miRNA-326及N-ras 基因在儿童急性淋巴细胞白血病中的研究
2019-12-16王利霞李素颜
王利霞,李素颜
(1.安阳市人民医院检验科;2.安阳市人民医院血液肿瘤科,河南 安阳 455000)
急性淋巴细胞白血病(ALL)是起源于骨髓造血干细胞的血液系统恶性克隆性疾病,其发病率、复发率和死亡率均高[1]。ALL的治疗手段有化疗、免疫靶向治疗和骨髓移植等。尽管这些治疗手段有一定的疗效,但复发仍然是ALL治疗的主要障碍之一[2-3]。因此,寻找ALL新的治疗靶点,研究其发病机制,对提高ALL患者的治疗效果起着极其重要的作用。miRNA-326作为microRNA分子家族中的一员,在急性白血病中的作用逐渐受到人们的关注。本文通过实时荧光定量PCR(RT-PCR)检测miRNA-326在儿童ALL中的相对表达量,使用单链构象多态性 PCR(Single strand conformation polymorphism PCR,PCR-SSCP)检测N-ras基因在治疗1年后的微小残留病(minimal residual disease,MRD)中的变化,以期为儿童ALL的诊疗及监测复发提供分子学标志。
1 资料与方法
1.1 临床资料
1.1.1 研究对象 选取2016年2月-2017年2月在我院血液科就诊的儿童ALL患者35例,其中男20 例,女 15 例,中位年龄 6 岁(0.5~13 岁),均为初治患者,无其他恶性肿瘤史,未接受过抗肿瘤治疗。诊疗及分型标准参照French-America-British(FAB)、World Health Organization(WHO)和《血液病诊断及疗效标准》(第三版)。同时选取非白血病儿童35例作为对照组,其中男19例,女16例,中位年龄7岁(1~12岁)。两组患者在年龄、性别、基础疾病等方面差别无统计学意义。
1.1.2 儿童ALL临床化疗方案 将所有初治ALL患儿根据有无危险因素分为标危组、中危组及高危组,依据CCLG-2008方案分5个阶段进行化疗治疗:诱导缓解治疗(使用VDLD2方案:强的松、长春新碱,柔红霉素,左旋门冬酰胺酶,地塞米松),早期强化治疗(使用CAM方案:CTX,阿糖胞苷,6-巯基嘌呤),巩固治疗(使用HD-MTX+6-MP方案:HD-MTX+6-巯基嘌呤),延迟强化治疗(使用 a:VDLD3—b:CAM 方案,a:长春新碱,阿霉素,左旋门冬酰胺酶,地塞米松,b:CTX,阿糖胞苷,6-巯基嘌呤),维持治疗(6-MP+MTX/VD+IT方案:6-巯基嘌呤,CTX/地塞米松,长春新碱)。
1.1.3 微小残留病检测 治疗1年后,取患者骨髓进行检测是否有微小残留病 (MRD),若患者检出MRD,则认为化疗效果差和对化疗药物耐药。对MRD患者进行PCR-SSCP,以分析N-ras基因的表达。
1.2 主要仪器与试剂 人淋巴细胞分离液(Ficoll分离液)购于天津灏洋生物有限公司;Trizol试剂盒购于美国Invitrogen公司;DNA提取、逆转录、PC R、RT-PCR试剂盒及MiRNA-326试剂盒均购于美国ABI公司;引物由上海生工公司合成。低温高速离心机购于长沙湘仪仪器公司,小型超速离心机及移液器购于德国eppendorf公司,real-time PCR检测仪7500、购于美国ABI公司,minicycler PCR扩增仪购自美国Perkin Elmer公司。
1.3 RT-PCR方法检测miRNA-326
1.3.1 骨髓单个核细胞的分离 抽取患者骨髓2~5ml,采用肝素进行抗凝处理。使用人淋巴细胞分离液(Ficoll分离液)进行骨髓单个核细胞的分离。
1.3.2 总RNA的提取及纯度、浓度检测 将1.3.1中的骨髓单个核细胞,根据Trizol试剂盒的说明书进行总RNA的提取,紫外线分光光度计A260/A 280比值下测量OD值计算总RNA纯度及浓度的检测。
1.3.3 加尾法抽提mi-RNA及RT-PCR检测 、使用Poly(A)Tailing Kit试剂盒按说明书进行5’末端加尾。、cDNA合成:使用TaqMan MicroRNA Reverse Transcription Kit试剂盒按照说明书进行逆转录反应合成 cDNA:100mm dNTPs 0.15 μl,Multi-ScribeTM Reverse Transcriptase 1.0 μl,10 ×RT Buffer 1.5 μl,RNase Inhibitor 0.19 μl,Nuclease free water 4.16 μl,5×RT primer 3 μl,total RNA 5 μl。整个过程于冰上完成,逆转录的条件为:16℃30 min;42℃30 min;85℃5 min。RT-PCR反应:20μl反应体系如下:TaqMan MicrRNA Assay(20×)1μl,product from RT reaction 1.33 μl,TaqMan 2×Universal Master Mix 10 μl,Nuclease-free water 7.67μl。循环条件为:95℃变性 15s,60℃条件下退火或延伸1min,进行40个循环。反应中以U6作为内参基因,miRNA-326引物顺序见表1。所有试验在不同时间点进行至少3次重复,计算各组2-△△Ct值。
