Characterization of several leukemia-associated antigens inducing humoral immune responses in acute and chronic myeloid leukemia

To design a specific immunotherapy for leukemia patients, the identification of leukemia-associated antigens (LAAs) is a pivotal step. Antileukemic effects after hematopoetic stem cell transplantation for myeloid leukemias are observed and might be related to the recognition of LAAs. Using the serological screening of an expression library (SEREX) of K562 cells, we identified 16 different clones encoding LAAs eliciting a humoral immune response, among them the heat shock proteins HSJ2 and HSP70, the M-phase phosphoprotein 11 (MPP11), the BRCA1-associated protein (BRAP), the Jkappa recombination binding protein (RBPJkappa) and the receptor for hyaluronic acid mediated motility (RHAMM). Serological responses to MPP11 were observed in 7/19 (37%) of patients with acute myeloid leukemia (AML) and 6/16 (38%) of patients with chronic myeloid leukemia (CML), but not in healthy volunteers (0/20). IgG antibodies directed against MPP11 were also detected in 25-50% of the sera of patients with solid tumors such as melanoma, renal cell, ovarian and breast carcinoma. mRNA expression of MPP11 was detected in 20/20 AML patients and 7/10 patients with CML. In normal tissues, strong mRNA expression of MPP11 was only detected in testis. By real-time PCR, we detected upregulation of MPP11 in leukemic blasts. Simultaneous humoral immune responses to 2 or more of the 16 LAAs identified here was observed, suggesting the feasibility of a polyvalent vaccination as an option for immunotherapies in leukemia patients.     

RNA干扰和伊马替尼杀伤K562细胞效果的比较

目的比较RNA干扰（RNAi）和伊马替尼（imatinib）杀伤K562细胞的效果。方法设计有效的bcr—abl干扰shRNA序列，利用基因工程技术插入到干扰载体构建RNAi质粒。测序鉴定正确的RNAi质粒转染K562细胞，48h后荧光显微镜观察转染效率。RT—PCR技术检测K562细胞中bcr—abl表达水平。同时，伊马替尼作用K562细胞。利用凋亡分析、MTT增生实验和磷酸化的酪氨酸蛋白含量检测来评估RNAi和伊马替尼作用效果。结果与伊马替尼一样，RNAi使K562细胞凋亡增强，增生减少，磷酸化的酪氨酸蛋白含量减少。结论RNAi达到伊马替尼杀伤K562细胞的效果，有望在临床用于治疗慢性髓细胞白血病（CML）患者，尤其是那些对伊马替尼等化疗药物不敏感的CML患者。     

Induction of Erythroid Differentiation by 5-Fluorouracil in K562 Leukemia Cells

K562 cell line, established from a patient in the blast crisis of chronic myeloid leukemia, expresses high levels of c-myc and bcr/abl gene products. Exposure of K562 cells to 5-fluorouracil (5-FU) resulted in a marked benzidine-positive erythroid differentiation with concomitant reduction in cell proliferation. No change in c-myc mRNA or protein levels occurred during 96 h of drug treatment. In contrast, a biphasic change of p210 ^bcr/abl and the abl -associated kinase activities was observed upon treatment with 5-FU. The change in p210 ^bcr/abl expression may be mediated at the translational level, since the steady-state level and the enzymatic activity of p210 ^bcr/abl are reduced, whereas bcr/abl mRNA levels are unaltered. The results are consistent with the existence of pleiotropic differentiation pathways in K562 cells.     

2-甲氧基雌二醇对白血病K562细胞凋亡相关基因表达的影响及其机制

 目的　探讨2-甲氧基雌二醇（2-ME）对白血病K562细胞凋亡的影响及其作用机制。方法　实验分为3组,对照组：培养基中不含2-ME;实验组：分别用1、2、4、8、16μmol／L的2-ME处理K562细胞36 h后观察各项指标的变化;阴性对照组：培养液中以无RNase蒸馏水代替K562细胞。应用原位细胞凋亡法（TUNEL）、流式细胞术（FCM）、半定量RT-PCR及黄嘌呤氧化酶法分别检测K562细胞凋亡率、Caspase-3、性连锁凋亡抑制蛋白（XIAP）及其基因表达、超氧化物歧化酶（SOD）与活性氧（ROS）水平。结果　不同浓度的2-ME与K562细胞作用36 h后,2-ME在一定的浓度范围内以剂量依赖形式诱导K562细胞凋亡;2-ME通过上调促凋亡因子Caspase-3和（或）下调抗凋亡因子XIAP的表达,降低SOD及增加ROS水平等途径促进K562细胞凋亡,这可能是2-ME诱导K562细胞凋亡的机制之一。结论　2-ME能够以剂量依赖形式诱导K562细胞凋亡,显示了其在慢性粒细胞白血病（CML）治疗中的潜在价值。     

