闞玉玲,管洪在
(青島大學醫(yī)學院血液學教研室,山東 青島 266021)
黏著斑激酶(FAK)屬于細胞漿內(nèi)非受體蛋白酪氨酸激酶(NRPTKs),位于細胞和細胞外基質(zhì)結(jié)合部位整合素構(gòu)成的灶性黏附復合體上。研究發(fā)現(xiàn),F(xiàn)AK不僅在正常細胞的生長周期、增殖分化、遷移運動及血管生成等過程中發(fā)揮重要作用,而且在多種腫瘤細胞中高表達,在腫瘤細胞激活及侵襲轉(zhuǎn)移過程中起關(guān)鍵作用,已逐漸成為目前腫瘤治療的新靶點[1-2]。越來越多的證據(jù)顯示,F(xiàn)AK基因的過表達及FAK的激活與許多人類實體腫瘤及血液惡性腫瘤的發(fā)生、發(fā)展、侵襲轉(zhuǎn)移密切相關(guān)[3]。本研究通過檢測急性白血?。ˋL)病人白血病細胞FAK基因表達,旨在探討其與AL發(fā)生、發(fā)展及預后的關(guān)系。現(xiàn)將結(jié)果報告如下。
收集2010年8—12月在青島大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院就診的AL病人50例,男22例,女28例;年齡10~82歲,中位年齡48歲。其中急性非淋巴細胞白血病(ANLL)36例(M1型1例,M2型16例,M3型10例,M4型5例,M5型4例),急性淋巴細胞白血?。ˋLL)14例(L1型6例,L2型8例)。初診病人30例,復發(fā)7例,緩解13例,其中復發(fā)和緩解病人均非該初診病人轉(zhuǎn)化而來。誘導緩解化療方案:初治ALL選用VDCP或VDLP方案;初治急性髓樣白血?。ˋML)選用DA或MA方案;M3病人采用全反式維甲酸(ATRA)或三氧化二砷(As2O3)治療,如白細胞增高加小劑量HA或標準劑量DA。以上病人的診斷及療效標準均參照張之南等[4]主編的《血液病診斷及療效標準》。選擇10例健康人作為正常對照組,男5例,女5例;年齡18~57歲,中位年齡43歲。
1.2.1 單個核細胞(MNC)的分離 在無菌條件下采集骨髓液2 mL,EDTA抗凝,用Ficoii淋巴細胞分離液(相對密度1.077)分離MNC,用1×PBS洗滌2~3次。-80℃凍存?zhèn)溆没蛑苯犹崛NA。
1.2.2 總RNA的提取 用原平皓(天津)生物技術(shù)有限公司提供的RNApure超純總RNA離心柱式試劑盒提取RNA。經(jīng)紫外線分光光度計測定RNA純度(A260/A280>1.6),同時進行 RNA 定量測定。在15 g/L瓊脂糖凝膠上電泳可見3條清晰亮帶,說明所提取RNA完整。
1.2.3 c DNA合成 應用M-MVL逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Fer mentas公司)合成c DNA。逆轉(zhuǎn)錄反應體系20 mL,包括總 RNA 1μg,0.5 g/L的 OLigo(d T)pri mer 1μL,使用DEPC水補充至12μL??焖偎矔r離心,置65℃孵育5 min,立即置于冰上;然后依次加入55×緩沖液4μL,RNase抑制劑1μL,10 mmo L/L d NTP Mix 2μL,混勻,42℃2 min;再加入逆轉(zhuǎn)錄酶(M-MLV)1μL,42℃反應30 min,70℃下放置10 min,冰上5 min。
1.2.4 PCR反應 PCR反應體系包括逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物4μL,20μmol/L的FAK正、反義鏈引物各1μL,2×PCR Mix10μL(其中包括10mmol/L 的d NTPs、10×緩沖液、Taq DNA 聚合酶),其余以DEPC水補足至20μL。所用引物根據(jù)Gen Bank提供的FAK mRNA序列,由上海生工公司設(shè)計合成。FAK正義鏈為5′-TATTGGACCTGCGAGGGATTGG-3′,反義鏈為5′-GAGGCGGTTTCTTTGGTGGAGC-3′,目的基因長度為255 bp。β-actin正義鏈為 5′-AAACACCCCAGCCATGTACGT-3′反義鏈為5′-GTGGTGGTGAAGCTGTAGC-3′,目的基因長度為228 bp。內(nèi)參照與目的基因分別擴增,PCR條件:94℃預變性2 min;94℃變性30 s,60℃ 退火30 s,72℃延伸30 s,40個循環(huán);72℃ 再延伸5 min。
