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多发性骨髓瘤是一种恶性浆细胞疾病,其特征在于骨髓中的单克隆浆细胞的异常增殖,导致各种终末器官损伤,包括贫血、高钙血症、肾功能不全和溶骨性骨病。多发性骨髓瘤发病率较高,约占血液病恶性肿瘤的10%,是第二大常见的血液系统恶性肿瘤,目前仍不能被治愈,其发病机制依旧是研究重点。长链非编码RNA(lncRNAs)是近年来的研究热点,其异常表达与人类很多包括肿瘤在内的疾病密切相关,但是lncRNAs在多发性骨髓瘤中的作用机制尚不明确。肺癌转移相关转录本1(MALAT1)是一个长度超过8000个核苷酸的非编码RNA,编码基因定位于染色体11q13.1,在肺癌、肝癌、宫颈癌等多种实体瘤中高表达,并与肿瘤的进展相关,影响患者的预后。2014年Cho等人收集并分析不同疾病状态的多发性骨髓瘤患者的骨髓单个核细胞,通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应评估MALAT1的表达,发现lncRNA-MALAT1在初诊和复发难治性多发性骨髓瘤患者的骨髓单个核细胞中高表达,初始治疗后MALAT1表达差异大的患者无进展生存期显著延长,可以作为多发性骨髓瘤疾病发展及预后的预测指标。然而关于MALAT1在多发性骨髓瘤的生物学功能的研究还未见有相关报导。 目的: 本课题将重点研究lncRNA-MALAT1在多发性骨髓瘤中的表达及功能。探讨与非恶性血液病及正常人相比,在初诊多发性骨髓瘤患者骨髓单个核细胞中长链非编码RNA-MALAT1的差异性表达,并分析MALAT1的表达与临床指标的相关性。研究沉默长链非编码RNA-MALAT1对人多发性骨髓瘤细胞株(RPMI8226、U266)生物学功能的影响,并对其可能的作用机制进行探索。研究长链非编码RNA-MALAT1在动物体内的作用。 方法: 本研究收集近年来盛京医院血液科确诊为初诊多发性骨髓瘤患者的骨髓单个核细胞标本一共46例,对照组选取门诊正常健康人以及一些良性血液病患者(例如贫血、血小板减少)的骨髓单个核细胞。提取RNA后,采用实时荧光定量PCR技术对多发性骨髓瘤患者中lncRNA-MALAT1的表达进行检测,并分析两组间lncRNA-MALAT1表达量的差异性,并将其表达情况与多发性骨髓瘤的临床特点相关联。 利用分子生物学的相关技术,沉默人多发性骨髓瘤细胞MALAT1的表达后,对其生物学行为进行一系列的研究,并对其可能的作用机制进行探索。首先采用实时荧光定量PCR技术检测三株人多发性骨髓瘤细胞系(RPMI8226、U266、MM.1S)和正常人骨髓细胞中lncRNA-MALAT1的相对表达,选取表达相对高的骨髓瘤细胞系RPMI8226和U266进行后续实验。我们将质粒分别转染到RPMI8226和U266细胞内,将细胞分为三组:实验组为转染MALAT1质粒组即shRNA(MALAT1)组,转染空白质粒组为shRNA(-)组,正常对照组为NC组。实时荧光定量PCR技术检测三组细胞中MALAT1的相对表达,并验证细胞转染效果;CCK-8实验检测沉默MALAT1后多发性骨髓瘤细胞的细胞活力;流式细胞术检测沉默MALAT1后细胞周期的变化,以及对多发性骨髓瘤细胞凋亡水平的影响;蛋白免疫印迹技术检测沉默MALAT1后细胞周期蛋白(cyclin D1、cyclin E)和凋亡相关蛋白(Bcl-2、Bax、cleaved caspase-9、cleaved caspase-3)的表达变化。 最后构建裸鼠移植瘤模型,检测沉默MALAT1对多发性骨髓瘤体内成瘤能力的影响,HE染色观察瘤细胞增殖情况,TUNEL染色观察瘤细胞的凋亡。 结果: 1,lncRNA-MALAT1的差异性表达:实时荧光定量PCR结果显示,与正常样本相比,lncRNA-MALAT1在初诊多发性骨髓瘤患者的骨髓单个核细胞中显著高表达,在人多发性骨髓瘤细胞株中存在高表达。 2,沉默MALAT1对体外多发性骨髓瘤细胞株增殖和凋亡的影响及作用机制的探索:通过细胞培养和转染技术,将含有MALAT1基因的质粒转染至高表达MALAT1的人多发性骨髓瘤RPMI8226和U266细胞株使其沉默后,多发性骨髓瘤细胞生长速度减慢,CCK-8实验证实沉默MALAT1可显著抑制多发性骨髓瘤细胞的细胞活力(P<0.01);流式细胞术结果显示沉默MALAT1后G1期细胞增多,S期细胞减少(P<0.01);与对照组细胞相比,MALAT1沉默后细胞的凋亡水平显著增高(P<0.01)。 3,Western Blot实验检测到沉默MALAT1后细胞周期蛋白CyclinD1和CyclinE的表达水平明显降低(P<0.01),表明lncRNA-MALAT1通过影响细胞周期蛋白抑制了骨髓瘤的增殖;Western Blot实验还检测到Bcl-2表达水平下降,而Bax、活化的caspase-9以及活化的caspase-3表达水平升高(P<0.01),这是介导细胞出现凋亡的主要机制。 4,体内实验结果:我们通过裸鼠皮下成瘤实验进一步证实,沉默MALAT1后多发性骨髓瘤瘤体细胞生长减慢,瘤体体积和重量明显减小,TUNEL染色发现大量瘤细胞凋亡。 结论: 1,lncRNA-MALAT1在初诊多发性骨髓瘤的骨髓单个核细胞中显著高表达,在人多发性骨髓瘤细胞株中存在高表达。 2,体外细胞系实验证明,沉默MALAT1对多发性骨髓瘤细胞系的恶性生物学行为具有负性调控作用,它能抑制瘤细胞的生长,使细胞周期停滞在G1期,通过影响细胞周期蛋白抑制了骨髓瘤细胞的增殖。 3,沉默MALAT1促进细胞的凋亡,在这一过程中,凋亡通路上的蛋白Bcl-2出现表达下调,而Bax、活化的caspase-9以及活化的caspase-3出现表达上调,通过内源性凋亡途径启动凋亡。 4,裸鼠皮下成瘤实验结果也证实了沉默MALAT1对骨髓瘤细胞具有抑制作用,促进瘤细胞凋亡。 总之,我们的研究进一步证实了lncRNA-MALAT1在多发性骨髓瘤中的重要作用,MALAT1对骨髓瘤有促进作用,可为骨髓瘤诊断和治疗提供新的生物学靶点。