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第一部分 IDH2介导的m6ARNA甲基化在多发性骨髓瘤中的作用目的:探究异柠檬酸脱氢酶Ⅱ(Isocitrate Dehydrogenase 2,IDH2)介导的m6A(N6-Methyladenosine)甲基化修饰在多发性骨髓瘤中的作用及机制。方法:利用GEO(Gene Expression Omnibus)数据库,筛选健康人与多发性骨髓瘤患者差异表达的基因并进行基因富集分析。筛选4套数据共有的差异基因,分析差异基因在浆细胞疾病进展中的变化,生存分析评价该基因在骨髓瘤预后中的价值。体外实验:下调IDH2的表达,检测IDH2对细胞生物学表型的影响;体内实验:建立小鼠骨髓瘤原位模型,检测IDH2对肿瘤生长的影响。下调IDH2的表达,检测细胞整体m6ARNA甲基化、5-mC(5-Methylcytosine)DNA甲基化、组蛋白甲基化、RNA和DNA去甲基化酶活力的变化。分别下调DNA和RNA去甲基化酶,检测对细胞增殖能力的影响。将与FTO(Fat Mass and Obesity Associated Protein)具有相关性的基因进行基因富集分析。干扰FTO的表达,检测WNT7B(Wnt Family Member 7B)的甲基化水平和表达量的变化。运用双荧光素酶报告基因实验验证FTO 与 WNT7B 的结合。分析 m6A 结合蛋白YTHDF2(YTHN6-Methyladenosine RNABinding Protein 2)与 WNT7B 的相关性。下调 YTHDF2 的表达,检测 WNT7B表达量和半衰期的变化。通过双荧光素酶报告基因验证WNT7B与YTHDF2是否结合。检测WNT7B对WNT信号通路的作用。结果:健康人和骨髓瘤患者的差异基因主要富集在三羧酸循环通路中。有3个差异倍数大于1.5的基因在四套数据库中共有。其中,IDH2与浆细胞疾病的进展密切相关。IDH2高表达组骨髓瘤患者预后较差。下调IDH2的表达,细胞增殖降低,细胞周期阻滞于G1期,细胞凋亡也显著增加。在体内实验中,抑制IDH2的表达可降低小鼠骨髓瘤原位模型的成瘤能力,延长小鼠的生存时间。在骨髓瘤细胞(LP-1和MM.1S)中降低IDH2的表达,m6ARNA甲基化水平在两株细胞中都降低,但5-mCDNA甲基化水平在两株细胞中变化不一致,而组蛋白甲基化水平无显著变化。IDH2下调后,RNA去甲基化酶的活力和DNA去甲基化酶的活力都降低。下调DNA去甲基化酶的表达量,两株细胞增殖能力变化不一致。下调FTO的表达,细胞的增殖能力均降低。与FTO具有相关性的基因主要富集在WNT信号通路中,其中WNT7B与FTO呈显著正相关。下调FTO的表达后,WNT7B的m6A RNA甲基化水平增加,而表达量下降。双荧光素酶报告基因实验验证FTO能与WNT7B结合。相关性分析发现YTHDF2与WNT7B的表达量呈负相关。下调YTHDF2的表达,WNT7B的半衰期延长且表达量增加。双荧光素酶报告基因实验证明YTHDF2可与WNT7B结合。WNT7B下调后,WNT信号通路的活性降低。结论:IDH2通过靶向RNA去甲基化酶FTO的活性,调控多发性骨髓瘤的m6A甲基化修饰。下调IDH2导致多发性骨髓瘤的m6ARNA甲基化水平增高,细胞增殖抑制,细胞周期阻滞,细胞凋亡增加。多发性骨髓瘤m6ARNA甲基化失衡增强了WNT7B的表达,进而激活WNT信号通路,促进了多发性骨髓瘤的发生。第二部分 ITGA6-AS1靶向ITGA6调控多发性骨髓瘤侵袭的机制研究目的:本研究目的在于寻找多发性骨髓瘤进展为浆细胞白血病的基因改变及其潜在的分子机制,并揭示长链非编码RNA在其中的调控机制。方法:在GSE2113和GSE39925两套数据中筛选出多发性骨髓瘤和浆细胞白血病患者间差异表达的基因,再进行基因富集分析。应用单因素和多因素分析评价差异基因在骨髓瘤预后中的价值;建立ISS(International Student Services)预后模型和ISS+差异基因的预后模型,比较两组的预后效能。上调α6整合素(Integrin Subunitα6,ITGA6)的表达,检测对细胞的增殖能力和侵袭能力影响。分选出30例骨髓瘤患者的 CD138+细胞,qPCR 检测ITGA6和ITGA6-AS1(ITGA6 Antisense RNA 1)的表达水平。核质分离检测ITGA6-AS1的定位;Northern blot检测ITGA6-AS1在细胞中的表达;生物信息学分析ITGA6-AS1的非编码特性。上调ITGA6-AS1的表达,检测ITGA6 pre-mRNA、ITGA6 mRNA和蛋白水平的变化。利用核酸酶保护实验和RNA稳定性实验探究ITGA6-AS1对ITGA6稳定性的影响。在细胞中上调ITGA6-AS1,检测细胞的侵袭能力。回复实验中,在上调ITGA6-AS1的同时再下调ITGA6,比较细胞的侵袭能力变化。结果:在骨髓瘤和浆细胞白血病中差异表达的基因主要富集在细胞迁移的信号通路中。在两套数据中共有8个差异倍数大于3的基因。其中,ITGA6的表达量随疾病进展而逐渐降低,ITGA6低表达的患者预后较差。生存分析提示,ITGA6可作为骨髓瘤的独立预后因子,有助于提高ISS预后模型的效能。上调ITGA6的表达可降低细胞的侵袭能力。在骨髓瘤患者中ITGA6-AS1与ITGA6的表达量呈显著的正相关。ITGA6-AS1在骨髓瘤细胞的细胞质和细胞核中均有定位,细胞核中居多,且ITGA6-AS1在两株骨髓瘤细胞中均有表达。通过生信分析发现,ITGA6-AS1不具备蛋白质编码能力。上调ITGA6-AS1的表达,ITGA6 pre-mRNA表达量随之升高,ITGA6 mRNA和蛋白水平均升高。ITGA6-AS1通过与ITGA6 pre-mRNA结合形成RNA双链,从而增强ITGA6 pre-mRNA的稳定性。上调ITGA6-AS1的表达,细胞的侵袭能力降低。回复实验中,在上调ITGA6-AS1表达的细胞中回复ITGA6的表达发现,细胞侵袭能力被恢复。结论:ITGA6可作为骨髓瘤独立预后因子并且调控骨髓瘤细胞的侵袭能力。ITGA6-AS1通过靶向ITGA6,调控骨髓瘤细胞的侵袭能力。ITGA6-AS1和ITGA6可作为预测骨髓瘤进展为浆细胞白血病的标志物。