转录因子GATA-2基因在淋巴系白血病中的表达特点
作者：陈少华 李扬秋 杨力建 张洹 许敏华
单位：暨南大学医学院血液病研究室 510632
关键词：转录因子GATA-2；白血病；反转录-多聚酶链反应
广东医学000108
【摘要】 目的 了解GATA-2基因在淋巴系白血病中的表达情况。方法 利用反转录-多聚酶链反应(RT-PCR)扩增急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、多毛细胞白血病(HCL)和淋巴瘤白血病等101例病人外周血单个核细胞中GATA-2基因。结果 GATA-2基因在ALL和CLL中的表达率分别为79.2%和94.4%，3例HCL均表达GATA-2，3例淋巴瘤细胞白血病仅1例表达GATA-2。结论 绝大多数白血病标本表达GATA-2基因，GATA-2可能是淋巴系白血病细胞的增殖过程中所需要的转录因子之一。
, 百拇医药
The expression of transcription factor GATA-2 gene in lymphocytic leukemia
Chen Shaohua Li Yangqiu Yang Lijian et al
(Department of Hematology, Medical College of Jinan University, Guangzhou 510632)
【Abstract】 Objective To investigate the expression of GATA-2 gene in lymphocytic leukemia.Methods RT-PCR was performed to detect the expression of GATA-2 gene from peripheral blood mononuclear cells from 101 cases with acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, hairy cells leukemia, or lymphoma leukemia. Results The expression rates of GATA-2 gene in ALL and CLL were 79.2% and 94.4% respectively, GATA-2 expression could be found in all 3 cases with HCL, whereas only 1 out of 3 cases with lymphoma leukemia expressed GATA-2 gene.Conclusion The expression of GATA-2 gene could be detected in most lymphocytic leukemia. GATA-2 may be one of important transcription factors in lymphocytic leukemia cell proliferation.
, 百拇医药
【Key words】 Transcription factor GATA-2 Leukemia RT-PCR
转录因子GATA家族发现于1989年，它是属于“锌指”结构家族的转录因子，与靶基因的特异性结合序列为A/T(GATA)A/G，故称之为GATA转录因子。自GATA-1发现后，目前已报道的GATA转录因子家族有6个成员，GATA-1主要调节红系的增殖和成熟，GATA-3为T细胞特异性转录因子，GATA-4～6主要调节消化系统和心血管系统的发育与成熟，而GATA-2主要作用于造血的早期，调节造血干/祖细胞的增殖、分化与成熟[1，2]。对于GATA-2在白血病细胞的增殖调节中的作用不甚了解，我们曾报道GATA-2在髓系白血病中的表达情况[3]，本研究分析GATA-2基因在ALL、CLL及HCL等淋巴系白血病中的表达情况。
1 材料与方法
, 百拇医药 1.1 标本 经细胞形态、细胞组化和细胞免疫学检测确诊的急性淋巴细胞白血病(ALL)77例、慢性淋巴细胞白血病(CLL)18例、多毛细胞白血病(HCL)3例和淋巴瘤细胞白血病3例。正常人30例和白血病细胞株K562和HL60作为对照。外周血单个核细胞分离按常规方法进行。
1.2 RNA，DNA提取和cDNA合成 RNA和DNA提取应用RNAzol试剂盒(Gibco, BRL)，所获得RNA再应用随机引物和反转录酶试剂盒(Superscript Ⅱ, Gibco, BRL)反转录合成cDNA第一链。均按常规方法进行。
1.3 反转录-多聚酶链反应(RT-PCR) 据Dorfman等[4]所报道的GATA-2基因的cDNA序列，在其重要结构区-锌指结构区(与靶基因的结合部位)设计1对引物：上游引物GATA-2f:5′-GAAGAGCCGGCACCTGTTGT(1203-1222 bp)，下游引物：GATA-2b:5′GGATGACTTCTCCTGCATGC(1453-1434 bp)，引物由德国柏林TIB公司合成。PCR操作按常规方法进行。总反应体积为25 μl，其中含1 μl cDNA, 0.1 mmol/L dNTP(包括dATP, dCTP, dGTP和dTTP),引物浓度均为0.2 μmol/L，1.5 U聚合酶，反应在PCR缓冲液[10 mmol/L Tris-HCl, pH 8.3， 50 mmol/L KCl, 1.5 mmol/L MgCl2及0.001%明胶]中进行(所有试剂均为PE公司产品)。反应程序为：94℃，1 min(首次为3 min)，62℃，1 min, 72℃，1 min(末次为10 min)，共进行35个循环，结束后保存于4℃中。各反应均设阳性和阴性对照。此外，实验中设DNA对照组，以确保RT-PCR的正确性。
, 百拇医药
1.4 统计学分析 结果以率表示，采用SPSS软件处理，进行χ2检验。
2 结果