重组反义c-myc腺病毒抑制K562细胞生长、诱导凋亡的作用

目的：研究重组反义cmyc腺病毒（Ad—AS-c-myc）对人慢性粒细胞K562细胞系抑制生长，诱导凋亡作用及分子机制，探讨Ad-As-c—myc用于慢性粒细胞白血病基因治疗的可能性。方法：采用重组腺病毒Lac—Z（Ad—LacZ）及Ad—AS-c—myc联合多聚季胺转染K562细胞，Xgal染色判断转染效率。采用形态学、MTT试验、RT—PCR、DNA凝胶电泳、流式细胞仪及免疫细胞化学等方法进行研究。结果：多聚阳离子可提高腺病毒载体对K562细胞的转染，Ad—LacZ＋多聚季胺转染率达86％。AdAS—c—myc能抑制K562细胞c—myc基因在转录水平的表达，K562细胞生长受抑（抑制率38％）；Ad—AS-c—myc可使K562细胞G2、G2期阻滞，增殖相关基因PCNA表达降低，Apo2．7蛋白阳性细胞率增高，DNA电泳出现DNA梯形条带。结论：Ad—AS-c-myc对K562细胞具有抑制生长及诱导凋亡作用，其生物学作用与K562细胞c-myc及PCNA的表达降低有关。Ad-AS-c-myc在慢性粒细胞白血病基因治疗中具有潜在的临床价值。     

2-甲氧基雌二醇对白血病细胞K562增生、凋亡及细胞周期的影响

 目的 探讨2-甲氧基雌二醇（2-ME）对体外培养的慢性粒细胞白血病（CML）急变期细胞系bcr-abl（+）K562细胞增生、凋亡及细胞周期的影响。方法 将不同浓度和作用时间的2-ME与K562细胞共同培养，采用相差显微镜观察细胞的形态学变化；四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测2-ME对K562细胞增生的抑制作用；流式细胞术分析2-ME对K562细胞凋亡及细胞周期的影响。结果 1~ 16μmol／L浓度的2-ME在24、36、48及60 h均可明显抑制K562细胞增生，并在一定范围内呈时间和剂量依赖性；2-ME作用后G0／G1期细胞增加，并伴随细胞凋亡峰和凋亡率的升高。结论 2-ME可抑制K562细胞增生，诱导其凋亡，为2-ME的临床应用提供实验依据。     

重楼皂苷D对人慢性粒细胞白血病K562细胞增殖的抑制作用及其机制

目的 探讨重楼皂苷D对人慢性粒细胞白血病细胞株K562增殖的抑制作用及其机制.方法 选用浓度为0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.2、2.4μmol/L重楼皂苷D作用于K562细胞24 h,用CCK-8法检测重楼皂苷D对K562细胞增殖的抑制作用;流式细胞术检测重楼皂苷D对K562细胞凋亡以及细胞周期分布的影响;Western blot方法检测相关蛋白的表达.结果 重楼皂苷D可显著抑制K562细胞增殖,24 h的半数有效抑制浓度(IC50)为(0.9±0.1)μmol/L.流式细胞术检测结果显示,浓度为0.9μmol/L重楼皂苷D作用于K562细胞12、24 h后,细胞早期凋亡率较对照组的(2.05±0.45)%分别提高到(11.46±1.51)%、(28.87±2.35)%,差异有统计学意义(F=38.637,P<0.05).重楼皂苷D能够显著下调bcl-2、CDK1、cyclin B1、bcr-abl融合蛋白的表达,上调Bax、细胞色素C、活化的caspase-3以及p21的表达(均P<0.05).此外,重楼皂苷D能够将细胞周期阻滞在G2/M期(F=42.355,P<0.05).结论 重楼皂苷D能够明显抑制慢性粒细胞白血病K562细胞增殖,其作用机制可能是诱导细胞凋亡及促进细胞周期阻滞.     

