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研究背景和目的:慢性髓细胞白血病(Chronic myeloid leukemia,CML)亦称慢性粒细胞白血病,是起源于骨髓多能造血干细胞并伴有Ph染色体和(或)BCR-ABL融合基因的慢性克隆性骨髓增殖性肿瘤。临床上常以外周血白细胞异常增高、出现幼稚粒细胞、并伴有嗜酸、嗜碱性粒细胞增多和脾脏肿大为主要临床特征。CML占所有白血病的15%~20%,各年龄组均可发病,初诊时中位年龄为50~60岁,男女比例为1.4:1。骨髓穿刺涂片、Ph染色体、BCR-ABL融合基因检测目前是临床上CML患者常用的检查手段,也是作为CML诊断、分期、疗效及预后评估的重要指标。近年来一类新的具有调控功能的内源性非编码微小RNA(microRNA,miRNA)被研究人员发现,它具有广泛多样的生物学功能,广泛参与生物体各种各样的调节途径,包括细胞生长、发育、凋亡、分化、增殖,以及在肿瘤的发生、发展过程中起至关重要的作用。近年来研究人员发现,CML细胞中也存在着miRNA的表达失调,在CML疾病的发生、发展、耐药、急变等众多生物学过程中发挥重要作用。这在进一步探索CML的分子发生机制及疾病进展分子机制研究中有重要的价值,也有望为CML的诊断、治疗及预后评价提供新的依据。miRNA是机体一类重要的基因表达调控分子,其大小长约22个核苷酸。目前认为,miRNA对靶基因的调控有以下两种方式:一是抑制靶mRNA翻译,二是介导靶mRNA降解。miRNA根据与靶mRNA互补配对的程度,从而实现对靶基因的调控,进而进一步调控各种蛋白质表达水平。miRNA和靶mRNA互补配对的匹配程度决定着其具体作用方式的选择。当miRNA与靶mRNA完全或几乎完全互补配对结合时,细胞胞质中的解旋酶、核酸外切酶、核酸内切酶和miRNA分子等一起整合构成至RNA诱导沉默复合体RISC(RNA-induced silencing complex, RISC),来切割靶mRNA,使其降解,从而使相应基因沉默。而当靶mRNA的3’-UTR(untranslated region)和miRNA不能完全互补配对结合时,则相应的核糖体功能受到抑制,进而抑制其相应的靶mRNA的翻译过程。有研究表明,miRNA异常表达与CML的发生发展密切相关,根据文献报告,miR-203、miR-451和miR-17在CML患者中,很可能是一类潜在的癌基因或者是抑癌基因。我们注意到这三个miRNA不仅在CML中有重要作用,而且,三者之间有密切的内在联系,因此,本研究中我们通过分析miR-203、miR-451和miR-17在CML患者不同的疾病分期中骨髓单个核细胞中表达水平的动态变化及在不同治疗方案后的表达差异,探讨miR-203、miR-451和miR-17与CML患者BCR-ABL融合基因表达水平的内在联系,从而进一步研究这3种miRNA在CML疾病的发生、发展、疗效观察及预后评估中可能的作用及其临床意义,评价miR-203、miR-451和miR-17的表达水平作为新的CML诊断、分期、疗效监测、预后评估生物学标志的可行性。研究结果可为后续研究,如使用miRNA靶向治疗与耐药机制研究提供实验资料。方法:1.研究对象:共收集98例CML的患者骨髓液,其中男性患者56例,女性患者42例。其中,初诊35例,复诊患者63例。按疾病分期分类:慢性期(Chronic myeloidleukemia-chronic phase, CML-CP)45例,加速期(Chronic myeloid leukemia-advancephase,CML-AP)17例,急变期(Chronic myeloid leukemia-blastic phase,CML-BP)18例,CML缓解期18例。按BCR-ABL融合基因表达水平分类:BCR-ABL融合基因阳性80例,阴性18例。按治疗方案分类:TKI治疗14例,干细胞移植7例,传统化疗42例。按疗效分类:治疗无效疾病进展组45例,治疗有效疾病缓解组18例。正常对照20例,男13例,女7例,均为常规行骨髓检查结果显示为正常的门诊病人。2.实验方法:采用实时定量PCR检测CML各组及正常对照组miR-203、miR-451和miR-17的表达水平,并结合临床同步检测的CML患者BCR-ABL融合基因表达水平及患者相关临床资料分析探讨其意义。结果:1.CML患者miR-203的表达情况初诊CML组中miR-203的相对表达水平为(28.45±5.4),显著低于对照组(151.69±32.15)及CML缓解组(197.43±35.40),差异有显著性(P<0.05)。miR-203的相对表达水平在CML-CP(27.01±8.42)、CML-BP(27.41±8.33)、CML-AP(29.41±8.83)各组中两两相比,差异无统计学意义(P>0.05)。