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研究目的:白血病是一种破坏性疾病,在恶性肿瘤所致的死亡率中居前列。目前白血病的治疗包括化疗、放疗、免疫及靶向治疗、中医疗法和骨髓移植等,其中化疗仍然是白血病的主要治疗手段。但由于其各种局限性,特别是多数病人出现对多种化疗药物包括多柔比星(阿霉素)耐药,严重限制了化疗方法和药物的应用;化疗药物耐药机制目前并未阐明。目前研究认为,多柔比星(阿霉素)等化疗药物的耐药和多种基因表达有关,尤其是多药耐药基因mdr1扩增及其蛋白产物P-糖蛋白(Pgp)过表达。而表观遗传学机制,包括DNA碱基修饰和组蛋白修饰在慢性重塑性疾病如耐药方面发挥着至关重要的作用。在传统的组蛋白翻译后修饰研究方法中以免疫沉淀、免疫印迹和免疫荧光等占主导地位。这些方法多依赖商品化的针对已知修饰位点的抗体,但组蛋白存在多种翻译后修饰,找到针对不同修饰的特异性抗体非常具有挑战性,常常存在多种非特异干扰问题,而且抗体检测只能做到半定量,因此开发更加准确及方便易用的方法显得尤为重要。本研究采用超高效液相色谱串联四级杆飞行时间质谱(UPLC-ESI-QTof)定量分析技术,开发了一种组蛋白翻译后修饰的准确定量方法,并且全面评估了样品处理过程中不同阶段丙酰化在组蛋白翻译后修饰定量分析中的优缺点,对白血病细胞和其耐药细胞的组蛋白翻译后修饰进行了全面分析对比,寻找到了可以减少对阿霉素耐药的相关药物作用的潜在位点。这些实验可能为肿瘤多药耐药机制及耐药病例筛选提供指导。研究方法:Cell Counting Kit-8法测定多柔比星对白血病细胞HL60、K562及其耐药细胞HL60/ADR、K562/ADR的杀伤效应,验证细胞系耐药性。采用血清饥饿法同步细胞周期,使组蛋白修饰具有可比性并减少实验误差酸提取法提取总组蛋白,Tricine-SDS-PAGE电泳法及LC/MS初步分析总组蛋白和翻译后修饰的种类。RP-HPLC分离总组蛋白,Tricine-SDS-PAGE电泳法初步鉴定组蛋白种类及LC/MS分别在完整蛋白水平和质量肽图谱水平鉴定组蛋白种类。甲基酯化反应稳定同位素标记法定量分析白血病细胞HL60、K562及其耐药细胞HL60/ADR、K562/ADR的组蛋白H3和H4的翻译后修饰。丙酰化修饰胰蛋白酶酶切后的白血病细胞HL60、K562及其耐药细胞HL60/ADR、K562/ADR的组蛋白H3和H4并使用甲基酯化反应稳定同位素标记法定量分析其翻译后修饰。丙酰化修饰胰蛋白酶酶切前和酶切后的白血病细胞HL60、K562及其耐药细胞HL60/ADR、K562/ADR的组蛋白H3和H4并使用甲基酯化反应稳定同位素标记法定量分析其翻译后修饰。研究结果:Cell Counting Kit-8法测得多柔比星对白血病细胞HL60/ADR、K562/ADR的杀伤IC50值分别约是HL60、K562细胞的776倍和703倍,表明HL60/ADR、K562/ADR耐药性明显。血清饥饿法可以很好地进行细胞周期同步,且Tricine-SDS-PAGE电泳分析经酸提取法提取的总组蛋白分子量与理论相符、纯度较高。使用LC/MS在完整蛋白水平检测其精确质量数,证实白血病细胞HL60、K562及其耐药细胞HL60/ADR、K562/ADR的组蛋白翻译后修饰发生了明显变化。RP-HPLC成功分离组蛋白各组分,并使用LC/MS/MS成功鉴定出分离的组蛋白:H2B,H4,H2A.Z,H2A1,H2A2,H2A.X,H3.1,H3.2,H3.3。在鉴定方法评估中:1.使用标准肽段鉴定出本研究所采用的丙酰化反应和甲基酯化反应修饰方法修饰位点特异性高,修饰比率达到95%以上;2.在胰蛋白酶酶切前后丙酰化修饰组蛋白,LC/MS对比分析得出,丙酰化不仅可以延长较小肽段的保留时间,并且可以使得胰蛋白酶酶切组蛋白产生均一的肽段更适用于使用反相超高效液相色谱串联质谱对组蛋白翻译后修饰进行定量分析;3.同时丙酰化修饰对某些肽段的修饰定量分析如组蛋白H4肽段GKGGKGLGKGGAKR产生一定影响。以多柔比星耐药的白血病细胞系为研究对象,使用上述三种不同的定量方法全面分析了其组蛋白修饰的变化证实,HL60/ADR、K562/ADR细胞组蛋白H3和H4整体乙酰化水平都有所增加,H4K9和H4K20的三甲基化增加明显。以上结果显示,液质联用技术有望成为一种检测白血病患者瘤细胞组蛋白的这几个位点修饰的有效方法,能为筛查白血病耐药病例以及研究耐药机制提供有效手段,从而指导临床用药。