高艷軍,邢志偉,杜月菊,徐美麗,李 剛,王世博
(1.河北省胸科醫(yī)院 檢驗(yàn)科,河北 石家莊050041;2.河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院 感染控制處,河北 石家莊050000)
當(dāng)前白血病的治療主要包括化療,骨髓移植和一些靶向治療,而化療的毒副作用強(qiáng),骨髓移植配型成功的幾率比較低,故靶向治療展現(xiàn)出巨大的潛能。近年來一些靶點(diǎn)突變體的發(fā)現(xiàn)對(duì)于白血病的病理機(jī)制研究提供新了的視角,同時(shí)也促進(jìn)了靶向治療的發(fā)展。美國首先應(yīng)用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑和組蛋白去乙?;敢种苿┌邢蛑委熌[瘤[1]。
染色體DNA復(fù)制是一個(gè)高度調(diào)節(jié)的過程,涉及到大量的必需和非必需的蛋白因子,有效的DNA解螺旋是基因復(fù)制必要的先決條件,在真核生物中,MCM(微型染色體維持)蛋白復(fù)合體,是一種復(fù)制解螺旋酶,包括6個(gè)亞基(MCM2-MCM7),但是MCM本身發(fā)揮極微弱的解旋功能,需要兩個(gè)輔助因子GINS家族成員和Cdc45輔助完成[2-5]。GINS2也被稱為PSF2,是GINS家族成員之一。GINS家族成員還包括GINS1,GINS3和GINS4,它們是真核生物復(fù)制叉的重要組成部分,在復(fù)制起始階段發(fā)揮重要作用[6-9]。臨床證據(jù)顯示GINS2作為致癌基因可以出現(xiàn)在不同的惡性腫瘤中[10]。本文以GINS2作為靶基因,通過腺病毒載體感染白血病細(xì)胞NB4 細(xì)胞(人急性早幼粒白血病細(xì)胞),觀察過表達(dá)GINS2基因?qū)B4 細(xì)胞增殖的影響,為白血病基因診療靶點(diǎn)篩選奠定基礎(chǔ)。
1.1材料脂質(zhì)體Lipofectamine 2000 購于美國的Invitrogen 公司;RNA 提取試劑Trizol購于日本的Takara 公司;鼠抗β-actine多克隆抗體,兔抗GINS2 多克隆抗體購于美國的Abcam 公司;HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG 和山羊抗小鼠IgG 購于北京的中杉金橋生物技術(shù)公司;優(yōu)質(zhì)胎牛血清購于杭州的四季青生物制品公司;RPMI-1640培養(yǎng)基購于Hyclone公司;MTT(噻唑藍(lán)試劑)購于Sigma公司;人胚腎293和K562細(xì)胞購自上海生命科學(xué)院細(xì)胞庫;Ad-GINS2腺病毒和空載由河北省胸科醫(yī)院檢驗(yàn)科保存。
1.2PCR檢測NB4細(xì)胞GINS2基因的轉(zhuǎn)錄水平將NB4 細(xì)胞接種于75 ml的培養(yǎng)瓶內(nèi),培養(yǎng)24 h,Ad-GINS2感染NB4 細(xì)胞,48 h后提取細(xì)胞RNA,逆轉(zhuǎn)錄,采用GINS2 上下游引物進(jìn)行PCR 反應(yīng),上游引物:5’-CGCGGATCCACCACCATGGACGCTGCC GA-3’,下游引物:5’-CCC AAGCTTCTAGAAGTCCTGAGACTGAGTAC-3’,擴(kuò)增產(chǎn)物長度為558 bp。 PCR 反應(yīng)條件如下:預(yù)變性 95℃,50 s;58℃,35 s;72℃,5 min;共35 個(gè)循環(huán),72℃ 10 min。本文選GAPDH為內(nèi)參,上游引物:5’-GCTGAGTATGTCGTGGAG-3’,下游引物:5’-TCTTCTGAGTGGCAGTGAT-3’,擴(kuò)增產(chǎn)物長度為286 bp。PCR 反應(yīng)條件如下:預(yù)變性 95℃,50s;60℃,35 s;72℃,5 min;共30 個(gè)循環(huán),72℃ 10 min??蛰d病毒感染NB4細(xì)胞作為空載組,以未添加病毒的細(xì)胞作為未處理組。1.5%瓊脂糖凝膠電泳并成像。上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。
1.3WesternBlot檢測NB4細(xì)胞中GINS2蛋白水平將NB4 細(xì)胞接種于75 ml的培養(yǎng)瓶內(nèi),培養(yǎng)24 h,Ad-GINS2感染感染NB4 細(xì)胞,72 h后提取細(xì)胞蛋白,BCA方法定量 。每孔上樣50 μg蛋白樣品進(jìn)行10%SDS-PAGE電泳分離后,濕轉(zhuǎn)到PVDF膜上,5%脫脂奶粉4℃封閉過夜,分別加入一抗(1∶600兔抗GINS2多抗;1∶500鼠抗β-actin多抗),37 ℃孵育3 h,TBST洗膜3次。分別加入IgG/HRP標(biāo)記的羊抗兔二抗(1∶1000)和IgG/HRP標(biāo)記的羊抗鼠二抗(1∶1000)室溫孵育1 h, TBST洗膜3次,經(jīng)化學(xué)發(fā)光顯色。以β-actin作對(duì)照,上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次??蛰d病毒感染NB4細(xì)胞作為空載組,以未添加病毒的細(xì)胞作為未處理組。