K562/VCR单克隆多药耐药亚细胞系的建立

目的　建立耐药性较为均一的 K5 6 2 / VCR多药耐药 (MDR)亚细胞系 ,为更好研究多药耐药性的产生以及逆转机制提供良好的实验材料。方法　采用三种不同的培养方法和有限稀释法对 K5 6 2 / VCR MDR细胞系进行亚克隆培养 ,并用流式细胞仪 (FCM)测定 p170的表达情况。结果　加用培养上清或滋养细胞存在的条件下 ,亚克隆效率明显高于无条件培养液 (P<0 .0 5 ,P<0 .0 1)。建立的单克隆 MDR亚细胞系 6株 ,FCM分析证实 p170呈不同程度的表达 ,其中表达最高者为 31.4 % (K5 6 2 / VCR A5 - A1)。结论　 (1)耐药细胞系的亚克隆培养需要条件培养液或滋养细胞的支持 ,后者较前者更为有效。 (2 )成功建立了 6株 K5 6 2 / VCR单克隆多药耐药亚细胞系     

Inhibition of collagenolytic activity in human leukemic K562 cells by tamoxifen

Presence of a collagenolytic activity has been demonstrated in the human leukemic cell line K562. Among various effectors studied, tamoxifen, a well-known antiestrogenic compound, exhibited a strong inhibitory effect. After 3 days of culture in the presence of 10⁻⁷M of tamoxifen, 75% of the collagenolytic activity was inhibited. Hydroxytamoxifen and N-desmethyltamoxifen were equally potent inhibitors though devoid of the direct cytotoxic effect. Cis-tamoxifen was less efficient. K562 cells have no binding sites for estrogens but they possess high affinity binding sites for ³H-tamoxifen (295 fmol/mg of proteins, K_D=0.25 × 10⁻⁹ M). Tamoxifen had no effect on cellular differentiation or enzyme secretion. Anticollagenolytic activity of tamoxifen (10⁻⁷-10⁻⁶ M) could be related to its inhibitory action on plasmin and plasminogen activator.     

柚皮素对人类白血病K562细胞生长的作用及其机制探讨

 目的 研究柚皮素（naringenin）对人类慢性髓系白血病K562细胞株的作用及其机制。方法 体外培养K562细胞,MTT法检测柚皮素在不同浓度、不同时间点对K562细胞生长的影响;用免疫组织化学的方法检测细胞增殖核抗原（PCNA）的表达,并计算PCNA标记指数（LI）;显微镜和透射电镜下观察细胞形态变化;流式细胞仪分析细胞周期分布和细胞凋亡率;用RT-PCR和Western blot的方法检测K562细胞中p53、p21WAF1 mRNA和蛋白表达的变化。结果 柚皮素对K562细胞增生有明显抑制作用,作用24、48和72 h后的半数抑制浓度（IC50）分别为455 μmol／L、225 μmol／L和175 μmol／L;PCNA在柚皮素实验组的表达显著低于对照组;普通光镜以及电镜观察均见实验组细胞显著的增生抑制和典型的细胞凋亡形态学改变;流式细胞仪分析证实柚皮素能使K562细胞聚积在G0／G1期、S期细胞减少,凋亡率增加;RT-PCR和Western-blot检测表明,实验组细胞表达p21 mRNA和蛋白质呈浓度和时间依赖性升高,而p53变化不明显。结论 柚皮素对K562细胞具有明显的增生抑制作用,细胞周期阻滞和诱导凋亡可能是其重要机制,而非p53依赖性的p21上调可能是其发挥作用的重要途径。     

