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白血病干细胞研究进展
髓系白血病是一种具有多分化潜能的异常造血细胞形成的克隆性疾病,以造血干祖细胞的增殖、分化和成熟异常为主要特征.通过对白血病不同亚群进行研究,研究者发现不同群体的白血病细胞功能不同,研究认为白血病干细胞(LSC)与此有关,文章就LSC起源、免疫表型及治疗等方面的研究进展进行综述.
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基于LSC特性对RAML中医病机和治法探讨
难治与复发性急性白血病临床治疗难点是白血病细胞具有多药耐药性,对化疗药物不敏感,导致临床缓解率低,死亡率高,预后差.究其复发与难治的根源是患者骨髓中存在具有强大自我分化与无限增殖能力的白血病干细胞(LSC).按照中西医结合理论分析,LSC导致难治性急性白血病(RAML)临床表现与中医“痰”与“瘀”致病特点相似,且疾病发展、转归等临床特点与中医的“痰瘀”病机理论基本相符,可概括为痰瘀交织,凝结于骨髓,髓内气机阻滞,血脉不通,骨髓失养,精血无以生化.采用具有活血化痰、散结消瘀功效的复方浙贝颗粒辅助化疗具有“增效”作用,可明显提高RAML临床缓解率,降低患者骨髓中LSC特异性抗原表达比例,其增效的靶点是在LSC水平发挥效应.
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蝎毒多肽对白血病细胞株KG1a干细胞活性的影响
目的:探讨蝎毒多肽对白血病细胞株KG1a干细胞活性的影响.方法:免疫磁珠法分离出CD34+CD38-的KG1a细胞,按照不同给药方式分空白组、PESV组、DNR组、PESV+DNR组,培养后经WST-8、流式细胞仪分别检测KG1a干细胞增殖抑制率、细胞凋亡率和细胞周期,并经RT-PCR检测PTEN基因、Tie-2基因mRNA表达.结果:KG1a干细胞在PESV组、DNR组细胞增殖抑制率(％)与空白组相比差异有统计学意义(P＜0.05).诱导细胞凋亡作用强弱:PESV+DNR组＞DNR组＞PESV组.细胞周期检测结果显示,G0/G1期PESV+DNR组与PESV组、DNR组相比差异有统计学意义(P＜0.01).在G2/M期PESV+DNR组与PESV组、DNR组相比差异有统计学意义(P＜0.05).PESV组、DNR组、PESV+DNR组KG1a干细胞的PTEN基因、tie-2基因表达均上调,PESV+DNR组为高表达.结论:PESV能够抑制KG1a干细胞增殖,但不能增强DNR的抑制作用;PESV对DNR损伤KG1a干细胞有诱导凋亡和分化的作用,其机制可能与上调KG1a干细胞的PTEN基因、tie-2基因表达有关.
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益气养阴方对CD34+CD38-KG1a白血病干细胞活性的影响
目的:探讨益气养阴方对CD34+CD38-KG1a白血病干细胞活性的影响.方法:从KG1a细胞株中分选出CD34+CD38-KG1a干细胞,采用CCK-8法检测益气养阴方及联合注射用盐酸柔红霉素(DNR)对KG1a干细胞的抑制率;流式细胞术检测益气养阴方干预KG1a干细胞后各组细胞周期及凋亡比例;RT-PCR法检测益气养阴方干预KG1a于细胞后各组PTEN、mTORmRNA的表达量.结果:经过免疫磁珠分选后CD34+CD38-KG1a细胞比例为(97.20±2.53)％.益气养阴方+DNR组48、72h抑制率明显增高(P＜0.05),益气养阴方组抑制率未见增高.益气养阴方组和益气养阴方+DNR组GdG1期比例明显降低,GJM期比例明显增高(P＜0.05).益气养阴方组凋亡细胞比例增高,但死亡细胞未见增高,益气养阴方+DNR组的凋亡和死亡细胞均明显增高(P＜0.05).益气养阴方组、益气养阴方+DNR组PTEN mRNA表达增高(P＜0.05),但益气养阴方+DNR组mTOR mRNA表达较其他3组均明显下降(P＜0.05).结论:益气养阴方对KG1a干细胞不具有直接抑制作用,但可促进DNR对KG1a干细胞的抑制作用,其机制可能是益气养阴方通过活化PTEN基因负调控PI3K/Akt信号通路,从而影响KG1a干细胞的细胞周期和凋亡.
