LncRNA XIST調控miR-200b/ZEB1軸參與兒童急性髓系白血病阿柔比星耐藥的機制研究①

金 亞 張教國（滕州市中心人民醫院兒科，滕州 277500）

急性白血病是兒童常見惡性腫瘤之一，其中急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）是其中的重要亞型，是導致白血病患兒死亡的主要原因。AML的治療主要包括聯合化療及造血干細胞移植，但白血病細胞易對化療藥物產生耐藥性，極大影響治療效果，降低患兒生存率［1-3］。miR-200b是miR-200家族成員，能參與介導細胞自我更新、分化、增殖與凋亡過程，在卵巢癌、肝癌、AML中異常低表達，上調其表達，可抑制卵巢癌細胞增殖及肝癌組織血管生成，具有抑癌作用［4-6］；ZEB1基因可促進癌細胞遷移過程中的上皮間充質轉化作用，在乳腺癌、AML中高表達，可作為AML診斷和預后的標志物，miR-200b可顯著降低ZEB1的表達，抑制乳腺癌細胞侵襲轉移，并減弱癌細胞的抗雌激素類抗癌藥三苯氧胺耐藥性［7-8］，因而miR-200b/ZEB1軸可能也是改善阿柔比星耐藥的潛在作用靶點。LncRNA XIST是直接靶向調控miR-200b-3p表達的長鏈非編碼RNA，在肝癌、AML中表達明顯增高，沉默LncRNA XIST基因后，miR-200b-3p表達增強，肝癌細胞生長及體內腫瘤形成受到抑制，并可抑制AML細胞活性與阿霉素耐藥性，促進其凋亡［9-10］。但LncRNA XIST是否可以調控miR-200b/ZEB1軸進而影響AML阿柔比星耐藥性目前尚不清楚，本文通過建立人AML阿柔比星耐藥細胞株K562/ADM，并對此進行初步探索。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1試劑與細胞 人AML細胞系K562、RPMI-1640培養基、特級胎牛血清購自上海繼和生物科技有限公司；阿柔比星購自深圳振強生物技術有限公司；SYBR Premix Ex TaqTMⅡ、LipofectamineTM2000、Annexin V-FITC/PI凋亡檢測試劑盒（CA1050）、CCK-8試劑盒、BCA蛋白濃度測定試劑盒購自北京索萊寶科技有限公司；miR-200b、U6、LncRNA XIST、GAPDH、ZEB1及 多 藥 耐 藥1（multidrug resistance 1，MDR1）引物購自生工生物工程（上海）股份有限公司；LncRNA XIST inhibitor、LncRNA XIST inhibitor陰性對照購自上海吉瑪制藥技術有限公司；兔源ZEB1一抗、兔源P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）一抗購自美國Abcam公司。

1.1.2主要儀器HBS-1096C酶標儀購自南京德鐵實驗設備有限公司；BriCyte E6流式細胞儀購自深圳邁瑞生物醫療電子股份有限公司；QuantStudio 6 Flex實時熒光定量PCR系統購自賽默飛世爾科技（中國）有限公司；1658033小型垂直電泳轉印系統購自美國Bio-Rad公司。

1.2方法

1.2.1人AML阿柔比星耐藥細胞株K562/ADM建立 將購買的人AML細胞株K562復蘇，以RPMI-1640培養基+10%胎牛血清+1%雙抗接種培養，以終濃度0.01、0.05、0.1、0.5、1、5 μg/ml［11］的阿柔比星依次處理K562細胞各24 h，直至細胞在5 μg/ml的阿柔比星中穩定生長，即獲得人AML阿柔比星耐藥細胞株K562/ADM。

1.2.2K562及K562/ADM細 胞中LncRNA XIST水平檢測 取K562及K562/ADM細胞傳代培養，提取細胞總RNA，逆轉錄實驗得到模板cDNA，使用2×SYBR Premix Ex TaqTMⅡ進行qRT-PCR反應，具體步驟及反應條件設定參照說明書進行，運用算法2-ΔΔCt分析所得數據，得出LncRNA XIST相對表達水平，引物序列見表1。

表1 qRT-PCR引物序列Tab.1 qRT-PCR primer sequences

1.2.3細胞分組轉染及標本收集 取K562/ADM細胞傳代，于24孔培養板中接種培養，細胞貼壁后，隨機分為對照組、LncRNA XIST inhibitor組、阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor陰性對照組、阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組，參照文獻［10］和說明書，以LipofectamineTM2000分組轉染LncRNA XIST inhibitor、LncRNA XIST inhibitor陰性對照，并以Opti-MEM減血清培養基培養6 h，更換新的細胞培養液，同時以5μg/ml的阿柔比星處理，24 h后收集各組細胞，重復3次，收集3份細胞標本。

