郑晓辉,徐淑娟,黄家福,林振兴, 祝珊珊,许雅苹,马丽娟,黄黎月
(1. 厦门医学院机能与临床转化福建省高校重点实验室,福建 厦门 361023;2. 福建医科大学附属协和医院血液科,福建福州 350001;3. 南方医科大学南方医院血液科,广东 广州 511436; 4. 厦门医学院科学实验中心,福建 厦门 361023)
急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是具有明显遗传异质性的临床侵袭性疾病。靶向异常基因治疗是当前研究热点。黏附调节分子1(adhesion regulating molecule 1,ADRM1)亦被称为 hRpnl3(human Rpn13),是26S蛋白酶体亚单位19S调节颗粒上两个主要泛素受体之一,决定26S蛋白酶体结构不对称性。该蛋白在多细胞真核生物内高度保守,在生命过程中可能发挥重要功能。有研究表明[1-3],ADRM1在肝癌、胃癌、急性白血病等多种恶性肿瘤中过表达,下调ADRM1蛋白水平可明显抑制肿瘤细胞增殖,促进其凋亡。因此,ADRM1可能成为肿瘤治疗靶点。
双亚苄基哌啶RA190是近几年研究发现的ADRM1抑制剂,通过与ADRM1的半胱氨酸88共价结合,抑制蛋白酶功能[4]。本实验拟通过检测不同浓度RA190作用下HL60细胞活率,分析细胞周期与凋亡及ADRM1蛋白水平,以了解RA190在AML中作用机制,为AML治疗采用靶向ADRM1策略提供理论依据。
1.1 材料人急性粒细胞白血病部分分化型细胞HL60为本实验室保存。RA190(MCE);PI(KeyGEN Biotech);Annexin V FLUOS Staining Kit(Roche);Western blot抗体(CST公司);RPMI 1640培养基(Corning);胎牛血清(Gemini)。流式细胞仪EPICSXL(BECKMAN COULTER)。
1.2 方法
1.2.1细胞毒性实验 设不同浓度RA190(终浓度0.5、1、2、4 μmol·L-1)实验组和空白对照组,采用台盼蓝拒染法于细胞自动计数板上计数。
1.2.2流式细胞术检测细胞周期与凋亡 设不同浓度RA190实验组(0.5、1 μmol·L-1)和空白对照组,按照PI及Annexin V FLUOS Staining Kit试剂盒说明书操作。
1.2.3Western blot检测细胞内蛋白表达 收集各组细胞,PBS洗2次,加入RIPA细胞裂解液(含1 mmol·L-1PMSF、1 mmol·L-1正钒酸钠、10 mg·L-1抑肽酶)提取总蛋白,BCA法测定蛋白质浓度,取40 μg总蛋白进行Western blot实验。10% SDS-PAGE电泳后,转膜,分别用β-actin、ADRM1、Cyclin B1一抗与膜上的抗原结合,然后用HRP偶联的二抗与其反应,用ECL化学发光试剂检测,经压片曝光后,显影和定影。比较各组蛋白表达情况。
2.1 RA190对HL60细胞增殖的影响随RA190浓度提高,HL60细胞活率降低(Tab 1),说明RA190抑制HL60细胞增殖,半抑制浓度(IC50)约为3.1 μmol·L-1。
Tab 1 Viability of HL60 cells treated with differentconcentrations of RA190 for 24
2.2 RA190阻滞HL60细胞于G0/G1期RA190作用下,HL60细胞G0/G1期比率比空白对照组明显增加(P<0.05),见Tab 2。
Tab 2 Cell cycle and apoptosis of HL60 treated with different concentrations of
*P<0.05vsRA190 0 μmol·L-1
2.3 RA190促进HL60细胞凋亡Tab 2结果显示,随着RA190浓度提高,HL60细胞早期与晚期凋亡均增加(P<0.05)。
2.4 RA190对ADRM1蛋白水平影响由于RA190诱导HL60细胞G0/G1期阻滞,本实验检测了Cyclin B1蛋白水平。结果显示,实验组细胞ADRM1与Cyclin B1蛋白表达均减少。
研究表明[4-5],双亚苄基哌啶RA190与泛素受体ADRM1结合后,快速触发多泛素蛋白累积,诱导对硼替佐米耐药的多发性骨髓瘤细胞凋亡,也抑制卵巢癌、肝癌等多种肿瘤细胞增殖。本实验中,随RA190浓度提高,HL60细胞活率下降、凋亡增加、G1期停滞,说明RA190对HL60细胞具有明显毒性;此时细胞内ADRM1和Cyclin B1蛋白减少。这与预期及其他学者研究结果一致。
ADRM1募集UCH37形成ADRM1/UCH37复合物,介导NF-κB降解与活性,参与细胞周期和凋亡过程。UCH37通过影响Bax/Bcl-2比率和caspase-9、caspase-3酶活性,抑制细胞凋亡;NF-κB转录因子对绝大多数恶性肿瘤具有促癌作用。因此,ADRM1可能通过UCH37抑制HL60细胞凋亡,也可能通过NF-κB信号通路起作用。
肿瘤细胞增殖加速常伴随细胞周期改变,而细胞周期受周期调控蛋白影响。哺乳动物细胞中,Cyclin B从G1期晚期开始表达并逐渐积累,到G2期后期达到最大值,并一直维持到M期中期后迅速降解。RA190作用下,细胞内Cyclin B1蛋白表达减少,阻滞细胞从G1期进入S期,其机制是RA190的直接作用,还是ADRM1表达减少导致?有待后续研究。