Ikaros通过靶向c-KIT抑制B-ALL白血病细胞的增殖

Ikaros是一种重要的造血细胞分化与发育调控因子,其基因结构、蛋白质活性的改变与淋巴细胞白血病的发生密切相关。致癌基因c-KIT与白血病的发生有直接联系,但Ikaros与c-KIT之间的调控关系尚未见报道。本研究报道,在人急性B淋巴细胞白血病(B-acute lymphoblastic leukemia,B-ALL)细胞中,Ikaros可靶向调控c-KIT基因的转录与蛋白质表达。通过在人B-ALL细胞系Nalm6中分别高表达和shRNA干扰Ikaros后,qRT-PCR与Western印迹结果显示,Ikaros可直接抑制c-KIT基因的表达。双荧光素酶报告实验检测Ikaros及其突变体对c-KIT基因的直接靶向作用。结果显示,野生型Ikaros可明显抑制c-KIT的表达,而突变体则不能。进一步利用染色质免疫共沉淀技术(chromatin-immunoprecipitation,Ch IP),检测Ikaros对c-KIT上游启动子序列的结合活力。结果显示,Ikaros蛋白在c-KIT的上游调控区约-500 bp处有明显的结合。Ikaros通过靶向cKIT上游启动子,抑制c-KIT表达,抑制B-ALL细胞的增殖,为临床治疗白血病提供了新思路。     

Ikaros调控FUT4转录活性及其机制的初步分析

岩藻糖基转移酶IV(fucosyltransferase IV,FUT4)是催化蛋白质岩藻糖基化的关键酶,参与肿瘤细胞的增殖、迁移和浸润,但关于FUT4的转录调控机制目前尚不清楚。该文通过对人FUT4基因近端启动子序列进行分析,构建不同长度启动子删减体的荧光素酶报告基因表达载体,分析其转录活性。转录因子结合位点在线网站ALGGEN预测FUT4近端启动子序列,发现转录因子Ikaros在FUT4的启动子区有潜在的结合位点。该研究旨在初步探讨Ikaros调控FUT4转录活性,进一步完善FUT4的调控机制。荧光素酶活性分析FUT4基因启动子删减体的转录活性和Ikaros对FUT4转录活性的影响。结果显示,FUT4转录起始位点上游1.2 Kb(FUT4-1.2 Kb)在293T细胞中转录活性最高;Ikaros抑制FUT4的转录活性,且呈现剂量依赖效应;当Ikaros的DNA结合位点发生缺失性突变时,能够解除Ikaros对FUT4转录活性的抑制作用。     

新融合蛋白CD19scFv/CD80抗白血病作用研究

B系急性淋巴细胞白血病(B-ALL)是一种十分常见的血液系统恶性肿瘤,尽管目前化疗效果显著,但仍有部分儿童和成人B-ALL患者疗效较差、预后不佳.研究表明,ALL细胞表面免疫共刺激分子CD80(B7.1)表达降低或不表达,导致白血病细胞不能有效地被细胞毒T细胞(CTL)识别杀伤.然而,几乎所有的B-ALL细胞均表达CD19表面抗原.因此,本研究利用前期构建的CD19单链抗体(scFv)/CD80融合基因及表达的融合蛋白,通过融合蛋白中抗CD19scFv,将CD80结合到B-ALL白血病细胞表面,靶向激活CTL细胞,起到杀伤白血病细胞的作用.在体外共培养实验中,该融合蛋白结合B-ALL细胞系Nalm-6细胞后,可诱导淋巴细胞增殖,分泌细胞因子并产生较显著的特异性细胞毒作用.以Nalm-6细胞在免疫缺陷小鼠(Mus musculus)中建立白血病动物模型,CD19scFv/CD80融合蛋白联合输注淋巴细胞可显著延长小鼠的生存时间.本研究表明,该融合蛋白可使逃避免疫监视的B-ALL细胞有效地转化成抗原提呈细胞,进而激活特异性免疫反应,具有潜在的临床应用价值.     

呼吸道黏蛋白5AC基因转录表达的顺式调控元件分析

目的：探讨呼吸道黏蛋白（mucin,MUC）5AC基因5'上游序列顺式调控元件在中性粒细胞弹力酶(neutrophil elastase , NE)诱导MUC5AC基因转录表达的调控机制。方法：应用DNA重组技术,构建含萤光素酶报告基因和MUC5AC启动子不同长度片段的嵌合质粒。采用定点突变技术,在嵌合质粒的基础上构建MUC5AC启动子区特殊蛋白（specificity protein）-1和核因子(nuclear factor, NF)-κB结合位点单独突变体,并测定NE刺激的转染细胞荧光素酶相对活性。结果：成功构建了4种含有不同长度MUC5AC基因启动子序列的荧光索酶报告基因质粒。含有启动子序列-1330bp、-689bp、-324bp的嵌合质粒荧光素酶相对光强度较对照组均显著增加,而含有启动子序列-64bp的嵌合质粒荧光素酶相对光强度与对照组相比差异无统计学意义。NE可诱导含有MUC5AC启动子区NF-кB结合位点单独突变体（pGL3E-MUC5AC-NF-кB-MU）荧光素酶相对光强度增加,而NE不能诱导Sp-l结合位点单独突变体（pGL3E-MUC5AC-SP-1-MU）荧光素酶表达增加。结论：MUC5AC 5'上游序列中-324～-64位点存在参与NE诱导MUC5AC基因表达的重要调控元件,位于此区域的顺式作用元件Sp-1位点在NE诱导MUC5AC基因表达机制中起重要作用,该位点可能作为靶向性基因治疗的关键调控元件。     