1.2.5 PCR產(chǎn)物分析 取PCR產(chǎn)物10μL與Loading Buffer 2μL混合,在15 g/L瓊脂糖凝膠中電泳,80 V恒壓電泳25 min,EB染色[5]。陽性結(jié)果可見228、255 bp處各有一條亮帶,分別為β-actin和FAK。紫外線透射儀觀察并照相,照片經(jīng)Metamor ph I maging Sight軟件進行分析并讀取吸光度值,取FAK與β-actin曲線下面積的比值作為FAK mRNA的相對含量。
1.3.1 染色體的制備 將白血病病人骨髓細胞按(1~2)×109/L的密度接種于 RPMI 1640培養(yǎng)基中,培養(yǎng)24 h,加入0.05 mg/L秋水酰胺,37℃ 孵育1 h。1000 r/min離心10 min,棄上清液,加入預溫至37℃的0.075 mol/L KCl溶液8 mL,37℃孵育30 min進行低滲。加入1 mL固定液(甲酸∶乙醇=3∶1)輕輕混勻進行預固定,離心后再進行3次固定,將最后一次固定的標本以1 000 r/min離心10 min,棄上清液,加入適量固定液配成細胞懸液,備用[6]。
1.3.2 染色體R顯帶 采用氣干法制片,將制備好的片子晾干,放入R顯帶液中,87.5℃水浴70~80 min。取出片子水洗,晾干,再加Giemsa液染色15 min,水洗,干后鏡檢。
1.3.3 染色體核型分析 每例病人分析10~20個分裂中期細胞,觀察有無染色體異常。
應用SPSS 11.0軟件進行統(tǒng)計學處理,兩組率比較用χ2檢驗和精確概率檢驗;計量數(shù)據(jù)以±s表示,組間比較采用t檢驗。
AL病人FAK mRNA陽性表達率為66.0%,與正常對照組(20.0%)比較差異有顯著意義(χ2=5.49,P<0.05)。其中ALL和ANLL病人陽性表達率分別為71.4%和63.9%,二者差異無顯著意義(P>0.05),但兩者均高于正常對照組(P=0.04;χ2=4.44,P<0.05)。ALL和 ANLL病人 FAK mRNA的表達水平分別為0.75±0.12和0.65±0.17,二者差異無顯著性(P>0.05),但與正常對照組(0.31±0.15)比較,差異有顯著意義(t=7.98、5.60,P<0.05)。部分病人電泳結(jié)果見圖1。
圖1 部分病人FAK mRNA電泳結(jié)果
初診組和復發(fā)組AL病人白血病細胞FAK mRNA的陽性表達率分別為80.0%、85.7%,兩組比較差異無顯著性(P>0.05),但均高于正常對照組(χ2=9.38,P<0.05;P=0.02)。初診組和復發(fā)組AL病人白血病細胞FAK mRNA表達水平分別為0.72±0.12、0.87±0.15,兩組比較差異無顯著意義(P>0.05),但均高于正常對照組(t=8.79、7.58,P<0.05)。緩解組病人FAK mRNA的陽性表達率為23.1%,均明顯低于初診組和復發(fā)組,差異均有顯著意義(χ2=10.26,P<0.05;P=0.02);與正常對照組比較差異無顯著性(P>0.05)。緩解組病人FAK mRNA表達水平為0.27±0.17,明顯低于初診組和復發(fā)組(t=4.44、7.82,P<0.05),與正常對照組比較差異無顯著性(P>0.05)。
AL病人骨髓細胞染色體異常核型的檢出率為64.0%(32/50)。FAK mRNA 在異常核型組的陽性表達率為78.1%,明顯高于異常核型未檢出組的44.4%(χ2=5.82,P<0.05);FAK mRNA 在異常核型組的表達水平為0.75±1.17,明顯高于異常核型未檢出組的0.45±0.11(t=6.72,P<0.05)。
FAK是SCHALLER等[7]于1992年發(fā)現(xiàn)的能使Src內(nèi)源性蛋白酪氨酸激酶激活的主要底物,在絲氨酸轉(zhuǎn)化細胞的磷酸化蛋白中發(fā)現(xiàn)。FAK廣泛分布于成纖維細胞、血小板、表皮細胞、內(nèi)皮細胞、TC、BC、中性粒細胞、單核細胞和滋養(yǎng)層細胞等的細胞質(zhì)中。已知FAK有6個可以被磷酸化的酪氨酸位點,F(xiàn)AK主要通過這些位點的磷酸化并與含有SH2或SH3結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì)相結(jié)合,通過整合素、FAK/Src/Pl30CAS/JNK、FAK/PI3激酶以及FAKROCK/Rho A等多條信號通路參與細胞多種生物學過程,并參與腫瘤發(fā)生、發(fā)展、侵襲與轉(zhuǎn)移[3]。
