髓系肿瘤细胞中ASXL1基因突变及组蛋白乙酰化异常检测的临床意义

摘要

目的：随着对白血病等恶性血液病发病机制的研究不断深入，发现越来越多的白血病细胞具有特定的非随机性染色体畸变，导致染色体上的相关基因重排、缺失、融合和镶嵌，而许多涉及基因则可以编码某些重要的转录因子或其他细胞周期调控蛋白和信号通路蛋白等。近年来表观遗传学概念的引入，发现像组蛋白修饰、转录因子自身的修饰与染色质构型重塑等这些表观遗传学表现形式，对造血相关的基因表达与调控有着重要作用，使人们对白血病等恶性血液病的发病分子机制的认识有了更深入的了解。
　　ASXL1（additional sex-comb like-1）属于ASXL家族（ASXL1，ASXL2，ASXL3）成员之一，位于染色体20q11上,是Trithorax与Polycomb家族的增强子，对于维持基因表达稳态中有着关键作用。曾有研究表明，在对维甲酸（RA）敏感的肿瘤细胞中，ASXL1蛋白在SRC-1的协同作用下，可以募集更多的乙酰化组蛋白H3在RA敏感的启动子区域，因此ASXL1蛋白的稳定表达对内源性RA调节基因的表达有增强作用。相反，另一方面在对于RA抵抗的细胞肿瘤系中，ASXL1又可以成为RA受体的协同抑制因子。这些研究都支持ASXL1具有激活和抑制的双重作用。Gelsi-Boyer等在MDS病人中利用比较基因组杂交芯片第一次发现了ASXL1基因的突变，随后在越来越多的髓系肿瘤中都发现了ASXL1基因的突变。
　　在表观遗传学的众多形式中,组蛋白乙酰化与去乙酰化是最重要的修饰方式，基因的表达与调控很大程度上是由它们共同驱使，这种可逆的动态修饰由组蛋白乙酰基转移酶（histone acetyltransferase，HATs）和组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylases,HDACs）共同催化,共同控制染色质各区域核心组蛋白的乙酰化程度。HATs/HDACs对基因调控有着重要影响，当它们的功能失调时，会引起恶性肿瘤的发生。目前已经发现，像一些对于造血细胞分化及发育有着重要影响的信号传导途径和一系列与细胞发育分化相关的转录因子，均能与HATs或HDACs互相作用。因此，HATs/HDACs的表达活性的异常，可能与急性髓系白血病及其他血液肿瘤的发生有着密切的关系。本实验通过检测髓系肿瘤（急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征、慢性骨髓增殖性肿瘤）患者骨髓单个核细胞（BM-MNCs）中ASXL1突变、ASXL1 mRNA表达水平及HATs/HDACs表达水平，分析ASXL1突变、ASXL1基因表达水平对髓系肿瘤的影响， HATs/HDACs表达失衡对髓系肿瘤的影响，以及ASXL1基因表达水平高低与HATs/HDAC表达失衡有无相关性。
　　方法：本实验收集了河北医科大学第二医院初治急性髓系白血病（AML）患者的骨髓液40例（其中AML-M215例、AML-M413例、AML-M512例），治疗后达完全缓解（CR）的AML患者16例，骨髓增生异常综合征（MDS）患者15例（其中中低危组患者8例、高危组患者7例），慢性骨髓增殖性肿瘤（cMPN）患者15例（其中原发性骨髓纤维化（MF）3例、原发性血小板增多症（ET）7例、真性红细胞增多症（PV）5例），并收集17例血液系统非恶性疾病患者骨髓液设为对照组。通过RQ-PCR及酶联免疫吸附测定法（ Elisa法）,检测骨髓液单个核细胞（BM-MNCs）中ASXL1的mRNA表达水平和HDAC1、P300的表达水平，并将AML患者骨髓液外送海斯特公司检测ASXL1基因突变。
　　结果：
　　1.ASXL1 mRNA的表达情况
　　RQ-PCR结果显示：初治的40例AML患者中单个核细胞中ASXL1 mRNA的相对表达量为（0.9548±0.1717）,16例治疗后达CR的AML患者中单个核细胞中ASXL1 mRNA的相对表达量为（1.0113±0.1506），15例MDS患者单个核细胞中ASXL1 mRNA的相对表达量为（0.9542±0.1262），15例cMPN患者单个核细胞中ASXL1 mRNA的相对表达量为（0.9605±0.1167），17例对照组单个核细胞中ASXL1 mRNA的相对表达量为（0.9627±0.1484），初治AML组与对照组相比无统计学差异（P=0.869），完全缓解AML组与对照组相比无统计学差异（P=0.378），MDS组与对照组比无统计学差异（P=0.863），cMPN组与对照组相比无统计学差异（P=0.963）。