在CML-CP、CML-BP、CML-AP各组中miR-203的相对表达水平显著低于对照组及缓解组,差异有显著性(P<0.05)。复诊患者中,治疗无效疾病进展组miR-203的相对表达水平(21.40±7.17)低于正常对照组及疾病缓解组,差异有显著性(P<0.05);与初诊CML组中miR-203的相对表达水平为(28.45±5.4),差异无显著性(P<0.05)。2. CML患者miR-451的表达情况初诊CML组中miR-451的相对表达水平为(19.45±6.72),显著低于对照组(224.56±34.90)及CML缓解组(211.76±39.89),差异有显著性(P<0.05)。miR-451相对表达水平在CML-CP(27.01±8.42)、CML-BP(19.98±7.71)、CML-AP(19.97±7.50)各组中两两相比,差异无统计学意义(P<0.05)。CML-CP、CML-BP、CML-AP各组中miR-451的表达水平显著低于对照组及缓解组,差异有显著统计学意义(P<0.05)。复诊患者中,治疗无效疾病进展组miR-451的相对表达水平(21.78±9.87)低于正常对照组及疾病缓解组,差异有显著性(P<0.05),而与初诊CML组中miR-451的相对表达水平为(19.45±6.72),差异无显著性(P>0.05)。3. CML患者miRNA-17的表达情况初诊CML组中miR-17的相对表达水平为(137.10±31.27),显著高于对照组(17.68±6.39)及CML缓解组(38.36±21.09),差异有显著性(P<0.05)。CML-CP组中miR-17的相对表达水平为(156.10±35.71),表达水平上调,明显高于对照组及疾病缓解组(P<0.05)。miR-17的相对表达水平在CML-AP(37.14±11.75)、CML-BP(37.42±13.60)组下调,显著低于CML-CP组(P<0.05);而在CML-BP与CML-AP组之间miR-17的表达水平差异无统计学意义。复诊患者中,治疗无效疾病进展组miR-17的相对表达水平(37.65±11.67)却呈持续下调趋势,明显低于CML初诊组及CML-CP组,差异有显著性(P<0.05)。治疗有效疾病缓解组中,miR-17的表达水平明显低于CML初诊组及CML-CP组,差异有显著性(P<0.05)。4. miR-203、miR-451和miR-17与BCR-ABL融合基因表达水平的相关性分析分析BCR-ABL融合基因表达水平与miRNA表达的关系发现,BCR-ABL融合基因阴性组的miR-203和miR-451表达水平明显高于BCR-ABL阳性组及正常对照组,BCR-ABL融合基因阴性组的miR-17表达水平明显低于BCR-ABL阳性组。经皮尔逊积矩相关分析,miR-203的表达水平与BCR-ABL融合基因表达水平呈负相关(r=-0.934,P=0.000);miR-451的表达水平与BCR-ABL融合基因表达水平呈负相关(r=-0.917,P=0.000)。经皮尔逊积矩相关分析,miR-17的表达水平在CML-CP组中与BCR-ABL融合基因表达水平呈正相关(r=0.803,P=0.000)。应用逐步多元回归分析,miR-203表达水平与CML患者BCR-ABL融合基因表达水平之间的相关性最为良好(P值小于0.001),可决系数R2=0.872,F=66.617,p≈.000<0.01,认为变量miR-203对BCR-ABL融合基因表达水平的线性回归方程显著。回归方程: y=94.8460.485x2(y:BCR-ABL融合基因表达水平, x2:miR-203)。5.3种miRNA对CML诊断、分期、治疗及预后方面的评价miR-17表达水平在CML-BP与CML-AP无显著性差异(P>0.05),在CML-CP与各分期均有显著性差异(P<0.05),CML缓解与其余分期均有显著性差异(P<0.05)。miR-203和miR-451表达水平在CML-AP、CML-BP、CML-CP两两分期之间无显著性差异(P>0.05),而缓解期与其余各期均有显著性差异(P<0.05)。3种miRNA表达水平均提示传统化疗组与TKI治疗组、造血干细胞移植组有显著性差异,而TKI治疗组与造血干细胞移植组无显著性差异。结论及展望:1. miR-203和miR-451表达水平与BCR-ABL融合基因表达水平呈负相关,miR-17表达水平在CML慢性期与BCR-ABL融合基因表达水平呈正相关。miR-203、miR-451和miR-17可能成为CML诊断、疗效判定及靶向治疗新的生物学标志。2. miR-203、miR-451和miR-17的表达水平与CML发生、发展及预后密切相关,对CML疾病分期及疾病进展危险度评估的可能有重要的参考意义。3.进一步研究miR-203、miR-451和miR-17基因可能为靶向治疗提供理论基础。