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小白菊内酯对白血病K562细胞及其干细胞的作用
目的:研究小白菊内酯(parthenolide,PTL)对白血病K562细胞及其白血病干细胞(leukemia stem cells,LSC)的作用.方法:以白血病K562细胞为靶细胞,四氮唑蓝(MTT)比色法测定细胞增殖活性,Annexin V/PI染色法测定细胞凋亡;流式细胞术检测LSC相对含量,甲基纤维素集落形成法检测细胞的自我更新和增殖能力.结果:PTL显著抑制K562细胞的增殖,24,48,72 h的IC_(50)分别为17.1,8.67,9.42μmol·L~(-1).5,10 μmol·L~(-1)PTL处理48 h,K562细胞的凋亡率分别为(49.56±5.11)%,(71.88±2.12)%.结合干细胞免疫标志分析,K562细胞中LSC样(CD34~+ CD38~-)细胞的凋亡率分别为(52.63±4.14)%,(57.50±4.47)%.K562细胞中LSC的相对含量仅轻度增高,但高浓度(15 μmol·L~(-1))PTL处理,LSC含量则增高15倍.0.5～4.0 μmol·L~(-1)PTL显著抑制K562细胞的集落形成能力,集落数降低24.1%～89.2%;5～15 μmol·L~(-1)PTL预处理,存活K562细胞的集落形成数增高5.0%～50.0%.结论:小白菊内酯可抑制K562细胞及其干细胞的增殖活性,并诱导其凋亡.
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当归多糖调控人白血病干细胞衰老的机制研究
目的:探讨当归多糖(Angelica sinensis polysaccharide,ASP)体外诱导人白血病干细胞衰老的相关机制.方法:免疫磁性分选法分离人急性髓系白血病患者骨髓白血病干细胞(leukemia stem cells,LSCs);不同质量浓度的当归多糖(20 ～ 80 mg·L-1)体外诱导LSCs 48 h,CCK-8检测LSCs增殖能力;甲基纤维素半固体培养法检测LSCs形成白血病细胞集落(CFU-LC)能力;透射电子显微镜分析细胞超微结构变化;β-半乳糖苷酶(SA-β-Gal)染色检测细胞衰老;qRT-PCR分析LSCs衰老相关基因p53,p21,p16和Rb表达;Western blotting检测P16,Rb,CDK4和Cyclin E蛋白表达.结果:分选后LSCs纯度达(91.15±2.41)％,形态良好.经不同浓度当归多糖作用后,LSCs呈现明显的的浓度依赖性增殖抑制.40 mg·L-1当归多糖作用LSCs48 h,其SA-β-Gal染色阳性细胞率明显升高,CFU-LC形成能力下降;超微结构显示细胞线粒体肿胀,溶酶体数量增多,异染色质边集;衰老相关基因p53,p21,p16和Rb表达上调;衰老相关蛋白P16和Rb表达上调,CDK4和Cyclin E表达下调.结论:当归多糖在体外能诱导入LSCs衰老,推测其可能机制与当归多糖调控P16-Rb信号通路有关.
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自噬调控慢性粒细胞白血病干细胞功能的研究进展
白血病干细胞具有自我更新和多向分化的潜能,参与了慢性粒细胞白血病的病程发展,是导致患者耐药和复发的重要原因之一.自噬作为一种保守的溶酶体降解途径,参与细胞内降解和循环途径,在维持细胞内环境稳态和功能方面起着关键作用.研究表明,自噬参与了白血病干细胞的分化调控,与慢性粒细胞白血病的化疗敏感性密切相关.该文就自噬对慢性粒细胞白血病化疗敏感性和干细胞功能的调控进行了系统综述,为靶向自噬的抗白血病药物的开发奠定基础.
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益气养阴方对白血病干细胞MDR1mRNA和P-gp表达的影响
目的 探讨益气养阴方对白血病干细胞多药耐药基因1 (multidrug resistance gene 1,MDR1)mRNA和P-糖蛋白(P-glycoprotein,P-gp)表达的影响.方法 从KG1a细胞株中分选出CD34+ CD38-KG1a细胞,采用CCK-8法检测益气养阴方联合柔红霉素(daunorubicin,DNR)对KG1a干细胞的抑制率及IC50值;RT-PCR法检测益气养阴方干预KG1a干细胞后MDR1 mRNA的表达量;流式细胞术检测益气养阴方干预KG1a干细胞后各组P-gp表达.结果 经过免疫磁珠法分选CD34+ CD38-KG1a细胞比例为(97.2±2.5)％,IC50 (48 h)值为(0.50±0.07)μg/mL.与DNR组和对照兔血清+DNR组比较,20、40 μL含药兔血清+DNR组24、48、72 h的抑制率均增高(P＜0.05).与空白组比较,DNR组MDR1 mRNA表达增高(P＜0.05);与对照兔血清组比较,对照兔血清+ DNR组MDR1 mRNA表达增高(P＜0.05);与含药兔血清组比较,含药兔血清+DNR组MDR1 mRNA表达降低(P＜0.05).与空白组比较,DNR组P-gp表达量增高,但差异无统计学意义(P＞0.05);分别与DNR组、含药兔血清组比较,含药兔血清+DNR组P-gp表达量均明显降低(P＜0.05).结论 益气养阴方可逆转KG1 a干细胞对DNR的耐药性,其机制可能与其协同DNR降低多药耐药基因编码的P-gp蛋白表达,从而提高对DNR的敏感性.