1.2.4細胞增殖檢測 取K562/ADM細胞傳代接種于96孔培養板，按照1.2.3中方法分組轉染并處理（每組6個重復孔），另選6個孔不接種細胞作為空白對照組，24 h后更換新的細胞培養液，同時加入CCK-8試劑，采用酶標儀測得2 h后各孔吸光度（450 nm波長），記為A值，計算細胞存活率（%）=（A實驗組-A空白對照組）/（A對照組-A空白對照組）×100%。

1.2.5細胞凋亡檢測 取1.2.3中收集的各組細胞標本1份，加入PBS重懸、計數，取含約1×106個細胞的細胞懸浮液離心，洗滌細胞沉淀后，以Annexin V-FITC 10 μl、PI 5 μl避光孵育，離心、洗滌細胞沉淀，重懸，混勻后上機檢測細胞凋亡情況。

1.2.6細 胞LncRNA XIST、miR-200b及ZEB1、MDR1 mRNA水平檢測 取1.2.3中收集的各組細胞標本1份，按照1.2.2中方法進行qRT-PCR實驗，選用GAPDH作LncRNA XIST、ZEB1、MDR1的內參基因，選用U6作miR-200b的內參基因，運用算法2-ΔΔCt分析所得數據，得出各基因mRNA相對表達水平，引物序列見表1。

1.2.7細胞ZEB1和P-gp蛋白表達檢測 取1.2.3中收集的各組細胞標本1份，提取總蛋白后測量其濃度，并調至各組相同后煮沸，取各組蛋白樣品液20μl，110 V恒壓下電泳90 min，接著同樣電壓下濕轉90 min，所得硝酸纖維素膜封閉后，截下β-actin、P-gp、ZEB1三條目的條帶，孵育一抗，洗膜，孵育二抗，洗膜，顯色，拍攝，在Image J軟件中打開蛋白條帶圖片，定量分析各蛋白灰度值，最終獲得目的蛋白相對表達量。

1.3統計學分析 實驗計量數據采用±s表示，輸入SPSS24.0軟件進行統計分析，組間差異比較行單因素方差分析，進一步兩兩之間比較行LSD-t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1LncRNA XIST在AML細 胞K562及AML耐 藥細胞K562/ADM中的表達 與K562細胞相比，Lnc-RNA XIST在K562/ADM細胞中表達明顯升高（P＜0.05），見表2。

表2 K562和K562/ADM細胞中LncRNA XIST水平（±s，n=6）Tab.2 LncRNA XIST levels in K562 and K562/ADM cells（±s，n=6）

表2 K562和K562/ADM細胞中LncRNA XIST水平（±s，n=6）Tab.2 LncRNA XIST levels in K562 and K562/ADM cells（±s，n=6）

Note：Compared with K562 cells，1）P＜0.05.

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2.2各組細胞存活率 與對照組相比，阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組細胞存活率明顯降低（P＜0.05），LncRNA XIST inhibitor組、阿柔比星+Lnc-RNA XIST inhibitor陰性對照組細胞存活率無明顯改變（P＞0.05）；與LncRNA XIST inhibitor組相比，阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組細胞存活率明顯降低（P＜0.05），見表3。

表3 各組細胞存活率（±s，n=6）Tab.3 Cell survival rate of each group（±s，n=6）

表3 各組細胞存活率（±s，n=6）Tab.3 Cell survival rate of each group（±s，n=6）

Note：Compared with control group，1）P＜0.05；compared with Lnc-RNA XIST inhibitor group，2）P＜0.05.

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2.3各組細胞凋亡率 與對照組相比，阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組細胞凋亡率明顯升高（P＜0.05），LncRNA XIST inhibitor組、阿柔比星+Lnc-RNA XIST inhibitor陰性對照組細胞凋亡率無明顯改變（P＞0.05）；與LncRNA XIST inhibitor組相比，阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組細胞凋亡率明顯升高（P＜0.05），見圖1、表4。

表4 各組細胞凋亡率（±s，n=6）Tab.4 Apoptosis rate of each group（±s，n=6）

表4 各組細胞凋亡率（±s，n=6）Tab.4 Apoptosis rate of each group（±s，n=6）

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圖1 流式細胞儀檢測各組細胞凋亡情況Fig.1 Apoptosis was detected by flow cytometry

2.4各組細胞LncRNA XIST、miR-200b及ZEB1、MDR1 mRNA表達水平 與對照組、阿柔比星+Lnc-RNA XIST inhibitor陰性對照組分別相比，阿柔比

Note：Compared with control group，1）P＜0.05；compared with Lnc-RNA XIST inhibitor group，2）P＜0.05.星+LncRNA XIST inhibitor組、LncRNA XIST inhibitor組LncRNA XIST、ZEB1及MDR1 mRNA表達水平明顯降低（P＜0.05），miR-200b表達水平明顯升高（P＜0.05）；阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor陰性對照組細胞各指標無明顯改變（P＞0.05），見表5。