　　2.ASXL1基因突变情况
　　外送海斯特公司的ASXL1突变检测结果显示：初治的40例AML患者中均未检测到ASXL1基因的有意义突变。
　　3.HDAC1蛋白表达情况
　　Elisa法测HDAC1蛋白表达结果显示：40例初治AML患者HDAC1蛋白表达量为（11.6138±2.0422）pg/ml，16例治疗达CR的AML患者HDAC1蛋白表达量为（6.5188±1.6942）pg/ml，15例MDS患者HDAC1蛋白表达量为（12.6140±1.3007）pg/ml，15例cMPN患者中HDAC1蛋白表达量为（7.5193±1.2447）pg/ml，17例对照组患者中HDAC1蛋白表达量（3.9588±1.4251）pg/ml，所测初治AML患者与对照组相比其HDAC1蛋白表达量升高，其差异有统计学意义（P=0.000）；缓解组HDAC1蛋白表达量低于初治AML患者，高于对照组，其差异有统计学意义（P=0.000），测MDS患者与对照组相比其HDAC1蛋白表达量升高，且其差异有统计学意义（P=0.000）；所测cMPN患者与对照组相比其HDAC1蛋白表达量升高，其差异有统计学意义（P=0.000）。40例初治AML患者中，男性患者有23例，女性患者有17例，其HDAC1蛋白表达量分别为（11.5939±1.9680）pg/ml、（11.6406±2.1997）pg/ml，两者之间无统计学差异（P=0.944）；40例初治AML患者中，60岁以上患者有7例，60岁以下患者有33例，其HDAC1蛋白表达量分别为（11.4671±1.5632）pg/ml、（11.6449±2.1492）pg/ml，两者之间无统计学差异（P=0.837）；40例初治AML患者，AML-M2患者有15例，AML-M4患者有13例，AML-M5患者有12例，其HDAC1蛋白表达量分别为（11.4133±2.0796）pg/ml、（11.1162±2.1725）pg/ml、（12.4033±1.7622）pg/ml，其相互之间均无统计学差异（P=0.264）。15例MDS患者中，中低危组患者有8例，高危组患者有7例，其HDAC1蛋白表达量分别为（11.6550±0.7962）pg/ml、（13.7100±0.7615）pg/ml，高危组MDS患者HDAC1蛋白表达水平高于中低危组，两组之间有统计学差异（P=0.000）,15例cMPN中有3例PMF、7例ET、5例PV，其HDAC1蛋白表达量分别为（7.3800±0.8945）pg/ml、（8.0529±1.2480）pg/ml、（6.8560±1.2730）pg/ml，其相互之间均无统计学差异（P=0.270）。
　　4.P300蛋白表达情况
　　Elisa法测P300蛋白表达结果显示：40例初治AML患者P300蛋白表达量为（0.8584±0.2103）pg/ml，16例治疗达CR的AML患者P300蛋白表达量为（1.0509±0.1649）pg/ml，15例MDS患者P300蛋白表达量为（0.9557±0.1278）pg/ml，15例cMPN患者中P300蛋白表达量为（0.8495±0.1320）pg/ml，17例对照组患者中P300蛋白表达量为（1.2506±0.1634）pg/ml，所测AML患者与对照组相比其P300蛋白表达量降低，其差异有统计学意义（P=0.000）；缓解组P300蛋白表达量高于初治AML患者，低于对照组，其差异有统计学意义（P=0.000），所测MDS患者与对照组相比其P300蛋白表达量降低，且其差异有统计学意义（P=0.000）；所测cMPN患者与对照组相比其P300蛋白表达量降低，其差异有统计学意义（P=0.000）。40例初治AML患者中，男性患者有23例，女性患者有17例，其P300蛋白表达量分别为（0.8832±0.2330）pg/ml、（0.8248±0.1762）pg/ml，两者之间无统计学差异（P=0.393）；40例初治AML患者中，60岁以上患者有7例，60岁以下患者有33例，其P300蛋白表达量分别为（0.9887±0.2277）pg/ml、（0.8307±0.1991）pg/ml，两者之间无统计学差异（P=0.070）；40例初治AML患者，AML-M2患者有15例，AML-M4患者有13例，AML-M5患者有12例，其P300蛋白表达量分别为（0.9335±0.2198）pg/ml、（0.8486±0.1663）pg/ml、（0.7751±0.2230）pg/ml，其相互之间均无统计学差异（P=0.148）。