EP300-ZNF384转录激活IL3RA促进B细胞急性淋巴细胞白血病的进展

EP300-ZNF384 transactivates IL3RA to promote the progression of B-cell acute lymphoblastic leukemia.

作者信息Zhijie Hou, Yifei Ren, Xuehong Zhang, Dan Huang, Fanzhi Yan, Wentao Sun, Wenjuan Zhang, Qingqing Zhang, Xihui Fu, Zhenghui Lang, Chenyang Chu, Boyang Zou, Beibei Gao, Bilian Jin, Zhijie Kang, Quentin Liu, Jinsong Yan
PMID38566191
发布时间2024-04
DOI10.1186/s12964-024-01596-9

实验完整度

体外细胞功能实验、机制实验、体内小鼠模型及患者样本分析等多个证据层级,并有功能敲低与药物干预验证。

主要模型

NALM-6细胞系 BALL-1细胞系 KG-1α细胞系 NYG小鼠移植瘤模型

重点核对

IL3RA敲低使用shIL3RA-4序列 阿霉素给药剂量为8 mg/kg,腹腔注射 细胞移植数量为5×10^5 小鼠饮用水中含Dox(2 mg/mL) CFC实验IL-3浓度为10 ng/mL

摘要

EP300-ZNF384融合基因是B细胞急性淋巴细胞白血病(B-ALL)的致癌驱动因子。在本研究中,我们证明了EP300-ZNF384显著诱导IL3RA的转录以及B-ALL细胞膜上IL3Rα(CD123)的表达。白细胞介素3(IL-3)的补充通过激活STAT5促进EP300-ZNF384阳性B-ALL细胞的增殖。在EP300-ZNF384阳性细胞中条件性敲低IL3RA在体外抑制增殖,并在体内显著延长小鼠的总生存期,这归因于白血病细胞传播能力的受损。机制上,EP300-ZNF384融合蛋白通过结合IL3RA的-222/-234处的富含A序列来反式激活IL3RA的启动子活性。此外,强制表达EP300-ZNF384诱导健康个体来源的CD19阳性B前体细胞中IL3Rα的表达和IL-3的分泌。阿霉素在体外和体内对EP300-ZNF384阳性B-ALL细胞显示出选择性杀伤作用。总的来说,我们确定IL3RA是EP300-ZNF384的直接下游靶点,表明CD123是EP300-ZNF384驱动的B-ALL的有效生物标志物。靶向CD123可能是一种针对EP300-ZNF384阳性患者的新型治疗方法,可以作为标准化疗方案的替代或更可能是补充方案。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
EP300-ZNF384融合基因如何通过IL3RA信号通路促进B-ALL的发生发展?
核心机制
EP300-ZNF384融合蛋白通过结合IL3RA启动子-222/-234区域的反式激活其转录,上调IL3RA表达,增强IL-3/STAT5信号,促进B-ALL细胞增殖。
主要证据
在TARGET队列中IL3RA上调;过表达EP300-ZNF384上调IL3RA;敲低IL3RA抑制体外增殖和体内小鼠生存期;ChIP和荧光素酶报告实验证明直接结合。
研究意义
CD123是EP300-ZNF384驱动的B-ALL的生物标志物,靶向CD123可能是新的治疗策略,含蒽环类药物的化疗方案可能对该类患者有效。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

