CELL-SELEX技术筛选急性早期幼粒细胞白血病NB4细胞适配子

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[目的]   利用以细胞为靶标的指数富集配基的系统进化(CELL based Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment,CELL-SELEX)技术,筛选出与急性早幼粒细胞白血病(Acute Promyelocytic Leukemia,APL)NB4活细胞高亲和力高特异性结合的适配子,为荧光标记适配子快速鉴定APL检测方法的建立奠定基础。   [方法]   1.在体外构建两端为固定序列,中间为40个m的随机序列,全长76个nt的单链DNA(ssDNA)文库,以NB4细胞作为靶分子,进行CELL-SELEX筛选,同时利用流式细胞仪和荧光显微镜监控FITC-ssDNA次级库与NB4活细胞的结合过程。   2.从第二轮开始,每轮引入ssDNA次级库与急性髓性白血病(acute myeloid leukemia,AML)HL60细胞和慢性髓性白血病(chronicmyelogenous leukemia,CML)K562细胞相结合的反筛策略。   3.将结合率(bindingrate,BR)最高的第十六轮筛选产物进行扩增、纯化、TA克隆和测序,并用Dnaman软件分析预测其二级结构。   4.用流式细胞仪测定克隆适配子群与NB4活细胞的结合率,选出结合率最高的一个克隆适配子,利用GraphPad.Prism.v4.03软件进行亲和力分析。   5.采用TAMRA标记结合率最高的适配子,该适配子与三种白血病细胞相结合后,通过荧光显微镜验证其特异性。   [结果]   1.随着筛选轮数的增加,ssDNA次级库与NB4活细胞的结合率逐渐增加,第十六轮的结合率(19.9%)是第一轮结合率(1.6%)的12倍;十六轮以后,ssDNA次级库与NB4活细胞的结合率不再增加。   2.选取结合率最高的第十六轮筛选的克隆适配子群进行测序,发现21个克隆适配子序列中有3种不同序列,16个克隆子序列为:CX1,3个克隆子序列为:CX5,2个克隆子序列为:CX9,预测分析适配子的二级结构以茎-环结构为主。   3.克隆适配子CX1、CX5和CX9分别与NB4活细胞结合反应,流式细胞仪检测的结合率分别为:9.7%、12.6%、17.2%;适配子CX9结合率最高。   4.分析适配子CX9与NB4活细胞结合的亲和力,其解离常数(Kd)值低至16.2nM。   5.TAMRA标记的适配子CX9与NB4活细胞结合后,通过荧光显微镜可观察到明亮、数量较多的红色荧光,而与HL60和K562混合细胞结合后,未见明显的荧光信号。   [结论]   本研究经过十六轮CELL-SELEX筛选,获得针对NB4活细胞的ssDNA适配子,流式细胞仪和荧光显微镜分析表明筛选出的适配子CX9结合NB4活细胞具有高亲和力和高特异。高亲和力、高特异性针对NB4活细胞适配子的成功筛选,可为急性早幼粒细胞白血病的靶向诊治和基础研究奠定基础。
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