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临床研究表明干扰素-α(interferon-alpha,IFN-α)是造血系统恶性肿瘤和淋巴瘤的最有效治疗剂之一。然而,IFN-α仅可使约70%~80%的慢粒白血病(又称慢性髓系白血病,chronic myeloid leukemia,CML)患者获得血液学缓解,IFN-α治疗CML的分子机制和CML患者对IFN-α反应性不同的机制尚未阐明。本课题通过细胞和分子水平比较性研究K562和KT-1/A3两种CML细胞系对IFN-α的不同反应,证实KT-1/A3 CML细胞对IFN-α作用敏感,然后采用抑制性消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)分离IFN-α诱导前后的KT-1/A3细胞内差异表达的基因,对这些基因的分析、鉴定将有助于了解IFN-α治疗CML的分子机制。 目的: 通过比较K562和KT-1/A3两种CML细胞系对IFN-α的不同反应性,选用KT-1/A3细胞,采用SSH技术分离IFN-α诱导前后的KT-1/A3细胞内差异表达的基因,为进一步阐明IFN-α治疗CML的分子机制提供直接的实验依据 方法: 1.比较K562和KT-1/A3两种CML细胞系对IFN-α的不同反应性。①采用MTT、半固体集落形成和台盼蓝染色液体培养细胞检测不同浓度IFN-α(100、500、1000、5000和10000IU/ml)对KT-1/A3及K562细胞生长的影响;②IFN-α(1000 IU/ml)诱导KT-1/A3及K562细胞48h后,采用流式细胞分析(FCM)、荧光染色和DNA片段化检测细胞凋亡;③加入IFN-α(1000 IU/ml)培养KT-1/A3及K562细胞48h后,采用相对定量RT-PCR分析bcr/abl基因表达水平。 2.在上述实验的基础上,选用KT-1/A3细胞和IFN-α(1000 IU/ml)诱导KT-1/A3细胞48h,并设对照组,用抑制性削减杂交技术筛选对IFN-α应答的差异性cDNA序列。①分离细胞mRNA,反转录合成cDNA,以IFN-α作用后的KT-1/A3细胞作为检测子,以 未加 IFN-口的 KT上八3细胞作为驱赶于,两组 cDNA都经 Rsa酶 切后,检测子CDNA分两组,与不同接头连接,分别与过量驱赶子, CDNA变性退火杂交,然后合并两组杂交CDNA,重新加入过量的变 性驱赶子CDNA,再次杂交,结果IFN-口诱导组和对照组中基因表 达水平相同的转录子cDNA被杂交消减,而IFN-a诱导表达基因转 录子CDNA被富集,可通过以接头序列为引物的抑制PCR反应扩增, 得到IFN-口诱导应答的差异性。DNA序列,将该差异性CDNA序列与 T/A克隆载体连接后转化大肠杆菌 DHS a,构建 IFN-日诱导差异性 cDNA文库;②通过蓝-白斑和氨芍青霉素(Amp)抗性的双重筛选 后,提取单个的白色克隆质粒,用 ECOR酶切质粒筛选阳性克隆, 再用载体上的Sp6、T7启动子序列为引物,扩增阳性克隆插入片段, 对PCR产物进行双酶切,初步去除重复克隆,筛选出22个不同的 卜性克隆。 3.差异表达基因的鉴定和测序、分析。反向Northern点杂交鉴 定筛选出的 22个不同的阳性克隆,与对照组比较,有 16个阳性克隆 表达上调,测序并与GenBank序列数据库进行同源性比较。 结果: 1.IFN-口呈剂量依赖性(从 100lU/ml 至 10000 I帅l)抑策 KT4八3细胞生长;IFN-口 (100 IU/ml)诱导48h后使 KTl/A3 细胞凋亡率从 3.29%升到 11.8%,并使 KT刁/A3细胞中 her/abl嵌合 基因的表达水平降至对照组的66.7%;IFN-Q对K562细胞的生长、 凋亡及her/abl嵌合基因表达无明显调节效应。 2.将IFNA诱导性表达的cDNA序列克隆入T/A载体后转化 大肠杆菌,筛选获得约80个克隆。利用载体上的酶切位点鉴定得到 50个阳性克隆,片段大小分布于100 ~800hp。 3.反向 Northern点杂交分析确定 16个片段为差异性表达的 CDNA序列。测序后进行同源性检索发现,这些CDNA序列为6个 不同基因的转录产物,大部分基因功能己明确,包括①与细胞增殖 或促进蛋白质合成相关基因,如抑制癌细胞生长的P4762,线粒体 DNA聚合酶合成基因 POLG,参与蛋白质合成起始的 eIF4G;②与 细胞凋亡有关的基因,如 ATP6L,MLC;③未知功能的基因,其作 用有待进一步研究如 FLJ20003。功能上分析这些基因涉及了细胞的 增殖、凋亡、信号转导、蛋白质合成和细胞骨架等几个重要的细胞 生物学代谢反应过程,显示IFN-口在KTl八3细胞中的诱导性基因 二二I的多样性。 结论: 1.不同类型的CML细胞对IFNJ的反应性不同,这些结果为进一步研究IFNA的作用机制提供了直接的实验依据。 2.利用抑制消减杂交技术,从 IFNA诱导前后的 KTl八3细胞的消减CDNA文库中筛选出了部分的IFN-口应答基因,这些基因可能在IFN