转录组分析

鉴定EP300-ZNF384阳性患者中差异表达基因和信号通路。

对TARGET-ALL-P2队列(n=204)进行差异表达分析,并通过GSEA富集分析,发现IL3RA和IL3上调。

2

体外过表达验证

验证EP300-ZNF384对IL3RA表达的影响。

在NALM-6、BALL-1、Daudi和KG-1α细胞中过表达EP300-ZNF384,通过RT-qPCR和流式检测IL3RA和CD123表达。

3

细胞功能实验

评估IL3RA对细胞增殖的贡献。

通过CFC实验观察过表达或敲低IL3RA的细胞在有无IL-3条件下的集落形成能力。

4

体内敲低实验

验证IL3RA在体内的作用。

将表达EP300-ZNF384或同时敲低IL3RA的NALM-6细胞移植入NYG小鼠,给予doxycycline诱导敲低,监测生存和浸润。

5

启动子调控机制

确定EP300-ZNF384调控IL3RA转录的机制。

双荧光素酶报告实验和ChIP实验确定结合区域。

6

药物敏感性实验

评估化疗药物对EP300-ZNF384阳性细胞的杀伤作用。

CCK-8检测药物处理后细胞活性,Annexin V检测凋亡,并在CDX小鼠模型中验证。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Iscove改良Dulbecco培养基文中未明确说明--
Dulbecco改良Eagle培养基文中未明确说明--
RPMI 1640培养基文中未明确说明--
胎牛血清Gibco--
多西环素盐酸盐MeilunbioMB1088
重组人IL-3PeproTech200-03
盐酸阿霉素TOPSCIENCET1020
地塞米松TOPSCIENCET1076
硫酸长春新碱TOPSCIENCET1270
嘌呤霉素Selleck ChemicalsS7417
培门冬酶Jiangsu Hengrui Pharmaceutical Co., Ltd.--
IL-3 ELISA试剂盒Cloud-Clone Corp.SEA076Hu
AllPrep DNA/RNA迷你试剂盒Qiagen80204
TruSeq RNA样品制备试剂盒Illumina--
生物分析仪2100Agilent Technologies--
NovaSeq测序平台Illumina--
Phanta Max预混液VazymeP525
ClonExpress Ultra一步克隆试剂盒VazymeC115
Mut Express II快速突变试剂盒V2VazymeC214
pLVX质粒文中未明确说明--
pGL3-basic质粒文中未明确说明--
jetPRIME转染试剂Polyplus--
聚凝胺MedChemExpressHY-112735
pLKO慢病毒载体Addgene--
APC标记小鼠抗人CD123抗体BD Biosciences560087
APC标记小鼠IgG2a, κ同型对照BD Biosciences555576
APC标记小鼠抗人CD19抗体BD Biosciences340437
IgG1 kappa同型对照BD Biosciences340442
Cytoflex流式细胞仪Beckman Coulter--
抗ZNF384抗体Abcamab176689
抗p-STAT5抗体CST9314
抗STAT5抗体CST94205
抗FLAG抗体MerckF1804
抗GAPDH抗体Proteintech Group60004-1-Ig
硝酸纤维素膜Millipore--
ChemiDoc XRS成像系统Bio-Rad Laboratories--
增强化学发光试剂Advansta--
蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物MedChemExpressHY-K0010,
AG RNAex Pro试剂Accurate BiologyAG21102
HiScript II Q RT SuperMix试剂盒VazymeR223
ChamQ通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711
Bio-RAD CFX96荧光定量PCR仪Bio-Rad--
NOD⁃PrkdcscidIl2rgnull (NYG) 小鼠Liaoning Changsheng Biotechnology co., Ltd.--
多西环素文中未明确说明--
Wright-Giemsa染色液SolarbioG1020
Olympus BX63显微镜Olympus--
双荧光素酶报告实验系统PromegaE1910
EnSpire多功能酶标仪PerkinElmer--
ChIP-IT® Express试剂盒Active Motif53009
甲醛Thermo Fisher Scientific28908
抗IgG抗体BeyotimeA7028
EasySep™人CD19阳性选择试剂盒IIStemcell Technologies17854
潮霉素BBeyotimeST1389
CCK-8试剂MeilunbioMA0218
甲基纤维素Sigma--
Annexin V-FITC/PI凋亡试剂盒ElabscienceE-CK-A211
碘化丙啶文中未明确说明--
红细胞裂解液SolarbioR1010

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系来源、培养基和添加物,如NALM-6使用RPMI1640+10%FBS
阅读提示:Materials and methods: Sample preparation and cell cultures
慢病毒感染
质粒转染比例(4:3:1)、polybrene浓度,筛选抗生素:嘌呤霉素(2 µg/mL)和潮霉素B(400 µg/mL)
阅读提示:Materials and methods: Lentivirus packaging and transfection
体外功能实验
IL-3浓度(10 ng/mL)、CFC实验细胞密度(200个/孔)和培养时间(10天)
阅读提示:Results: Fig. 2, CFC assay
体内动物实验
小鼠品系(NYG)、细胞移植数量(5×10^5)、doxycycline浓度(2 mg/mL)、阿霉素剂量(8 mg/kg)和给药途径(腹腔注射)
阅读提示:Materials and methods: Cell line-derived xenograft (CDX) models, Results: Fig. 3 and Fig. 6
启动子活性检测
质粒用量(200 ng reporter, 200 ng expression, 10 ng Renilla)、转染时间(24小时)
阅读提示:Materials and methods: Dual luciferase assay