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CD47对白血病干细胞增殖和凋亡的影响
目的 通过人白血病干细胞实验探究CD47对白血病发生发展的影响.方法 构建慢病毒载体,将慢病毒CD47基因转染至白血病干细胞;MTT法检测白血病干细胞和CD47高表达白血病干细胞增殖状态;蛋白免疫印迹检测正常白血病干细胞和CD47高表达白血病干细胞PCNA蛋白、凋亡相关蛋白Bax以及Bcl-2的变化;Annexin/PI流式检测白血病干细胞和CD47转染后白血病干细胞凋亡率的变化.结果 CD47转染组细胞增殖率明显高于对照组(P＜0.05),细胞增殖相关蛋白PCNA在CD47转染组高于正常白血病干细胞组(P＜0.05);促凋亡相关蛋白Bax在CD47转染组低于正常白血病干细胞组(P＜0.05)以及抗凋亡相关蛋白Bcl-2在CD47转染组高于正常白血病干细胞组(P＜0.05);细胞凋亡率在CD47转染组低于正常白血病干细胞组(P＜0.05).结论 CD47能够促进白血病干细胞增殖并抑制细胞凋亡,白血病干细胞的增殖过度和凋亡失衡在子宫内膜癌的发生发展中具有重要意义.
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靶向干扰慢性粒细胞白血病干细胞信号通路的研究进展
白血病干细胞(LSCs)是慢性粒细胞白血病(CML)耐药、复发和预后不良的主要根源,特异性清除LSCs有望成为治愈CML的方法.在LSCs中,存在WNT/β-catenin、JAK/STAT、PI3 K/AKT等信号传导通路的异常.
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白血病干细胞分子生物学特性及其治疗策略研究进展
耐药与复发是白血病治疗失败两大主要原因,但其病因与确切分子机制迄今不详.近年来,已有越来越多的研究表明,白血病患者体内除了含有大量幼稚白血病细胞外,还存在着一群比例极少的白血病干细胞(LSCs).这些肿瘤性干细胞对目前常用的化疗药物无反应,被认为是白血病耐药和复发的主要根源,只有清除LSCs才有可能根治白血病.本文简要介绍白血病干细胞基本分子生物学特性及相应治疗策略研究进展.
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Hedgehog信号通路介导白血病干细胞耐药
耐药与复发是当前急性白血病治疗的瓶颈,逆转白血病干细胞(LSC)耐药,清除体内残留LSC是治愈白血病的关键.近来研究发现,异常激活的Hedgehog(HH)信号通路在多种肿瘤发生发展中发挥重要作用,同时也是LSC产生多重耐药的关键机制之一.本文简要叙述HH信号通路介导LSC耐药的机制,为清除体内残留LSC提供新思路.
关键词： 白血病干细胞 耐药 Hedgehog信号通路 -
急性髓系白血病干细胞的研究进展
急性髓系白血病(AML)细胞群是由不同分化阶段的白血病细胞组成,其中原始的细胞为白血病干细胞(leukemia stem cell, LSC).虽然LSC所占比例极少,但仅其具有维持白血病细胞克隆的作用.AML的恶性转化发生在干细胞水平,这种发生恶性转化的干细胞的细胞和分子遗传学改变决定了白血病细胞克隆的分化特点,从而形成不同亚型的AML. LSC与正常造血干细胞(hematopoietic stem cell, HSC)有许多相似之处,它具有自我更新能力和有限的分化潜能,同时又具有其自身独特的特征.LSC具有某些特殊的细胞表面标志,如CD90-, CD117-, CD123+.与正常的HSC相比,肿瘤抑制性蛋白-死亡相关蛋白激酶和干扰素调节因子1在LSC中高表达.与相对分化的白血病细胞相比,LSC主要处于G0期, 其对常规化疗药物无效,因此LSC是白血病复发的根源.虽然LSC具有耐药的特点,但经合适的刺激如蛋白酶体抑制剂MG-132的处理,LSC比正常HSC更易于凋亡.本文将近年来对LSC的细胞和分子生物学方面研究的进展进行综述,为白血病发病机制及治疗策略的探讨提供新的思路.