LFNG在白血病BALL-1细胞中的表达状况研究

O-岩藻糖肽3-β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(Lunatic Fringe,LFNG)与Notch信号作用密切相关,且LFNG在不同组织细胞中对Notch信号所起的作用不同。为了探讨LFNG在急性B细胞白血病中的表达及对Notch信号的作用,应用real-time PCR和Western-blot在核酸水平及蛋白质水平上检测了LFNG在人急性B淋巴细胞白血病细胞系BALL-1、人正常B淋巴母细胞系HMy2.CIR及正常B细胞中的表达状况,并应用si RNA技术分析了LFNG基因沉默后对白血病BALL-1细胞中Notch信号通路的影响。结果显示:白血病细胞系BALL-1存在LFNG蛋白过度表达,且LFNG基因沉默后抑制白血病B细胞的Notch信号通路。上述结果提示LFNG在白血病B细胞中的异常表达能促进Notch信号。     

可诱导型CRISPRi系统的构建及其初步应用

[目的]构建可诱导型CRISPRi系统以特异性地抑制靶基因的表达。[方法]采用PCR技术将人ZNF10基因的KRAB结构域编码序列分别克隆至d Cas9蛋白编码基因的5’端(KRAB-d Cas9)与3’端(d Cas9-KRAB)。设计并构建靶向荧光素酶报告基因起始密码子附近序列的4种gRNA表达载体,其表达受到含有Tet O调控元件的H1启动子调控。分析共表达d Cas9蛋白和gRNA对共转染的荧光素酶报告基因表达水平的影响。在此基础上,设计并构建靶向人KLHL21基因转录起始位点附近区域的3种gRNA表达载体,将其与KRAB-d Cas9融合表达载体分别共转染HEK293T细胞,24h后收集细胞并采用荧光实时定量PCR与蛋白质印迹技术分析KLHL21基因表达水平的变化。[结果]CRISPRi系统有效地抑制HEK293T细胞中荧光素酶报告基因与内源性的KLHL21基因的表达。共表达TetR抑制蛋白可阻断CRISPRi对荧光素酶报告基因表达的抑制作用,在细胞培养基中加入1μg/ml盐酸四环素可解除这种抑制作用。[结论]成功构建了可诱导型CRISPRi系统,可有效抑制真核细胞基因的表达。     

PML通过转录调控CTCF影响C-Myc表达的机制研究

该研究探讨了PML(promyelocytic leukemia protein)对多功能转录因子CTCF(CCCTCbinding factor)的转录调控及其下游靶基因C-Myc的功能影响。通过荧光定量PCR方法分析儿童急性淋巴细胞白血病样本中PML和CTCF基因的表达水平,并分析二者之间的相关性。构建了PML与CTCF真核表达载体,在共转染细胞中,利用荧光定量PCR方法和Western blot分析PML对CTCF表达水平的影响。通过双荧光素报告基因系统分析了PML对CTCF启动子区的调控,并研究了其对CTCF下游靶基因C-Myc的表达水平的影响。结果显示,在临床样本中PML与CTCF表达水平存在负相关性,PML通过抑制CTCF的转录降低CTCF的表达水平,干扰CTCF对下游靶基因C-Myc的调控功能。同时,在CTCF的启动子区域可能存在着PML的结合区域,从而导致CTCF的启动子活性被抑制。     

