翻譯反饋回路組成,包括4種基因/蛋白質(zhì):BMal1,Clock,Cryptochrome和Period。其中per基因分為per1,per2,per3,研究顯示Per基因在多種類型的白血病和淋巴瘤中表達(dá)下調(diào),per2敲基因小鼠與野生小鼠相比發(fā)生淋巴瘤的幾率增加10倍[2]。研究大量白血病和淋巴瘤病人以及正常對照骨髓和扁桃體中per2的表達(dá)顯示,per2的表達(dá)在AML和DLBCL中表達(dá)明顯下調(diào)[3]。
在本研究中,我們選用了全新的病例,結(jié)果與本課題組前期研究一致[4],發(fā)現(xiàn)per2在CML病人骨髓中的表達(dá)降低,并且和bcr/abl的表達(dá)呈負(fù)相關(guān),為了進(jìn)一步驗證該結(jié)論,在細(xì)胞系K562中通過甲磺酸伊馬替尼處理細(xì)胞后,隨著bcr/abl的表達(dá)降低,per2的表達(dá)升高。曾有學(xué)者研究per基因在CML病人的外周血比正常人的表達(dá)降低,和我們的研究結(jié)論是一致的,并且在CML病人中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)per2和per3啟動子的CpG發(fā)生甲基化,在原始細(xì)胞危象的病人中per3甲基化的頻率比在慢性期的病人中明顯要高[5],提示我們per2基因的表達(dá)降低可能由于其存在高頻率的甲基化。另有體外細(xì)胞培養(yǎng)實驗表明在人類和小鼠AML和前B淋巴細(xì)胞中強(qiáng)迫表達(dá)per2可以引起細(xì)胞生長抑制,細(xì)胞周期阻滯,凋亡和喪失克隆能力[6,7]。在人白血病細(xì)胞的體外研究中發(fā)現(xiàn)C/EBPα誘導(dǎo)per2表達(dá)至少在一定程度上參與了C/EBPα的腫瘤抑制功能[8,9]。
bcr-abl基因的產(chǎn)生是慢性粒細(xì)胞白血病的重要發(fā)生機(jī)制,基于此機(jī)制的靶向治療藥物酪氨酸激酶抑制劑的應(yīng)用使CML治療大為改觀,但其耐藥的產(chǎn)生使其遠(yuǎn)期療效仍不容樂觀,通過本研究為尋求新的治療方法提供新的思路和理論基礎(chǔ)。
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Expression of per2 gene in CML and its relationship with bcr/abl
LI Jie,YANG Fan,F(xiàn)ENG Jian-kai,et al.(The Clinical Laboratorg Yantai Yu-h(huán)uangding Affiliated Hospital of Qingdao Unlversity,Yantai 264000,China)
Objective This study was aimed to detect the expression of per2and bcr/abl in chronic myeloid leukemia(CML),and to analyze their relationship and potential significance.Methods 30cases of CML patients and 9cases of healthy people control were collected,their expression of per2and bcr/abl were detected by RT-PCR,their relationship was analyzed by correlation analysis.After K562cells were treated with different concentrations of Gleevie,the expression of per2and bcr/abl were detected by RT-PCR.Results We found that per2expression was downregulated in CML patients compared with control,and negative correlated with expression of bcr/abl.Moreover,expression of per2was enhanced in K562cells after treated with Gleevie,accompanied with decreased expression of bcr/abl.Conclusion per2 expression was decreased in CML patients compared with healthy control and negative correlated with bcr/abl expression,which suggested that per2may play an important role in the occurrence and development of CML.
chronic myeloid leukemia;K562cell;per2;bcr/abl
R733.7
A
2014-04-11)
1007-4287(2015)09-1481-03
煙臺市科技發(fā)展計劃(2012071)
*通訊作者,E-mail:zx717@163.com