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染色质重塑因子BRG1在急性髓细胞白血病中作用的研究进展
BRG1(Brahma-related gene 1,BRG1)是染色质重塑复合体SWI/SNF中的重要的ATP酶亚基,其在细胞周期调控、DNA修复以及肿瘤发展中发挥重要作用.不同于以往作为抑癌基因的证据,新的研究结果发现在急性髓细胞白血病(Acute myeloid leukemia,AML)中BRG1对于白血病细胞的生长维持起重要作用,并且这种作用对于正常造血干细胞是非必需的.深入研究BRG1在急性髓细胞白血病中的作用及机制,将有助于开发非常有潜力的靶向治疗策略.本文就BRG1在AML白血病细胞及白血病干细胞中的作用及相关机制做一综述,为AML靶向治疗策略的研究提供参考.
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白血病干细胞及其靶向清除
白血病干细胞是引起白血病的根源,也是其易于复发的主要原因.研究者希望通过一些手段能够特异性的标记出白血病干细胞并将其靶向清除,进而推动白血病的治疗进展.本文详细介绍了白血病干细胞自身特性及其所处微环境的特征,系统性的回顾了目前国际上公认的特异性标记白血病干细胞的几种主要途径和方法,包括标记白血病干细胞自我更新及凋亡的信号通路,标记白血病干细胞的细胞周期及其所处微环境相关的信号通路以及标记白血病干细胞的特异性免疫表型.通过这些标记手段或许可以彻底的清除白血病干细胞,消灭微小残留病灶.但是目前,没有哪一种特异性的方法可以独立清除白血病干细胞,或许联合标记白血病干细胞的免疫表型和阻断其所处的微环境信号通路可以靶向清除白血病干细胞,改善白血病的预后.
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稳定下调血管内皮钙黏蛋白表达对K562细胞药物敏感性的影响
目的:探索稳定下调VE-cadherin蛋白对K562细胞药物敏感性的影响及其可能的机制.方法:设计靶向人VE-cadherin的特异性干扰序列,连同IRES-GFP及NEO基因片段,构建重组慢病毒载体;三质粒系统包装慢病毒颗粒,感染K562细胞,筛选稳定下调VE-cadherin的K562细胞.应用CCK8法测定K562细胞对伊马替尼药物敏感性的变化,Annexin V/7-AAD标记细胞,流式细胞术检测细胞凋亡;荧光定量PCR检测白血病细胞CD133、ALDH1的转录水平;Western blot方法检测白血病细胞VE-cadherin、BCR-ABL和β-catenin表达水平.结果:成功构建重组慢病毒载体pLB-shVEC-NEO-IRES-GFP,并包装慢病毒,筛选出稳定下调VE-cadherin蛋白的K562细胞株.稳定下调K562细胞VE-cadherin表达后,在相同药物浓度处理下白血病细胞增殖率降低,凋亡率升高,CD133及ALDH1转录水平降低,BCR-ABL融合蛋白表达水平无明显变化,总β3-catenin蛋白表达水平下降,细胞核β-catenin蛋白水平亦下降.结论:稳定下调K562细胞VE-cadherin蛋白的表达可使白血病细胞药物敏感性增高,其机制可能与降低β-catenin蛋白的稳定性、减少β-catenin蛋白的核转位有关的.
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大黄素联合AZT对白血病KG-1a细胞的增殖及BCL-2、NF-κB、TGF-β表达的影响
目的:探讨中药大黄素(Emodin)和端粒酶抑制剂AZT(3'-azido-3'-deoxythymidine)联合应用对浓集白血病干细胞(concentrated leukemia stem cells,CLSC)的急性髓系白血病KG-1a细胞增殖及BCL-2、NF-κB、TGF-β表达的影响.方法:应用5-FU富集白血病KG-1a细胞中肿瘤样干细胞亚群并采用流式细胞术检测富集后CD34+CD38-亚群细胞;采用MTT法检测大黄素和AZT单用及联合应用对CLSC的生长增殖的影响;采用流式细胞术检测药物诱导CLSC的凋亡情况;采用RT-PCR及Western blot法分别检测NF-κB、BCL-2、TGF-β mRNA和蛋白表达变化.结果:大黄素和AZT联合后,细胞生长抑制明显大于大黄素和AZT单药组(P＜0.01),具有一定的时间和浓度依赖性;细胞凋亡比例均较各单药组增多,差异具有统计学意义(P＜0.01);NF-κB、BCL-2、TGF-β mRNA及蛋白表达在联合组比在各单药组表达量下降.结论:大黄素联合AZT具有协同抑制CLSC增殖并诱导其凋亡的作用,其机制可能与抑制BCL-2活化及降低NF-κB、TGF-β表达有关.