白血病是遺傳學和表型上異質(zhì)性疾病,為多種癌基因、抑癌基因結(jié)構(gòu)或表達異常及細胞信號轉(zhuǎn)導通路調(diào)節(jié)失衡等協(xié)同作用的結(jié)果。迄今,有關(guān)FAK與白血病相關(guān)性研究報道較少。2004年RECHER等[8]報道,在AML中發(fā)現(xiàn)有FAK蛋白的高表達和過度激活,并提示FAK的高表達與白血病細胞的遷移、預后及耐藥性有關(guān)系。
本研究結(jié)果顯示,AL病人FAK基因的表達率、表達水平均明顯升高,其升高的具體機制不是十分清楚。先前有研究結(jié)果表明,F(xiàn)AK的磷酸化受到整合素、細胞因子、致癌基因和酪氨酸激酶受體的調(diào)節(jié)[9]。異常整合素或細胞因子的信號通路以及Ras等致癌基因產(chǎn)物的表達均可以導致AML細胞中FAK的磷酸化,從而進一步導致下游一系列信號通路的持續(xù)激活。另外有研究結(jié)果顯示,在A ML細胞中20%的病人有8q22-8q24染色體區(qū)域擴增,而這個區(qū)域正是FAK基因所在,因此,8q的擴增可能與FAK在ANLL細胞異常表達有關(guān)系。FAK與血液系統(tǒng)中B細胞成熟過程也有關(guān)系,LE等[10]研究顯示,F(xiàn)AK是CXCL12-CXCR4軸的下游信號分子,并介導細胞的黏附作用。CXCL12誘導未成熟B細胞FAK蛋白磷酸化,通過PKC等信號共同調(diào)控細胞的成熟與運動。有關(guān)FAK基因在ALL表達增高的具體機制仍需進一步探討。
本研究結(jié)果還顯示,初診組和復發(fā)組病人白血病細胞FAK基因的表達率和表達水平較正常對照組明顯升高,而緩解組則明顯降低,推測FAK基因表達與白血病的病情進展有關(guān),是預后不良的因素之一。TARDY等[11]最近研究顯示,A ML病人白血病細胞中FAK蛋白高表達則其預后相對較差。本文結(jié)果與TARDY等[11]的研究結(jié)果一致,說明FAK是影響白血病病人生存率的重要因素之一。
LE等[12]采用 BCR-ABL-Ba F3細胞系 (一種BCR-ABL基因轉(zhuǎn)染的前B淋巴細胞)研究顯示,F(xiàn)AK基因沉默技術(shù)使細胞的增殖和克隆形成均減少,中位生存期延長,且伊馬替尼對BCR-ABL細胞的療效增加。這表明FAK對ALL的進展具有一定的促進作用。FAK的高表達抑制腫瘤細胞失去細胞黏附后的失巢凋亡,導致癌細胞以非錨定生長方式不斷增殖,這有助于腫瘤細胞的存活和侵襲轉(zhuǎn)移。FAK的高表達可能是造成白血病細胞耐藥的又一重要因素。
不同種類的白血病常有各自的特征性染色體異常,因此染色體檢查有助于白血病的診斷和預后判定。本研究顯示,異常核型檢出組FAK mRNA的陽性表達率及表達水平明顯高于未檢出組,表明該基因的表達與染色體的改變具有內(nèi)在聯(lián)系。磷酸化FAK表達上調(diào)在細胞基因突變中起著重要作用,它能夠上調(diào)細胞增殖、擾亂細胞間的接觸抑制、抗凋亡、促進細胞的侵襲以及血管生成等。染色體異常病人FAK mRNA表達增高可能是由于基因插入、缺失等原因激活了該基因的表達,但是具體機制還需進一步的研究。
許呂宏等[13]成功構(gòu)建FAK sh RNA慢病毒載體,發(fā)現(xiàn)基因沉默技術(shù)可誘導白血病細胞凋亡。提示抑制該基因會在源頭上阻止白血病的發(fā)生。另外,選擇FAK抑制劑FIP200等或選擇性抑制FAK的催化活性均可抑制FAK的功能,從而阻斷多條與腫瘤相關(guān)的信號通路。這可能是更加接近針對白血病本質(zhì)的治療策略,F(xiàn)AK可能是白血病治療的一個新靶點。
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