HTLV—I相关抗原及其抗体在AML细胞表面的表达

应用直接免疫金银染色法和直接酶免疫法分别检测３７例急性髓系白血病（ＡＭＬ）患者白血病细胞培养前后其表面ＨＴＬＶ－Ｉ相关抗原及其抗体的变化。结果表明，培养前ＨＴＬＶ－Ｉ相关抗原的患者阳性率、细胞阳性率（％，ｘ±ｓ）分别为２７．０％（１０／３７）、１６．８９±２７．７４，培养６天后分别上升至７８．４％（２９／３７）、４３．４４±３０．０６，分别经χ２检验和ｔ检验表明均有显著性差异（Ｐ＜０．０１，Ｐ＜０．００１）。培养前ＨＴＬＶ－Ｉ相关抗体的患者阳性率、细胞阳性率（％，ｘ±ｓ）分别为７３．０％（２７／３７）、４８．２１±３４．３０，培养６天后未能检测出ＨＴＬＶ－Ｉ相关抗体。２０例对照采用相同的细胞分离、培养和检测手段无阳性发现。进一步分析表明，培养前ＡＭＬ细胞表面ＨＴＬＶ－Ｉ相关抗原及其抗体表达的细胞阳性率之间呈明显负相关（ｒ＝－０．５６，Ｐ＜０．０１）。从而推论ＡＭＬ可能与外源性、且与ＨＴＬＶ－Ｉ有部分同源性逆转录病毒感染有关     

硼替佐米对伊马替尼耐药细胞株K562/G01增殖抑制和诱导凋亡作用的研究

 目的　探讨蛋白酶体抑制剂硼替佐米（BOR）对慢性粒细胞白血病（CML）伊马替尼耐药细胞株K562／G01的增殖抑制和诱导凋亡作用。方法　采用MTT法观察细胞的生长抑制效应;流式细胞术（FCM）检测细胞周期与凋亡。结果　K562／G01细胞对伊马替尼不敏感,伊马替尼对K562／G01和K562细胞的IC50分别是（20.09±1.38）、（0.54±0.13）μmol／L;BOR对K562／G01细胞具有增殖抑制作用,并于48 h时作用效果达高峰,IC50（23.10±2.71）nmol／L,随着BOR浓度和作用时间的增加,FCM检测可见G2／M 期细胞周期阻滞及明显的凋亡峰。结论　BOR对CML伊马替尼耐药细胞株具有增殖抑制和诱导凋亡的作用,其机制可能与细胞周期G2／M 期的阻滞有关。     

K562多药耐药细胞系中肿瘤干细胞样细胞对伊马替尼耐药机制的初步研究

 目的 进一步阐明一些高表达P-糖蛋白（P-gp）的慢性粒细胞白血病细胞对伊马替尼耐药的机制。方法 经过对K562细胞系长期的足叶乙苷（VP16）诱导和克隆筛选,建立一株耐药细胞系K562／VP16;利用干细胞高效能将Hoechst 33342 荧光染料泵出细胞的特性,采用流式细胞术,从K562／VP16细胞系中分选出一小群细胞,即边缘细胞（SP）,称为K562／VP16 SP细胞,并初步探讨其抗伊马替尼的机制。结果 bcr／abl和abl 蛋白在K562细胞、K562／VP16 SP细胞及非K562／VP16 SP细胞（non-SP K562／VP16）中的表达水平差异无统计学意义;P-gp在K562细胞中不表达,在K562／VP16 SP及non-SP K562／VP16细胞中均高表达且表达水平一致;与non-SP K562／VP16细胞比较,K562／VP16 SP细胞对伊马替尼的耐药性更强,并且这种抗性几乎不能被多种多药耐药逆转剂逆转;另外,体内外实验显示,K562／VP16细胞的致瘤性几乎全部来源于K562／VP16 SP细胞。结论 bcr／abl基因的扩增、过度表达和多药耐药基因及其蛋白表达产物P-gp的高表达,可能不是白血病细胞产生对伊马替尼临床耐药的重要机制;白血病细胞对伊马替尼具有一定的抗性,可能与数量极少的白血病干细胞有直接的关系。因此,这类数量极少的干细胞样的肿瘤细胞应当成为有效治疗肿瘤的靶细胞。     