表1 miRNA-326、5s及U6 snRNA引物序列
1.4.1 DNA的提取 取MRD患者(MRD+)骨髓2~5ml,按照酚-氯仿法提取DNA,经Ficoll分离液裂解,蛋白酶K进行消化,氯仿、酚和异戊醇等有机物进行抽提,无水乙醇进行沉淀。提取后的DNA用电泳鉴定,若为完整的基因组DNA则置于-80℃备用。试验对照组为ALL患儿中无MRD者(MRD-)。
1.4.2 PCR扩增将1.4.1中提取的DNA样本作为模板,使用minicycler PCR扩增仪进行扩增。所用N-ras基因引物为:上游5’-GACTGAGTACAAACT GGTGG-3’,下游 5’-CTCTATGGTGGGATCATATT-3’。 整个反应体系为 50μl,10×buffer 5μl,上下游Primer 各 1.5μl,4×dNTP 1μl,DNA 1μl。扩增反应条件为97℃变性10s,加Taq酶 2U,94℃变性60s,55℃退火50s,72℃延伸60s,共进行30个循环。扩增产物用2%琼脂糖凝胶电泳经溴乙锭染色后检测。
1.4.3 SSCP分析PCR产物 PCR扩增产物8μl,变性液(95%甲酰胺+0.05%溴酚蓝+20mmol/L EDTA)8μl,100℃沸水中变性10min,取出后即刻置于冰水中骤冷15min,进行8%聚丙烯酰胺凝胶电泳,160v电压下电泳6-8h。结束电泳后,使用2%硝酸银进行染色30min,再加入2.5%Na2CO3和0.1%甲醛的混合液,当出现清晰电泳带后加入10%醋酸溶液进行固定,置凝胶成像系统中观察结果。
1.5 统计分析 数据统计分析使用SPSS 17.0软件,所测试验数据以均数±标准差()表示,儿童ALL组和对照组比较采用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 miRNA-326在儿童ALL中的表达 研究结果显示,儿童ALL组miRNA-326相对表达量明显低于对照组,差异具有统计学意义,见表2。
表2 儿童ALL组和对照组miRNA-326的相对表达水平
2.2 MRD患者N-ras基因突变分析 35例儿童ALL患者中,发生MRD者为9例(10/35,25.57%)。9例MRD患者进行PCR-SSCP分析,SSCP的电泳结果显示:对照组MRD-者N-ras基因PCR扩增的产物呈一条整齐的条带,未见明显基因突变。而试验组9例MRD+者中有4例N-ras基因的PCR扩增产物通过SSCP电泳出现泳动速度比对照组快的异常条带。这表明4例MRD+患者发生N-ras基因突变,突变发生率为44.44%。
3 讨论
ALL是最常见的儿童恶性肿瘤,其发生机制涉及癌基因的激活以及抑癌基因的失活,是引起白血病细胞发生突变的病理生理学基础[4-5]。
miRNAs为非编码RNAs,其生物学功能在各种疾病的发生中均发挥着作用,通过与靶基因的mRNA作用,使得靶基因的mRNA发生降解,涉及的调控机制复杂多样[6-7]。目前,miRNA在急性白血病中的研究逐渐受到人们的关注,包括miRNA-150、miRNA-335、miRNA-93 等[8-10],而 miRNA-326在急性白血病中的研究尚少。miRNA-326是miRNAs家族成员之一,通过对靶基因的调控从而导致上游基因转录水平的异常表达,引起造血系统及免疫系统的紊乱,最终引起白血病或者肿瘤的发生[11-12]。
本研究通过RT-PCR检测miRNA-326在儿童ALL中的相对表达量,结果显示儿童ALL组miRNA-326相对表达量(2.22±0.72)明显低于对照组(6.35±1.23),差异具有统计学意义(P<0.05)。 这表明miRNA-326在儿童ALL的发生发展中发挥着非常重要的抑癌作用,结果与Ghodousi ES等[13]的研究结果一致。
PCR-SSCP是一种检测基因突变的经典方法[14]。本研究通过PCR-SSCP技术检测儿童ALL患者发生微小残留病(MRD)者中的N-ras基因突变,结果显示MRD+组较MRD-组的电泳速度快,有电泳位置和条带含量的改变。这验证了刘红等[15]人的研究结果,表明在ALL患者体内存在N-ras基因,故检测MRD者N-ras基因的突变情况,有助于诊断白血病的复发。
综上所述,miRNA-326在儿童ALL中的相对表达量明显下降,N-ras基因在微小残留病中存在突变,故miRNA-326和N-ras基因的检测可作为儿童ALL诊断及复发的生物学标志,也可为白血病的耐药性监测和治疗提供新的靶点。