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IL1RAP单克隆抗体的制备与鉴定
目的:制备针对白血病干细胞(LSC)表面标志蛋白IL1RAP(IL-1 receptor accessory protein)的特异性单克隆抗体并对其进行鉴定.方法:杂交瘤细胞3H6E10、10D8A7种植BALB/c小鼠腹腔,收获腹水,纯化后得到特异性抗人IL1RAP的单克隆抗体.分别应用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Nondenaturing-PAGE)、EHSA和Western blot法对纯化单克隆抗体分别进行抗体纯度、效价和敏感性检测.结果:获得了两种IL1RAP纯化单克隆抗体,命名为3H6E10 McAb和10D8A7 McAb,其纯度分别为95％和94％;两种纯化的单克隆抗体效价为1∶81000,且能特异性识别IL1RAP纯化蛋白、正常人及白血病病人的细胞内源性蛋白.结论:本研究成功制备了能特异性结合人IL1RAP的纯化单克隆抗体,为将来有效清除体内LSC提供了新途径.
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地西他滨增强allo-NK细胞杀伤白血病干细胞敏感性研究
目的:探讨地西他滨增强allo-NK细胞杀伤白血病干细胞(LSC)的作用及其机制.方法:应用免疫磁珠法从KG1a细胞中分选LSC.从健康供者的外周血分离纯化同种异体反应性自然杀伤(allo-reactive natural killer,allo-NK)细胞;LDH法检测allo-NK细胞对LSC的杀伤作用,流式细胞术检测allo-NK细胞诱导LSC凋亡及LSC表面NKG2D配体MICA/B和ULBP1-3的表达.结果:地西他滨10 μmol/L处理LSC 24 h后,allo-NK细胞对LSC的杀伤率明显增高,在效靶比为5∶1、10∶1、20∶1时分别为(60.52％ ±3.52％ vs 22.08％ ±2.07％、73.93％±2.33％ vs 28.99％ ±3.13％、83.08％±1.32％ vs 36.44％±2.40％),差异有统计学意义(P＜0.05);地西他滨10μmol/L处理LSC 24 h后,在效靶比为10∶1时,allo-NK细胞诱导LSC的凋亡率为7.84％±0.34％,明显高于LSC未处理组(3.33％±0.64％),差异有统计学意义(P＜0.05);地西他滨10 μmol/L处理LSC 24 h后,LSC表面NKG2D配体(MICA/B、ULBP1、ULBP2、ULBP3)的表达上调,高于未处理组,差异有统计学意义(P＜0.05).结论:地西他滨可能通过上调NKG2D配体增强allo-NK细胞对LSC的杀伤作用.
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斑马鱼异种异体急性髓系白血病模型的建立
目的:探讨利用人急性髓系白血病干细胞和斑马鱼建立斑马鱼白血病模型,为白血病的研究及治疗药物的筛选提供更为直接的体外研究模型和体内实验依据.方法:利用MitoRed染料对白血病干样细胞KG-1a细胞进行标记,然后通过显微注射法把KG-1a细胞植入斑马鱼胚胎的卵黄囊中,观察移植后斑马鱼胚胎的大体存活状态、细胞在斑马鱼体内的增殖和扩散转移;应用组织学切片观察移植后细胞对斑马鱼组织器官的侵袭作用.结果:KG-1a细胞植入斑马鱼胚胎的卵黄囊后,MitoRed标记的KG-1a细胞数目随时间延长而增多并逐渐扩散至整个腹腔,体外计数结果也显示植入细胞明显增殖,表明植入的白血病干细胞能够在斑马鱼体内存活,增殖并扩散.进一步的研究显示,在斑马鱼肝脏组织发现有白血病细胞的浸润,HE染色提示浸润细胞具有KG-1a细胞核型特征.结论:异种异体的人急性髓系白血病干细胞KG-1a可以植入斑马鱼体内并成功建立斑马鱼的白血病模型.该模型的建立可为白血病的研究及治疗药物的筛选提供一种更为直接高效的体外研究平台.