PKF118-310对白血病K562细胞凋亡的影响及其机制

目的：探讨小分子化合物PKF118-310对人慢性粒细胞白血病（CML）K562细胞凋亡的影响及其机制。方法用不同浓度PKF118-310处理K562细胞,用四甲基偶氮唑盐（MTT）法检测其对细胞增殖的抑制;免疫荧光法观察细胞核β-catenin／TCF转录复合物的形成;流式细胞术检测细胞凋亡;Western blot检测caspase-3、caspase-8、XIAP、bcl-2、β-catenin、TCF、C-myc及cyclin D1的表达。结果PKF118-310能够抑制K562细胞生长,其对K562细胞在24、48、72 h的半数抑制浓度（IC50）值分别为5.388、3.290、1.566μmol ／L。细胞核内形成β-catenin／TCF转录复合物。分别用1.6、3.2μmol／L的PKF118-310作用于K562细胞48 h后,经Annexin V-FITC／碘化丙啶（PI）双标检测细胞凋亡率分别为（48.0±0.9）%、（80.2±1.2）%,均高于对照组的（1.2±0.6）%（均P＜0.05）。不同浓度PKF118-310处理K562细胞72 h后,caspase-3及caspase-8蛋白表达均高于对照组（均P＜0.05）,而XIAP、bcl-2、β-catenin、TCF、c-myc及cyclin D1蛋白表达均低于对照组（均P＜0.05）。结论PKF118-310可抑制K562细胞增殖,并诱导其凋亡。     

三氧化二砷联合甲磺酸伊马替尼、咖啡因对K562白血病细胞的协同作用

 目的 探讨三氧化二砷（Arsenic trioxide,As2O3）与酪氨酸激酶抑制剂甲磺酸伊马替尼（实验药物代号STI571）以及细胞周期调节剂咖啡因联合诱导K562细胞凋亡的作用及机制,为寻找克服K562细胞对As2O3抵抗的有效手段提供实验依据。方法 以As2O3与STI571、咖啡因联合作用于K562细胞,采用MTT方法检测细胞增生活性,PI染色流式细胞仪检测细胞周期,PI和Annexin V双染色流式检测细胞凋亡,Western blot法检测细胞周期相关调节蛋白的表达。结果 5.0 μmol／L浓度的咖啡因对K562细胞增生无抑制作用,亦不能增强As2O3的抑制作用,单独以STI571 1.0 μmol／L处理,即可有效抑制K562细胞的生长,与As2O3联用能明显增加其抑制增生的效应;咖啡因与As2O3联合作用,不增加As2O3诱导的K562细胞凋亡率[（14.7±3.6）%vs（15.3±3.3）%,P＞0.05]; STI571具有轻度诱导K562细胞凋亡的作用[（18.3±4.5）%],与As2O3合用可显著增加诱导凋亡率[（14.7±3.6）%vs（42.8±4.2）%,P＜0.01],并明显降低As2O3诱导的G2／M期细胞比例。与单用As2O3比较,As2O3 + STI571明显抑制cdc2、cdc2-p及survivin蛋白表达,而As2O3与咖啡因合用不能诱导survivin蛋白表达下调,对cdc2、cdc2-p蛋白的表达无明显影响。结论 周期调节药物咖啡因对As2O3诱导K562细胞凋亡无增敏作用;酪氨酸激酶抑制剂STI571能协同As2O3诱导K562细胞凋亡,下调抗凋亡蛋白survivin的表达可能是其机制之一,值得深入研究其临床应用效果。     

重组腺病毒Ad5F35-SH2-DED对K562细胞裸鼠致瘤能力的影响

目的:研究融合蛋白SH2-DED(SD)对白血病K562细胞裸鼠皮下移植瘤的影响.方法:建立K562细胞裸鼠皮下移植瘤的重组腺病毒预防和治疗模型.预防模型采用皮下注射经重组腺病毒Ad5F35-SD或Ad5F35-SmD预处理的K562细胞;治疗模型采用皮下注射K562细胞建立皮下移植瘤后,进行Ad5F35-SD或Ad5F35-SmD的瘤体内多点注射.观察裸鼠移植瘤的生长情况以及移植瘤肿瘤细胞的形态学变化.应用TUNEL法和电子显微镜观察移植瘤肿瘤细胞的凋亡情况.结果:治疗模型组中,Ad5F35-SD处理组移植瘤体积明显缩小,肿瘤细胞核浓缩,细胞质染色加深.TUNEL法和电子显微镜检测结果提示,肿瘤细胞发生凋亡,且凋亡相关蛋白caspase-3和caspase-8表达上调.Ad5F35-SD在预防模型组中同样具有抑制移植瘤生长的作用.结论:重组腺病毒Ad5F35-SD能够抑制K562细胞在裸鼠体内的致瘤能力以及裸鼠皮下移植瘤的生长,并促进肿瘤细胞凋亡.     