干扰PML对人髓系白血病THP-1细胞增殖和凋亡的影响及机制探讨

早幼粒白血病(promyelocytic leukemia,PML)基因与维甲酸受体α(retinoic acid receptorα,RARα)基因形成PML-RARα融合基因是急性早幼粒细胞白血病(acute promyelocytic leukemia,APL)发生的分子基础,而PML在除APL外的其他髓系白血病亚型中的作用研究少见报道。为探讨PML在非APL的髓系白血病恶性表型中的调控作用及潜在机制,该文首先通过q PCR和Western blot检测了5株非APL来源的髓系白血病细胞中PML的表达水平。接着将靶向PML基因的sh RNA慢病毒(sh PML group)感染高表达PML的THP-1细胞;同时,设立未处理对照组(Mock group)和阴性对照组(Scramble group),嘌呤霉素筛选稳定表达sh PML的细胞株。q PCR和Western blot检测sh RNA干扰效率;CCK-8检测细胞体外增殖活性,克隆形成实验检测细胞体外克隆形成能力;流式细胞术检测细胞凋亡率;Western blot检测凋亡相关蛋白质Bcl-2、Bax水平和AKT及下游靶分子Foxo3a磷酸化蛋白质水平的改变。结果显示,5株髓系白血病细胞中PML m RNA和蛋白质水平不同,其中以THP-1细胞中的PML表达水平较高。靶向PML基因的sh RNA慢病毒感染THP-1细胞后,PML m RNA和蛋白质水平均明显下降,提示成功构建稳定表达sh PML的THP-1细胞株。与Mock组和Scramble组相比,sh PML组的细胞增殖能力显著增强(P0.05),细胞凋亡率显著降低(P0.05);同时,抗凋亡蛋白Bcl-2水平升高、促凋亡蛋白Bax水平降低;此外,干扰PML表达可增加p AKT(S473)及下游靶分子p Foxo3a(S253)的蛋白质水平,而总AKT和Foxo3a的蛋白质水平未见明显变化。该研究的结果提示,PML基因可能通过调控AKT/Foxo3a信号通路活性抑制白血病的恶性表型,表明PML在不同白血病型别中发挥着不同的作用。     

c-myb基因启动子表观遗传修饰对该基因表达的影响

已有研究表明c-myb基因在白血病等癌症中发挥重要的作用,但是目前关于c-myb基因的调控机制尚不清楚。为了探究c-myb基因启动子区域表观修饰对该基因表达调控的作用,我们利用CRISPR-dCas9系统,在融合了p300和DNMT3A蛋白后,分别和靶向c-myb启动子的引导RNA (guide RNA, gRNA)共转染到小鼠急性髓系白血病M1细胞(mouse myeloid leukemia, M1)中,ChIP-qPCR结果显示dCas9-p300和dCas9-DNMT3A分别成功结合到c-myb基因启动子区域,并伴随有启动子区域组蛋白修饰H3K27乙酰化或DNA甲基化5-mC的显著增高。Western blotting及RT-qPCR结果表明d Cas9-p300使M1细胞中c-myb表达明显上调(p0.001),而d Cas9-DNMT3A使c-myb表达明显下调(p0.05)。进一步研究证明dCas9-p300可以对抗白细胞介素6 (interleukelin-6, IL-6)引起的c-myb基因表达下调。本研究结果证明c-myb基因启动子的表观遗传修饰可以影响该基因的表达,为研究白血病等癌症提供了新的治疗思路和方案。     

急性B淋巴细胞白血病发病机制研究进展

急性B淋巴细胞白血病(B-ALL)是由于B淋巴细胞发育和增殖相关基因等突变,阻碍了B淋巴祖细胞的正常分化和成熟,伴随着异常增殖而引起的克隆异质性疾病,是高发于儿童的一种主要血液系统恶性肿瘤.基于对已有基因突变导致的B-ALL发病机制的深入理解和研究,B-ALL的治愈率在儿童患者中达80%以上,但仍有约20%的儿童患者和60%的成人患者最终复发.近年来,利用基因芯片和二代测序等技术在复发的B-ALL患者检测到很多新的基因突变类型,但是这些基因突变与其他协同融合基因在B-ALL中的的具体发病机制仍不明确.本文主要从涉及细胞发育分化、表观遗传调控、细胞周期和凋亡、细胞信号转导通路、非编码RNA等协同基因突变以及白血病干细胞方面分析B-ALL发生和耐药复发的机制,并总结分析目前常用的B-ALL相关小鼠(Mus musculus)模型,以期对复发性B-ALL的发病机制、风险分级和治疗策略等给予全新的认识.     

Regulation of RAB5C Is Important for the Growth Inhibitory Effects of MiR-509 in Human Precursor-B Acute Lymphoblastic Leukemia

MicroRNAs (miRs) regulate essentially all cellular processes, but few miRs are known to inhibit growth of precursor-B acute lymphoblastic leukemias (B-ALLs). We identified miR-509 via a human genome-wide gain-of-function screen for miRs that inhibit growth of the NALM6 human B-ALL cell line. MiR-509-mediated inhibition of NALM6 growth was confirmed by 3 independent assays. Enforced miR-509 expression inhibited 2 of 2 additional B-ALL cell lines tested, but not 3 non-B-ALL leukemia cell lines. MiR-509-transduced NALM6 cells had reduced numbers of actively proliferating cells and increased numbers of cells undergoing apoptosis. Using miR target prediction algorithms and a filtering strategy, RAB5C was predicted as a potentially relevant target of miR-509. Enforced miR-509 expression in NALM6 cells reduced RAB5C mRNA and protein levels, and RAB5C was demonstrated to be a direct target of miR-509. Knockdown of RAB5C in NALM6 cells recapitulated the growth inhibitory effects of miR-509. Co-expression of the RAB5C open reading frame without its 3′ untranslated region (3′UTR) blocked the growth-inhibitory effect mediated by miR-509. These findings establish RAB5C as a target of miR-509 and an important regulator of B-ALL cell growth with potential as a therapeutic target.