1.4MTT法檢測Ad-GINS2感染NB4細(xì)胞后的生長情況選對(duì)數(shù)期生長的NB4 均勻接種在96 孔板中,每孔接種量為1×104個(gè),每孔200 μl,實(shí)驗(yàn)分組為:未處理組,空載組,感染組。每孔設(shè)5個(gè)復(fù)孔,分別在感染24、48、72 和96 h后,毎孔加入100 μl MTT溶液,培養(yǎng)4 h 后棄掉上清液,毎孔加入200 μl DMSO,室溫?fù)u床振蕩10 min,酶標(biāo)儀492 nm波長處測定。上述實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。細(xì)胞活力(%)=處理組OD值/空白對(duì)照組OD值×100%。
2.1Ad-GINS2感染NB4細(xì)胞的熒光表達(dá)情況Ad-GINS2 感染NB4細(xì)胞,感染72 h后,觀察紅色熒光表達(dá)情況(圖1)。
A、B感染72 h后紅色熒光表達(dá)情況
2.2NB4細(xì)胞GINS2基因的轉(zhuǎn)錄水平通過RT-PCR檢測GINS2 基因的表達(dá)情況。Ad-GINS2感染組與空載組和未處理組相比,感染組GINS2 表達(dá)顯著升高,且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值為4.726和9.865,P均<0.05,圖2),提示重組腺病毒成功感染NB4細(xì)胞并過表達(dá)目的基因。
1.空載組;2.Ad-GINS2感染組;3.未處理組;M:Marker DL2000
2.3NB4細(xì)胞中GINS2蛋白表達(dá)水平將NB4細(xì)胞接種于75 ml的培養(yǎng)瓶中,病毒感染72 h后,收獲細(xì)胞并提取蛋白,免疫印跡法檢測GINS2 蛋白的表達(dá)情況。Ad-GINS2感染組與空載組和未處理組相比,感染組GINS2 表達(dá)水平明顯上調(diào),且差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t值為17.88和3.53,P均<0.05,圖3),提示重組腺病毒Ad-GINS2成功感染NB4 細(xì)胞并且過表達(dá)目的蛋白。
1.空載組;2.Ad-GINS2感染組;3.未處理組
2.4GINS2基因過表達(dá)對(duì)NB4細(xì)胞增殖的影響MTT分析結(jié)果顯示,Ad-GINS2感染組與空載組和未處理組相比,第1 d(t值為3.455和2.234,P均>0.05)和第2 d(t值為0.417和1.383,P均>0.05)無明顯變化,差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,第3 d(t值為15.15和11.84,P均<0.05)和第4 d(t值為8.476和9.896,P均<0.05)。結(jié)果顯示重組腺病毒Ad-GINS2能明顯促進(jìn)細(xì)胞增殖(圖4)。
*P<0.05與空載組和未處理組比較
急性髓細(xì)胞白血病是一類惡性克隆性疾病,往往預(yù)后不良,以多基因水平、多細(xì)胞水平、分子水平等多步驟發(fā)生異常為主要特征,從而導(dǎo)致不同種類的白血病治療方案的差異,隨著測序技術(shù)的發(fā)展,一些突變基因的發(fā)現(xiàn),為進(jìn)一步完善白血病靶向治療提供了新的視角[11-15]。
在前期實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)用酵母雙雜交系統(tǒng)在白血病細(xì)胞 cDNA 文庫中對(duì)與 PML-C相互作用的蛋白進(jìn)行了篩選,其中首次發(fā)現(xiàn)GINS2與 PML-C在酵母細(xì)胞內(nèi)存在相互作用且通過免疫共沉淀技術(shù)得到一步驗(yàn)證,并且通過沉默GINS2 基因可導(dǎo)致細(xì)胞凋亡增加,抑制細(xì)胞生長和活性。參閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),GINS2在乳腺癌,黑色素瘤等惡性腫瘤細(xì)胞中表達(dá)升高,并促進(jìn)了其發(fā)生和發(fā)展[16-18],但其在急性髓細(xì)胞白血病細(xì)胞中的功能少有報(bào)道。為了進(jìn)一步研究 GINS2 表達(dá)與腫瘤發(fā)生的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)通過構(gòu)建重組腺病毒載體技術(shù)過表達(dá)GINS2基因,觀察GINS2基因?qū)Π籽〖?xì)胞NB4細(xì)胞體外增殖能力的影響,細(xì)胞活力實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示GINS2基因過表達(dá)之后能進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞增殖。但具體的機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,在白血病NB4細(xì)胞中,GINS2蛋白在白血病細(xì)胞的生長發(fā)育中發(fā)揮重要的作用,為白血病的靶向治療篩選新的靶點(diǎn)提供新的思路。