HSP27高表达与人白血病多药耐药细胞K562/VCR的关系

背景与目的:白血病细胞多药耐药(multidrug resistance,MDR)是白血病化疗失败的常见原因,虽然已有研究揭示了一些肿瘤MDR机制,但目前仍然不能完全解释MDR现象。本文旨在应用蛋白质组学方法筛选白血病耐药相关蛋白,并研究其与白血病MDR的关系,为进一步阐明白血病MDR发生的分子机制提供理论依据。方法:二维聚丙烯酰胺凝胶电泳(two-dimensional electrophoresis,2-DE)技术分离白血病细胞K562和人白血病耐药细胞K562/VCR的总蛋白,用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption/ionization-time offlight-mass spectrometry,MALDI-TOF-MS)对差异表达的蛋白质点进行鉴定。应用反义核酸技术将分离鉴定差异表达蛋白的反义核酸转染至耐药细胞,Western blot检测转染后差异蛋白的表达情况,MTT法检测转染后细胞存活率,流式细胞仪检测转染后细胞凋亡率。结果:在K562/VCR细胞与K562细胞中鉴定出一差异表达蛋白点,并用质谱分析证实其为热休克蛋白27(heat shock protein27,HSP27)。用HSP27反义核酸转染K562/VCR细胞,在不同浓度长春新碱作用下,HSP27反义核酸转染的K562/VCR细胞的存活率较对照错义核酸转染组明显降低(P<0.05),流式细胞仪显示细胞凋亡率为16.37%,明显高于对照组(P<0.05)。结论:HSP27在K562/VCR细胞中高表达,其表达抑制后,K562/VCR细胞对长春新碱的敏感性增强。     

马钱子碱对白血病K562/A02细胞多药耐药性的逆转作用

目的：研究马钱子碱（vauqueline）对人白血病K562/A02细胞多药耐药性的逆转作用。方法：采用噻唑蓝（MTT）法检测马钱子碱的细胞毒作用;采用半定量逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）和免疫印迹（Western blot）分别检测非细胞毒浓度（IC10）的马钱子碱对K562/A02细胞MDR1 （multidrug resistance gene 1）、多药耐药相关蛋白（multidrug resistance-associated protein,MRP）、拓扑异构酶Ⅱ（topoisomeraseⅡ,TopoⅡ）、谷胱苷肽-S-转移酶（glutathione s-transferase,GST-π）mRNA及其蛋白表达的影响。结果：非细胞毒浓度（IC10）的马钱子碱作用后,K562/A02细胞中MDR1mRNA及P-gp表达降低（P<0.01）。而MRP、TopoⅡ、GST-π mRNA及其蛋白的表达无明显变化（P>0.05）,同时马钱子碱能增加化疗药物在白血病细胞内的积累。结论：马钱子碱能部分逆转K562/A02细胞的耐药性,其作用机制可能与下调K562/A02细胞MDR1 mRNA的表达,导致细胞膜上P-gp的表达量减少,化疗药物从细胞内溢出减少有关。     

Induction of differentiation in erythroleukemic K562 cells by γ-irradiation

Various agents have been shown to induce differentiation in neoplastic cells. The present study aimed at investigating comparable phenomena induced by high doses of γ-irradiation in the presence of physiological factors. The erythroleukemic K562 cells were γ-irradiated or treated with cytosine-arabinoside (Ara-C), and examined for cell size, protein content, acetylcholinesterase (AChE)-activity and hemoglobin synthesis in relation to mitotic activity. At doses above 10 Gy, differentiation was induced, as recognized by elevated AChE-activity, accompanied by an increase in cell size and protein content and cessation of cell proliferation. Moreover, irradiation, as well as Ara-C, induced hemoglobin synthesis when cultures were supplemented with hemin prior to treatment. It is suggested that the basic mechanisms of differentiation induction are similar for ionizing radiation and certain chemical agents and are related to continued growth of essential cytoplasmic constituents during inhibition of mitotic activity.