表5 各組細胞LncRNA XIST、miR-200b及ZEB1、MDR1 mRNA表達水平（±s，n=6）Tab.5 Expression levels of LncRNA XIST，miR-200b，ZEB1 and MDR1 mRNA in cells of each group（±s，n=6）

表5 各組細胞LncRNA XIST、miR-200b及ZEB1、MDR1 mRNA表達水平（±s，n=6）Tab.5 Expression levels of LncRNA XIST，miR-200b，ZEB1 and MDR1 mRNA in cells of each group（±s，n=6）

Note：Compared with control group，1）P＜0.05；compared with Ararubicin+LncRNA XIST inhibitor negative control group，2）P＜0.05.

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2.5各組細胞ZEB1及P-gp蛋白表達水平 與對照組、阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor陰性對照組分別相比，阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor組、Lnc-RNA XIST inhibitor組細胞ZEB1、P-gp蛋白表達水平明顯降低（P＜0.05），阿柔比星+LncRNA XIST inhibitor陰性對照組細胞ZEB1、P-gp蛋白表達水平無明顯改變（P＞0.05），見圖2、表6。

圖2 各組細胞ZEB1、P-gp蛋白相對表達的比較（±s，n=6）Fig.2 Comparison of relative expression of ZEB1 and Pgp proteins in cells of each group（xˉ±s，n=6）

表6 各組細胞ZEB1、P-gp蛋白相對表達的比較（xˉ±s，n=6）Tab.6 Comparison of relative expression of ZEB1 and P-gp proteins in cells of each group（xˉ±s，n=6）

3 討論

AML可引發造血細胞發育停滯，喪失正常造血功能，并惡性增殖，造成嚴重貧血，極大威脅兒童的生命安全，目前化療是其主要治療方式，但因耐藥性的存在，其療效有限，預后較差，亟需尋找減輕AML耐藥性，提高療效的方法［12-13］。本實驗以阿柔比星濃度遞增法誘導建立人AML阿柔比星耐藥細胞株K562/ADM，顯示K562細胞在5 μg/ml的阿柔比星中生長良好，無明顯凋亡產生，表明阿柔比星耐藥細胞株K562/ADM構建成功。

LncRNA XIST在多種腫瘤組織中異常過表達，包括非小細胞肺癌、乳腺癌、AML等，具有致癌作用，有助于癌細胞耐藥性產生，敲除LncRNA XIST基因，可促進非小細胞肺癌細胞凋亡，抑制增殖，提高對順鉑的化療敏感性，顯著抑制乳腺癌細胞的遷移侵襲活 性，誘導其凋亡［10，14-16］。miR-200b-3p是Lnc-RNA XIST的直接作用靶點，體內外沉默肝癌組織中LncRNA XIST，可顯著上調miR-200b-3p表達，抑制肝癌細胞增殖，且研究表明，miR-200b具有抑癌作用，在AML患者中表達顯著降低，與白細胞明顯升高及預后差有關［6，9，17］；ZEB1有助于癌細胞化療耐藥性的發生，是miR-200b的下游因子，可被其負調控［18-20］，因而推測LncRNA XIST可能通過調控miR-200b/ZEB1軸影響兒童AML的阿柔比星耐藥性。本實驗結果顯示，LncRNA XIST在K562/ADM細胞中表達相比K562細胞明顯升高，以LncRNA XIST inhibitor敲低K562/ADM細胞中LncRNA XIST表達，可明顯下調ZEB1及MDR1 mRNA表達、ZEB1及P-gp蛋白表達、耐藥基因MDR1 mRNA表達水平及耐藥蛋白P-gp表達水平，上調miR-200b表達，并可明顯降低在阿柔比星處理基礎上細胞存活率，并提高其凋亡率，表明LncRNA XIST參與介導AML耐藥性的產生過程，下調LncRNA XIST表達，可上調miR-200b表達，下調ZEB1及耐藥基因的表達，顯著增強K562/ADM細胞對阿柔比星的化療敏感性，降低阿柔比星處理時AML耐藥細胞K562/ADM活力，促使其凋亡，減輕其耐藥性，增強化療藥物阿柔比星對K562/ADM的殺傷能力。

綜上所述，LncRNA XIST促使人AML細胞阿柔比星耐藥性產生，敲低其表達，可促使miR-200b表達，降低ZEB1及耐藥基因的表達，減弱AML細胞的耐藥性，增強阿柔比星對其的殺傷作用，從而減弱AML細胞活力，促使凋亡產生，表明LncRNA XIST是減輕AML化療耐藥性的一個作用靶點，調控miR-200b/ZEB1信號可能是其發揮作用的分子機制，但本實驗還未通過過表達及敲除miR-200b基因進行對照驗證，還需后續更深入的研究。