Ikaros不同可变剪切体对细胞增殖和凋亡的影响

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目的  通过分析儿童急性淋巴细胞白血病临床骨髓样本中Ikaros的不同表现亚型,初步探讨Ikaros缺失性突变(功能缺失)对细胞生物学行为的影响以及引起多药耐药的可能分子机制,为儿童ALL的个性化治疗靶点提供理论依据。  方法  (1)收集110例2013年-2015年在江西省儿童医院确诊的儿童急性淋巴细胞白血病患儿的骨髓样本,所收集的样本均获得患儿家属及医院伦理委员会的同意。  (2)利用淋巴细胞分离液分离单个核细胞,提取总 RNA,测定 RNA的浓度和纯度,逆转录成cDNA,巢式PCR及克隆测序分析确定患儿Ikaros的表达亚型,分析 Ikaros表达亚型与临床其它实验指标的相关性,并且统计 Ikaros异常表型与预后的相关性。  (3)以IK1作为Ikaros功能型代表,以IK6为Ikaros无功能型代表,通过构建Ikaros功能型型和无功能型表达载体,在人胚肾293T细胞株中,按照转染试剂Lip2000说明书的操作流程,将pcDNA3.1 vector、pcDNA3.1-IK1、pcDNA3.1-IK6分别转染细胞,48小时后收集细胞进行下游实验。细胞提取总蛋白,免疫蛋白印迹法(western blot,WB)检测IK1和IK6,MTT法检测细胞的增殖率,WB检测细胞凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的表达水平,化学发光法检测细胞凋亡相关因子caspase3水平,通过各项检测指标,说明IK1和IK6对293T细胞增殖和凋亡生物学行为的影响。同时通过qPCR荧光定量检测细胞细胞凋亡相关基因(BCL-2、BAX)的表达水平,比较缺失突变型Ikaros对细胞的影响。分析Ikaros功能状态影响 PI3K-AKT信号通路的分子机制及参与细胞凋亡的分子机制。经pubmed序列比对,设计引入酶切位点(BamHI和 XhoI)的 Ikaros引物,PCR扩增,经胶回收后与表达载体pcDNA3.1表达载体同时进行双酶切,利用T4连接酶连接,对可疑阳性重组子的基因序列测序鉴定。  (4)慢病毒包装GV358-3FLAG-EGFP-PURO-IK6(Lenti-IK6),测定病毒滴度,确定感染人白血病细胞株Jurkat的病毒量(MOI值),以嘌呤霉素作为抗性筛选构建Lenti-IK6稳转细胞株。以病毒重组子基本骨架结构作为对照组(Lenti-mock),在白血病Jurkat细胞株中,按照慢病毒转染操作说明,将Lenti-IK6及阴性对照包装病毒转染悬浮细胞 Jurkat,以空载体病毒为阴性对照(Lenti-Mock),筛选稳转细胞株,WB检测Ikaros蛋白表达,用于检测慢病毒转染效率,通过qPCR荧光定量检测细胞凋亡相关基因(BCL-2、BAX)表达水平,比较缺失突变型 Ikaros对细胞的影响。同时WB检测细胞凋亡相关蛋白Bax和Bcl-2的表达水平以及Lenti-Mock和Lenti-IK6组中PI3K-AKT总蛋白和磷酸化水平。比较两组细胞中增殖、凋亡水平的变化以及对PI3K-AKT信号通路的影响。  (5)采用GraphPad prism5软件进行数据分析和作图。常规进行方差齐性检验,正态性检验。计量资料实验数据以x±s表示。单变量两组资料之间的比较采用t检验;多组资料之间的比较采用单因素方差分析;方差不齐采用非参数检验。以P<0.05为差异有统计学意义。  结果  (1)110例ALL中,功能亚型Ikaros以Ikaros1(Ik1)和Ikaros2(Ik2)为主,无功能亚型以 Ikaros6(Ik6)为主,其 Ik6的表达率为20.91%,其中3例患儿单纯表达Ik6(2.73%),功能型与Ik6杂合表达比例为18.18%,且在复发患儿中Ik6表达比例升高;  (2)体外实验表明:无功能型 Ik6的表达导致细胞增殖加快及凋亡受阻,且活化了PI3K-AKT信号通路,导致其对化疗药物的敏感性降低。  (3)慢病毒重组载体(Lenti-Ik6)感染人白血病细胞株 Jurkat的感染指数为100(MOI=100),且用嘌呤霉素筛选稳转细胞株的筛选浓度为2.5μg/mL。  结论  无功能亚型Ik6是预后的独立危险因素,与儿童ALL复发密切相关,Ik6激活PI3K-AKT信号通路可能是儿童急性淋巴细胞白血病预后的机制之一。
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