15例MDS患者中，中低危组患者有8例，高危组患者有7例，其P300蛋白表达量分别为（1.0501±0.0776）pg/ml、（0.8479±0.0751）pg/ml，高危组患者P300蛋白表达水平比中低危组低，两组之间有统计学差异（P=0.000），15例cMPN中有3例PMF、7例ET、5例PV，其P300蛋白表达量分别为（0.8890±0.0960）pg/ml、（0.8324±0.1387）pg/ml、（0.8498±0.1606）pg/ml，其相互之间均无统计学差异（P=0.846）。
　　5.HDAC1/P300比值情况
　　HDAC1/P300比值结果显示：40例初治AML患者HDAC1/P300比值为（14.6279±5.2376），16例治疗达CR的AML患者HDAC1/P300比值为（6.4808±2.2812），15例MDS患者PHDAC1/P300比值为（13.0624±3.2777），15例cMPN患者中HDAC1/P300比值为（9.0993±2.4647），17例对照组患者中HDAC1/P300比值表达量为（3.1766±1.1952），所测AML患者与对照组相比其HDAC1/P300比值升高，其差异有统计学意义（P=0.000）；缓解组HDAC1/P300比值低于初治AML患者，高于对照组，其差异有统计学意义（P=0.000），所测MDS患者与对照组相比其 HDAC1/P300比值升高，且其差异有统计学意义（P=0.000）；所测cMPN患者与对照组相比其HDAC1/P300比值升高，其差异有统计学意义（P=0.000）。40例初治AML患者中，男性患者有23例，女性患者有17例，其HDAC1/P300比值分别为（14.5026±5.9727）、（14.7971±4.2148），两者之间无统计学差异（P=0.863）；40例初治AML患者中，60岁以上患者有7例，60岁以下患者有33例，其HDAC1/P300比值分别为（12.4147±4.5907）、（15.0974±5.3088），两者之间无统计学差异（P=0.223）；40例初治AML患者，AML-M2患者有15例，AML-M4患者有13例，AML-M5患者有12例，其HDAC1/P300比值分别为（13.2262±5.1498）、（13.5783±3.4953）、（17.5171±6.0905），其相互之间均无统计学差异（P=0.069）。15例MDS患者中，中低危组患者有8例，高危组患者有7例，其HDAC1/P300比值分别为（11.1976±1.5447）、（16.3507±2.4001），高危组患者HDAC1/P300比值比中低危组高，两组之间有统计学差异（P=0.000），15例cMPN中有3例PMF、7例ET、5例PV，其HDAC1/P300比值分别为（8.3051±0.4959）、（9.9919±2.8502）、（8.3264±2.5180）,其相互之间均无统计学差异（P=0.455）。
　　结论：
　　1.本组检测的髓系肿瘤中未发现ASXL1基因表达与对照组存在统计学差异。
　　2.本组髓系肿瘤中未发现有病理意义的ASXL1突变。
　　3.在髓系肿瘤中，HDAC1表达水平明显升高，P300表达水平明显降低，证明HDACs/HATs表达失衡对髓系肿瘤的发生有着重要影响。
　　4.在AML患者中，治疗后达CR的AML患者比初治AML患者的HDAC1表达水平明显降低，但仍高于正常水平，P300蛋白表达水平明显升高，但仍低于正常水平。
　　5.在MDS患者中，高危组患者的HDAC1蛋白表达水平比中低危组患者高，高危组患者的P300蛋白表达水平比中低危组低，高危组患者HDAC1/P300比值比中低危组高。

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前言

材料与方法

1材料

2方法

3 统计学分析

结果

1 ASXL1 mRNA的表达情况

2 ASXL1基因突变情况

3 HDAC1蛋白表达情况

4 P300蛋白表达情况

5 HDAC1/P300比值情况

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述: 髓系肿瘤细胞中ASXL1基因突变及组蛋白乙酰化异常的研究进展

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