急、慢性淋巴细胞白血病差异表达基因研究

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:goodsky4008
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第一部分急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)转录组变化异同点分析的研究  急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)是血液系统常见的高度侵袭性疾病,迄今为止白血病的确切病因尚不清楚, 分型和预后也非常复杂,这些都阻碍了白血病预防和治疗的发展。迄今为止仍然缺乏特异性的预防、早期诊断和治疗方案。因此对于白血病发病机制的深入研究、找到特异性的诊断分子和治疗靶点迫在眉睫。  转录组(transcriptome)是特定组织或细胞在某一发育阶段或功能状态下转录出来的所有RNA的集合。转录组研究能够从整体水平上反映基因序列、功能以及结构的变化, 揭示特定生物学过程以及疾病发生发展过程中的分子机理,目前已经应用到很多疾病的研究当中。随着高通量转录组测序的广泛应用,人们分别在急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中发现大量基因发生了差异表达(differentially expressed genes,DEGs)。但是,在急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中,哪些基因发生了共同差异表达,哪些基因发生了特异性表达,目前知之甚少。对急慢性淋巴细胞白血病中共同DEGs的研究,有利于揭示白血病发生和发展的共性;对于急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病各自特有差异表达基因的研究,则有利于揭示急慢性淋巴细胞白血病发生和发展的特点。  在本研究中我们通过分析高通量转录组(RNA-seq)数据,研究急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病转录组的基因差异表达情况。研究发现,慢性淋巴细胞白血病有2000多个基因存在差异表达;但是急性淋巴细胞白血病仅仅有142个基因存在差异表达,两者相差>14 倍。该结果印证了慢性淋巴细胞白血病在发生和发展过程中,经历了相当长的一段时间,通过级联信号反应,直接和间接影响了大量基因的表达。不同于慢性淋巴细胞白血病的渐变发生,急性淋巴细胞白血病的发生对基因表达的影响具有集中爆发的特点,差异表达基因的平均变化倍数 (>9倍),显著高于慢性淋巴细胞白血病中的变化倍数 (<7倍)。在急性淋巴细胞白血病的142个差异表达基因中,上调基因仅为41个,远远低于101个下调基因。除此以外,本研究我们还发现有26个基因在急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中均发生了显著的差异表达,其中有 10 个基因具有相同的差异表达。最后,我们对急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病中差异可变剪接进行了研究。不同于差异表达基因,急性淋巴细胞白血病中差异可变剪切的数目要远远多于慢性淋巴细胞白血病中的可变剪切数目。综上所述,在急性淋巴细胞白血病和慢性淋巴细胞白血病发生过程中,基因表达既存在着显著的差异,也存在一些相同的表达差异基因。这些共同的差异表达基因的发现为揭示白血病发病的共同机理提供了重要依据,为下游药物的设计和开发提供可靠的理论基础。  第二部分急性淋巴细胞白血病(ALL)和慢性淋巴细胞白血病(CLL)差异基因表达变化的验证研究  目的:  对第一部分转录组分析结果筛选出来的差异表达基因进行表达水平的验证分析,并选取其中一个基因以探索其是否对急性淋巴细胞白血病细胞的生长产生影响。  方法:  收集在汕头市中心医院就诊并确诊为急性淋巴细胞白血病及慢性淋巴细胞白血病患者病人血样,正常对照组受试者选自同一时期在该医院进行体检并与试验组年龄和性别相匹配的正常人群。分离淋巴细胞并抽提总RNA和总蛋白。利用荧光定量PCR检测SCML4、TNF、CD1C、FGFR1、MYO7B、DUSP1、RAPGAP2、MAN1C1、SLFN5以及CD8A的mRNA水平;将同组病人的总蛋白混合形成pool蛋白,用Western Blot方法检测SCML4、TNF、FGFR1、DUSP1、MAN1C1以及SLFN5的蛋白水平。培养人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM,利用RNAi干扰技术在该细胞中敲低DUSP1的表达,用CCK-8细胞活力测试方法检测DUSP1低表达时对细胞生长的影响。  结果:  Real-time PCR和Western Blot结果显示,所挑选的基因在转录水平和蛋白水平的表达趋势与第一部分转录组分析趋势相同。另外,DUSP1低表达能够明显抑制人急性淋巴细胞白血病T淋巴细胞CCRF-CEM增殖。  结论:  转录组分析对于探究疾病的发病机制和诊断标志是一种非常有用的工具。本研究筛选出来的差异表达基因将会为急慢性淋巴细胞白血病的治疗方法的开发提供线索。
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