经GTAT-2f/b一对引物对cDNA进行扩增，可得到241 bp的PCR产物，而对DNA样本的扩增产物为750 bp左右(图1)，这是DNA中存在内含子，故其PCR产物较已剪辑后表达的mRNA大，借此，可以明确所检测的241 bp的PCR产物为来自mRNA反转录的cDNA。结果发现绝大部分患者表达了GATA-2基因(表1)，K562和HL60细胞均表达GATA-2基因，30例正常人的外周血单个核细胞有16例表达GATA-2基因(53.3%)。淋系白血病中GATA-2基因的表达率显著高于正常人(P＝0.002)，ALL和CLL的GATA-2阳性率均与正常人的差异有高度显著性(P<0.01)。
, 百拇医药
图1 应用GATA-2f/GATA-2b一对引物所扩增的PCR产物
MW：分子量标志，1～2泳道为ALL患者cDNA样本所扩增的PCR产物，可见241 bp的阳性带，3～4：为DNA样本所扩增的PCR产物，约750 bp的阳性带，5：阴性对照
表1 GATA-2基因在各种淋巴系白血病中的表达情况
例数
阳性数
阴性数
表达率(%)
ALL
77
61
, 百拇医药
16
79.2
CLL
18
17
1
94.4
HCL
3
3
0
100
淋巴瘤细胞白血病
, 百拇医药 3
1
2
33.3
合计
101
82
19
81.2
3 讨论
GATA-2是造血系统的重要转录因子之一，在鼠胚胎细胞(ES细胞)中，以染色体定点断裂方法去除GATA-2基因后，使整个造血系统的发育障碍[2，5]，提示GATA-2在胚胎早期已开始调节造血系统的发育，并在造血干/祖细胞的增殖、分化和成熟中起重要的作用，但GATA-2的异常表达也可以阻止正常造血细胞的增殖和分化[6]。故GATA-2的正常表达在维持正常造血中十分重要。我们曾发现GATA-2在髓系白血病中的高表达情况[4]，本研究结果同样发现在淋系白血病中GATA-2基因的表达率明显高于正常人，该结果提示绝大多数淋系白血病细胞表达GATA-2基因，推测GATA-2可能也同样调节淋系白血病细胞的增殖过程，由于GATA-2基因属于原癌基因，作为原癌基因的产物，如果GATA-2出现异常表达或基因突变，有可能与白血病细胞的分化成熟障碍有关，但目前尚未见该方面的研究报道。目前，对GATA-2的研究主要集中在其生物学特性和功能方面，而对其在白血病中的作用的报道不多，本研究初步报道GATA-2在淋系白血病中的高表达情况，至于在白血病细胞和正常造血细胞中GATA-2表达量是否存在差别和是否出现基因突变，还有待进一步分析。
, 百拇医药
参考文献
1，李扬秋，汪明春.转录因子GATA的发现及其在造血系统的研究进展.国外医学输血和血液分册，1996，19：153
2，Tsai FY, Keller G, Kuo FC, et al. An early haematopoietic defect in mice lacking the transcription factor GATA-2. Nature, 1994, 371:221
3，李扬秋，汪明春，Siegert W, et al. GATA-1, GATA-2和SCL基因在髓性白血病中的表达和联合表达.白血病，1995，4：206
4，Dorfman DM, Wilson DB, Bruns GAP, et al. Human transcription factor GATA-2. J Biol Chem, 1992, 267:1279
, http://www.100md.com
5，Kelley C, Yee K, Harland R, et al. Ventral expression of GATA-1 and GATA-2 in the Xenopus embryo defines induction of hematopoietic mesoderm. Dev Biol, 1994, 165:193
6，Persons DA, Allay JA, Allay ER, et al. Enforced expression of the GATA-2 transcription factor blocks normal hematopoiesis. Blood, 1999, 93:488
(收稿日期：1999-09-20), 百拇医药
单位：暨南大学医学院血液病研究室 510632
关键词：转录因子GATA-2；白血病；反转录-多聚酶链反应
广东医学000108
【摘要】 目的 了解GATA-2基因在淋巴系白血病中的表达情况。方法 利用反转录-多聚酶链反应(RT-PCR)扩增急性淋巴细胞白血病(ALL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)、多毛细胞白血病(HCL)和淋巴瘤白血病等101例病人外周血单个核细胞中GATA-2基因。结果 GATA-2基因在ALL和CLL中的表达率分别为79.2%和94.4%，3例HCL均表达GATA-2，3例淋巴瘤细胞白血病仅1例表达GATA-2。结论 绝大多数白血病标本表达GATA-2基因，GATA-2可能是淋巴系白血病细胞的增殖过程中所需要的转录因子之一。
, 百拇医药
The expression of transcription factor GATA-2 gene in lymphocytic leukemia
Chen Shaohua Li Yangqiu Yang Lijian et al
(Department of Hematology, Medical College of Jinan University, Guangzhou 510632)
【Abstract】 Objective To investigate the expression of GATA-2 gene in lymphocytic leukemia.Methods RT-PCR was performed to detect the expression of GATA-2 gene from peripheral blood mononuclear cells from 101 cases with acute lymphoblastic leukemia, chronic lymphocytic leukemia, hairy cells leukemia, or lymphoma leukemia. