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目的:长链非编码RNA CASC15已被发现在多种实体瘤中发挥作用,然而,CASC15在成人急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)中的研究很少。本研究旨在探究CASC15在成人AML患者中的表达和甲基化模式及其临床意义,分析CASC15表达与甲基化之间的相关性,同时初步探索CASC15在AML细胞株中的功能,以期将来CASC15能成为一种预测AML患者预后的生物标志物。方法:本研究收集了82例初治AML患者以及18例健康对照的骨髓标本,通过实时定量PCR(real-time quantitative PCR,RQ-PCR)比较两组标本中CASC15的表达水平。同时,我们还分析了来自GEO和TCGA等7个公共数据集中CASC15表达和甲基化数据。应用ROC曲线分析确定CASC15表达对AML患者的鉴别能力。使用x-tile方法将患者分为CASC15高表达和低表达两组,并采用Kaplan–Meier法及单多因素Cox回归分析确定CASC15的预后价值。构建CASC15过表达载体与空载体,并转染人髓系白血病单核细胞(human myeloid leukemia mononuclear cells,THP-1)、人原髓细胞白血病细胞(human promyelocytic leukemia cells,HL-60)、人急性髓系白血病细胞(human acute myeloid leukemia cells,KG-1)等白血病细胞株,通过CCK-8技术、流式细胞术、transwell迁移和侵袭实验检测CASC15空白对照组、转染对照组以及过表达组白血病细胞增殖、凋亡、迁移及侵袭等方面的变化。结果:1.CASC15在AML中的表达情况及临床意义通过对GEO数据集GSE24006与GSE63270以及本实验数据进行分析发现,与健康对照组相比,CASC15在AML患者骨髓细胞中表达显著降低(P<0.001)。与不伴有RUNX1突变的AML患者相比,伴有RUNX1突变的AML患者CASC15表达相对较高(P=0.022)。在主要的造血分化阶段,CASC15在造血过程的早期阶段表达较高、在多能祖细胞分化阶段表达水平达到峰值,然后迅速下降至低值波动。受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)曲线分析结果表明,CASC15表达可能是鉴别AML与对照组的潜在生物标志物。在与临床参数的相关性方面,CASC15低表达患者更有可能发生NPM1突变(P=0.048),而CASC15高表达患者更易发生IDH1(P=0.021)和RUNX1突变(P=0.014)。Kaplan-Meier预后分析表明在正常核型AML队列中,CASC15低表达组患者的总体生存时间(overall survival,OS)显著下降,并且多因素分析的结果表明CASC15表达是影响正常核型AML患者OS的独立预后因素。在伴NPM1突变的AML患者中,CASC15低表达组患者的OS更短,多因素分析也证实CASC15表达是伴NPM1突变的AML患者OS的独立影响因素。2.CASC15在AML中的启动子区甲基化状态及临床意义通过对比本实验纳入的AML患者与健康对照组CASC15甲基化水平,我们发现CASC15在AML患者骨髓样本中的甲基化水平较健康对照组显著降低(P=0.0336)。进一步使用Disease Meth版本2.0分析来自GSE58477数据集的健康对照组以及来自GSE62298数据集和TCGA数据库的AML患者,同样发现CASC15在AML患者启动子区呈现为低甲基化的状态(P=0.02951)。ROC曲线分析结果表明,CASC15甲基化水平可能是区分整体AML患者和对照组的潜在生物标志物。此外,预后分析发现CASC15高甲基化组AML患者的OS和无病生存时间(disease-free survival,DFS)显著短于低甲基化组,并且多因素分析的结果表明CASC15甲基化是影响整体AML患者OS的独立预后因素。使用Spearman相关性分析得出CASC15表达水平与甲基化水平不具有相关性(P>0.05)。3.CASC15体外生物学功能研究构建CASC15过表达载体,将CASC15过表达载体及空载体转染THP-1、HL-60及KG-1细胞,RQ-PCR验证转染效率(P<0.01),分别进行增殖实验、凋亡实验、迁移实验及侵袭实验,结果显示:过表达CASC15可促进THP-1、KG-1及HL-60细胞增殖、抑制细胞凋亡、促进细胞迁移和侵袭。结论:1.CASC15低表达是初治AML中常见的分子事件。CASC15低表达的AML患者OS可能更短;CASC15低表达是伴NPM1基因突变的AML患者OS的独立预后不良因素。2.CASC15低甲基化是初治AML中常见的分子事件。CASC15高甲基化的AML患者OS和DFS可能更短。CASC15表达水平与启动子区甲基化水平不具有相关性。3.过表达CASC15可促进白血病细胞的增殖,抑制白血病细胞的凋亡,促进白血病细胞的迁移和侵袭。