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目的:白血病的发生和发展与表观遗传修饰异常密切相关,是细胞遗传和表观遗传共同改变的结果。研究证实,白血病细胞周期调节异常、增殖失控与细胞周期蛋白异常表达或缺失有关,而凋亡受抑与促凋亡基因过甲基化和抗凋亡基因低甲基化息息相关。研究人员发现人类DOT1酶(h DOT1L)是一类新的组蛋白赖氨酸甲基转移酶,通过诱导组蛋白H3K79高甲基化活化急性髓系白血病(AML)中起关键作用的一套基因促使白血病的发生。本研究通过比较初治白血病患者和缓解后患者及复发患者骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells,BMMNC)中h DOT1L基因及其相关分子的表达和H3K79组蛋白的甲基化水平,并检测PI3K/AKT信号通路中关键分子的表达变化分析两者之间的关系,探讨h DOT1L在白血病发病机制中的作用和临床意义,并分析其可能的作用机制,以期揭示白血病治疗的新靶点,为白血病的新药研发及预后判断提供可靠的实验依据。标本采集:收集和提取健康志愿者、急性髓系白血病(AML)患者、急性淋巴细胞白血病(ALL)患者、AML及ALL复发患者(AL-relapse)及缓解者(AL-CR)的BMMNC,骨髓标本均来自于2013年-2014年河北医科大学第二医院血液科住院患者共82例。其中,AML组20例,ALL组20例,AL-relapse组22例(AML复发12例,ALL复发10例),AL-CR组共20例(其中AML-CR 10例,ALL-CR 10例),正常对照组健康志愿者20例。实验组82例患者中,男45例,女37例,年龄17-78岁,中位年龄47.5岁,对照组共20例,男8例,女12例,年龄23-68岁,中位年龄45.5岁。所有患者均经过MICM即细胞形态学(Morphology,M)、免疫学(Immunology,I)、细胞遗传学(Cytogenetics,C)和分子生物学(Molecular,M)诊断,符合2008年WHO急性白血病诊断标准。缓解患者均经标准方案一个疗程化疗达完全缓解。所有骨髓标本提取单个核细胞,并于-80℃冰箱冻存。方法:1 Realtime-PCR(RT-PCR)检测各组BMMNC内h DOT1L、HOXA9、HOXA10、MLL-AF10(MLLT10)的m RNA表达水平。2 Western Blot法检测各组h DOT1L蛋白的表达及H3K79甲基化水平。3 Western Blot法检测各组PI3K、AKT、CDK4及Cyclin D1蛋白的表达水平。4分析细胞周期与h DOT1L及PI3K/AKT信号通路的相关性,探讨h DOT1L信号通路与PI3K/AKT信号通路之间的内在联系。5统计学分析数据。结果:1 h DOT1L、HOXA9、HOXA10、MLL-AF10基因的m RNA表达水平。RT-PCR结果显示,所有患者BMMNC中h DOT1L、HOXA9、HOXA10、MLL-AF10基因在m RNA水平均有表达,AML组、ALL组及AL-relapse组BMMNC中上述基因m RNA水平明显高于正常对照组和AL-CR,且差异显著(P<0.01);AML组、ALL组及AL-ralapse组组间比较及AL-CR组与正常对照组比较均无明显差异(P>0.05)。2 h DOT1L的蛋白的表达及H3K79甲基化水平Western Blot检测结果表明,AML组和ALL组及AL复发组BMMNC中h DOT1L和H3K79-me2(双甲基)蛋白表达水平显著高于正常对照组和AL缓解组,并有统计学意义(P<0.01);AML组和ALL组及AL复发组之间比较及AL缓解组与正常对照组比较上述蛋白表达水平均无统计学差异(P>0.05)。3 PI3K、AKT、CDK4、Cyclin D1蛋白的表达水平Western Blot检测结果提示,AML组、ALL组及AL-relapse组患者BMMNC中PI3K、AKT蛋白表达水平较正常对照组和AL-CR组明显升高(P<0.01);CDK4、Cyclin D1蛋白在AML组、ALL组和AL-relapse组表达水平显著高于正常对照组和AL-CR组,差异有统计学意义(P<0.01)。AML组、ALL组和AL-relapse之间比较及AL-CR组与正常对照组比较上述蛋白表达水平均无统计学差异(P>0.05)。结论:1 h DOT1L是一种新型的组蛋白赖氨酸甲基转移酶,它通过提高H3K79的甲基化水平并诱导其下游HOXA9、HOXA10、MLL-AF10基因的表达参与了急性白血病的发病机制,并与疾病的预后息息相关;阻断此通路可能是治疗白血病的一个新思路。2 PI3K/AKT信号通路在白血病发病及预后中发挥着重要作用,该通路中与细胞增殖、凋亡和细胞周期分布相关的四种关键分子PI3K、AKT、CDK4、Cyclin D1与h DOT1L信号通路之间的HOXA9、HOXA10、MLL-AF10基因的表达变化一致,提示它们之间可能存在一定联系,但其内在的相关性还需要进一步深入研究。