• Complex
  • Title
  • Author
  • Keyword
  • Abstract
  • Scholars
Search

Author:

白晓 (白晓.)

Abstract:

慢性粒细胞性白血病(chronic myelogenous leukemia, CML)是一类源于造血干细胞伴有t(9;22)(q34;q11)染色体易位(Philadelphia chromosome,Ph染色体)的恶性增殖性疾病。CML自然病程大致可分为慢性期(chronic phase, CP)、加速期(accelerated phase,AP)和急变期(blastic phase, BP),进展到急变期的CML细胞失去分化潜能,发育停滞在早期淋系或髓系阶段,称为CML急淋变或急粒变。此时无论采用酪氨酸激酶抑制性药物、造血干细胞移植手术或联合化疗,都难以达到很好的效果,患者死亡率极高。因此,研究CML病程发展机制对提高临床治疗效果有着非常重要意义。
由Ph染色体编码的BCR-ABL1融合蛋白具有高度异常的酪氨酸激酶活性,能够促使细胞恶性转化。BCR-ABL1融合蛋白持续表达,激活细胞内一些肿瘤形成的信号传导通路,使细胞增殖加快和凋亡受抑;同时引起某些基因的表观遗传修饰改变,造成基因异常活化;并出现了除Ph染色体以外,例如基因片段丢失、易位和突变等其他染色体异常,产生机理尚不完全清楚。
B细胞转录因子IKZF1(Ikaros family zinc finger 1) 基因的部分缺失,是CML急淋变过程中较常见的一种基因损伤现象。Ikaros是IKZF1基因编码的淋巴细胞转录因子,有调控淋巴细胞分化、发育和抑制血液系统肿瘤的作用。在CML急淋变患者中,最常见的IKZF1基因缺失类型是3-6号外显子缺失产生的异构体IK6(Ikaros isoform 6),IK6编码的Ikaros完全缺失了N端的4个C2H2的锌指结构,不能与DNA结合进而影响正常的调控淋巴细胞发育和抑制血液系统肿瘤作用。相关研究目前推测IKZF1基因的部分缺失与CML急淋变的病情发展有密切关系,但对于IKZF1发生断裂机制,依然没有明确的阐释。由于只在CML急淋变患者中,才会出现高频的IKZF1部分缺失,因此可能由于淋巴细胞特有的某些因素造成了IKZF1的断裂和修复。
未成熟的B、T淋巴细胞是生理情况下唯一能够产生基因重排的体细胞,它们通过DNA重组机制产生了种类众多、数量巨大和具有特异性识别抗原的免疫球蛋白和T细胞受体等抗原受体分子,对淋巴细胞发育和机体产生获得性免疫应答起着决定性作用,确保机体能够抵御外界多种病原体入侵、维持正常的免疫功能和清除体内出现的肿瘤细胞。重组激活基因(recombination activating gene,RAG)1和2 编码的重组激活基因蛋白(RAG1和RAG2)组成RAG重组酶,是抗原受体基因发生重排过程中断裂DNA的关键酶。每一个抗原受体基因片段旁都含有特异性重组信号序列(recombination signal sequence,RSS),并且抗原受体基因片段发生重组前,首先会出现高水平的转录、组蛋白乙酰化和H3K4me3。RAG重组酶通过RAG2与H3K4me3的结合作用,以及RAG1与RSS的结合作用,催化断裂RSS序列,完成其断裂DNA促使抗原受体基因片段重排的功能。
哺乳动物基因组测序显示许多非抗原受体基因DNA序列中含有类似RSS序列,称这类序列为cryptic RSS(cRSS)。在体外实验中RAG有可能催化断裂cRSS,并且在肿瘤环境中,RAG可能对某些原癌基因的cRSS产生错误地靶向作用。实验室前期研究证实CML慢性期细胞IKZF1正常,CML急淋变后,细胞表达RAG,IKZF1形式为IK6;利用PCR检测到IKZF1的2号和6号内含子发生断裂,并且断裂点序列具有cRSS特征。
因此本课题推断,BCR-ABL1的存在造成了体内基因组不稳定,改变了某些基因例如IKZF1的表观遗传修饰,可能促使RAG通过H3K4me3结合并断裂IKZF1内含子的cRSS,导致了IKZF1基因的断裂,使Ikaros失去其结合DNA的锌指结构,影响其调节淋巴细胞发育的功能,造成淋巴细胞发育和增殖出现异常,促进CML由慢性期向急性期的转变。
本实验通过在BCR-ABL1+的CML细胞中过量表达RAG,检测IKZF1基因的cRSS位点上H3K4me3的富集和RAG的结合,从而阐述CML急淋变中IKZF1的断裂机制,为解释CML病程发展机制和提高临床治疗效果提供新的思考方向。
本课题的主要工作包括:制备检测RAG的蛋白抗体,构建RAG1的慢病毒表达载体,在293T细胞中检测RAG蛋白的功能活性,包装RAG的慢病毒表达载体并侵染K562细胞,检测IKZF1基因的表观遗传修饰、断裂和RAG结合情况。
通过将RAG的慢病毒载体转入CML细胞系——K562细胞中,本实验成功构建了过表达RAG1和RAG2蛋白的K562细胞;使用染色体免疫共沉淀技术(Chromatin immunoprecipitation assay,ChIP)检测到此类细胞中IKZF1基因cRSS位点上有组蛋白H3K4me3富集和RAG的结合,显示RAG很可能是造成了IKZF1的断裂的原因。为揭示CML急淋变中IKZF1基因断裂形成机制和CML病程发展提供新的证据,有助于预测淋巴系统肿瘤发生的位点,协助临床上最终实现个体化治疗。

Keyword:

cRSS IKZF1 K562 RAG 慢性粒细胞白血病

Author Community:

  • [ 1 ] 西安交通大学医学部

Reprint Author's Address:

Email:

Show more details

Related Keywords:

Basic Info :

Degree: 医学硕士

Mentor: 季延红

Student No.:

Year: 2015

Language: Chinese

Cited Count:

WoS CC Cited Count: 0

SCOPUS Cited Count:

ESI Highly Cited Papers on the List: 0 Unfold All

WanFang Cited Count:

Chinese Cited Count:

30 Days PV: 34

FAQ| About| Online/Total:776/168709921
Address:XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY LIBRARY(No.28, Xianning West Road, Xi'an, Shaanxi Post Code:710049) Contact Us:029-82667865
Copyright:XI'AN JIAOTONG UNIVERSITY LIBRARY Technical Support:Beijing Aegean Software Co., Ltd.