核转运信号蛋白1选择性抑制剂KPT-330诱导白血病细胞凋亡的分子机制

目的 探讨核转运信号蛋白1(CRM1)选择性抑制剂KPT-330对急性白血病细胞凋亡的诱导作用及可能的分子机制.方法 白血病细胞株[人急性早幼粒白血病细胞(NB4)、人慢性粒细胞白血病细胞(K562)、人急性早幼粒白血病细胞(HL-60)]分为对照组(不予KPT-330处理)和KPT-330处理组(予终浓度0.01、0.10、0.20、0.50、1.00、5.00、10.00μmol/L KPT-330孵育细胞).应用细胞计数试剂盒(CCK-8)比色法观察KPT-330对白血病细胞的生长抑制作用;应用荧光显微镜观察KPT-330诱发白血病细胞形态的变化;应用Annexin V/PI标记流式细胞术分析KPT-330诱发的细胞凋亡;Western blot检测CRM1表达量及凋亡相关蛋白半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-9(Caspase-9)、半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(Caspase-3)、DNA修复酶(poly ADP-ri-bose polymerase,PARP)的表达水平和活化状态;基因芯片分析KPT-330对急性白血病细胞基因表达谱及长链非编码RNA(lncRNA)表达谱的影响.结果 KPT-330呈剂量依赖性抑制白血病细胞的生长,并使CRM1表达下调;与对照组相比,实验组细胞出现了明显的形态异常,较低浓度的KPT-330(0.2μmol/L和1.0μmol/L)即可导致白血病细胞的明显凋亡,0.2μmol/L KPT-33024 h处理组NB4、K562、HL-60细胞凋亡率(%)分别为(4.95±0.21)%、(14.05±0.07)%、(4.95±0.63)%;0.20μmol/L KPT-33048 h处理组(6.10±0.56)%、(20.75±0.21)%、(5.85±0.07)%;1.00μmol/L KPT-33024 h处理组(41.15±0.21)%、(35.45±0.35)%、(15.65±0.07)%;1.00μmol/L KPT-33048 h处理组(52.45±0.35)%、(47.45±2.47)%、(16.80±1.98)%,与对照组[24 h NB4、K562、HL-60:(3.30±0.28)%、(9.50±0.56)%、(2.00±0.14)%;48 h NB4、K562、HL-60:(3.70±0.14)%、(3.50±0.28)%、(2.15±0.21)%]比较差异均有统计学意义(均P<0.05).在多种白血病细胞中均出现G2期细胞显著减少,以及subG1期细胞的增加,活化型Caspase-3、Caspase-9和PARP蛋白表达水平增加.基因芯片分析表明KPT-330诱导白血病细胞凋亡可能与Toll样受体(TLR)信号及谷胱甘肽代谢信号通路等密切相关.结论 CRM1抑制剂KPT-330可显著抑制白血病细胞增殖,促进细胞凋亡.KPT-330诱导白血病细胞凋亡可能与TLR信号以及谷胱甘肽代谢信号通路等相关.