siApollon 抑制P-gp 逆轉白血病細胞耐藥機制的研究

孝飛飛 孫洪光 李建廠 朱淑霞 田春梅

多藥耐藥是化療失敗的最主要原因之一。凋亡抑制蛋白和多藥耐藥膜轉運蛋白P-gp 過度表達是多藥耐藥的兩個主要原因［1］,Apollon 是凋亡抑制蛋白家族主要成員,尤其在復發白血病、誘導無緩解、髓外白血病患者中高表達［2］。本實驗通過siRNA 技術沉默562/DNR 細胞中Apollon 基因表達,觀察P-gp 表達水平,檢測K562/DNR 對化療藥物敏感性的變化。現報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑 將細胞分為實驗組(脂質體轉染靶向Apollon 的siRNA K562/DNR)、細胞對照組(K562/DNR)和陰性對照組(脂質體轉染的siRNAnc)。K562/DNR 細胞株由濱州醫學院中心實驗室培養；脂質體LipofectamineTM2000 購于美國Invitrogen 公司；兔抗人Apollon 多克隆抗體一抗購于美國Santa Cruz 公司,帶有紅色熒光標記的四甲基異硫氰酸羅丹明(TRITC)二抗購于上海江萊生物科技有限公司；四甲基偶氮唑鹽購于美國Sigma 公司；Apollon 及β-actin 引物由上海賽百盛公司合成；靶向Apollon 的siRNA 序列、陰性對照siRNA 序列由上海吉瑪公司合成。

1.2 RT-PCR 法 檢測ApollonmRNA的表達水平實驗組、陰性對照組采用前期穩定轉染的細胞接種于6孔板,每組2孔,于24h后提取總RNA,兩步法行RT-PCR。Apollon引物序列：Sense 5'-TGGCTCAAGCTGGATTTTAT-3',Anti-sense 5'-TTCAGACCAAGGTTCATCAG-3',擴增長度116bp。內參照β-actin 序 列：Sense 5'-TCATGTTTGAGACCTTCAA-3',Anti-sense 5'-GTCTTTGCGGATGTCCACG-3',擴增片段513 bp。PCR 產物經含EB 的10 g/L 瓊脂糖凝膠上電泳,采集、分析圖像,計算出目的基因mRNA 的相對表達水平：以Apollon/β-actin 灰度比值(ODR)表示。

1.3 Western Blot 檢測P-gp 的表達 收集轉染5 d 后細胞,依次加入bufferA、B、C,裂解細胞,離心后收集上清,取等量蛋白,進行SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)后將蛋白轉移到PVDF 膜上,5%脫脂奶粉的TBST 封閉液封閉2 h,經1×TBST 充分漂洗(10 min×3 次),加兔抗人MDR-1 多克隆抗體(稀釋度為1∶300),4℃孵育12 h,充分漂洗后加山羊抗兔二抗(稀釋度為1∶2400),室溫孵育1 h,充分漂洗,化學發光法顯色。用α-tublin 做內參重復以上步驟。以P-gp/α-tubulin 比值表示目的基因蛋白的相對表達水平。

1.4 MTT 法檢測穩定轉染VCR、DNR 耐藥細胞株K562/DNR 對化療藥物敏感性的變化 取對數生長期細胞接種于96 孔板。實驗分組同前,即分別為K562/DNR/shApollon、K562/DNR/shNC 和K562/DNR。每 組細胞加入不同濃度的VCR 及DNR,VCR 終質量濃度為0、0.01、0.1、1.0、10 和100 μg/ml,DNR 終質量濃度為0、0.15、0.3、0.6、1.2 和2.4 μg/ml,于加藥48 h 后加入5 g/L 的MTT 20 μl,檢測各孔490 nm 波長處吸光度(A)值,計算各組細胞對VCR、DNR 的細胞增殖抑制率(IR),IR=(1-實驗組p 值/細胞對照組A 值)×100%,計算半數抑制濃度(IC50)。

1.5 觀察指標 比較三組細胞Apollon mRNA 表達情況、P-gp 糖蛋白表達情況；分析細胞轉染前后對VCR、DNR 的敏感性。

1.6 統計學方法 采用SPSS16.0 統計學軟件對研究數據進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,兩組間比較采用t 檢驗；多組間比較采用Oneway ANOVA 分析；多個均數間兩兩比較采用q 檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 細胞Apollon mRNA 表達情況 實驗組Apollon mRNA 的相對表達量為(24.233±0.108)%,低于細胞對照組的(90.031±0.182)%和陰性對照組的(83.686±0.076)%,差異有統計學意義(P＜0.05)；細胞對照組和陰性對照組Apollon mRNA 的相對表達量比較差異無統計學意義(P＞0.05)。

2.2 P-gp 糖蛋白表達情況 實驗組P-gp 糖蛋白表達水平為(78.360±0.517)%,高于細胞對照組的(37.120±0.309)%及陰性對照組的(36.316±0.193),差異均有統計學意義(P＜0.05)。

2.3 轉染前后對VCR、DNR 的敏感性 實驗組K562/DNR 的VCR、DNR 的IC50 值明顯低于細胞對照組和陰性對照組,差異具有統計學意義(P＜0.05)；細胞對照組和陰性對照組的IC50 值比較差異無統計學意義(P＞0.05)。實驗組未加藥、DNR、VCR 的K562/DNR 的凋亡率均顯著高于細胞對照組和陰性對照組,差異具有統計學意義(P＜0.05)；K562/DNR 對化療藥VCR 和DNR 敏感性明顯增強。見表1。

表1 各組IC50、凋亡率比較(±s)

表1 各組IC50、凋亡率比較(±s)

注：與實驗組比較,aP＜0.05；“-”表示無數據

3 討論

Apollon 基因高表達腫瘤往往惡性程度高、浸潤深,早期即有淋巴結轉移、TNM 晚期,該基因陽性者提示預后差［3］。近年來急淋白血病化療5 年生存率可以達到80%以上,但髓系白血病對化療的反應不敏感,治療效果差,90%以上的患者死于不同程度的MDR［4］。有研究稱Apollon 基因在細胞凋亡信號通路上是一個關鍵的基因調控點［5］,本文通過RNAi 沉默K562/DNR細胞中Apollon 基因表達,觀察P-gp 表達水平,檢測K562/DNR 對化療藥物敏感性的變化,進而探討Apollon能否成為逆轉白血病細胞MDR 的有效靶點。

P-gp 可將化療藥物泵出細胞外,使腫瘤細胞內藥物濃度降低,造成細胞MDR,對化療不敏感或療效差的腫瘤細胞均高表達P-gp。本實驗還運用MTT 法檢測實驗組K562/DNR 細胞對DNR、VCR 的IC50 明顯降低,表明Apollon 基因被抑制后,K562/DNR 對化療藥物敏感性明顯增強。進一步證實靶向沉默抑制凋亡基因Apollon 能降低耐藥P-gp 糖蛋白表達,提高了耐藥細胞株內化療藥物濃度,實驗中加用化療藥物的實驗組耐藥細胞株出現大量死亡,逆轉了K562/DNR 細胞的耐藥。

綜上所述,Apollon 基因高表達與白血病細胞MDR密切相關,抑制Apollon 基因表達后能顯著降低耐藥P-gp 蛋白表達水平,增強了化療藥物對K562/DNR 細胞增殖的抑制作用,可將Apollon 作為逆轉白血病細胞耐藥的靶基因,為難治及復發性白血病的治療提供新思路。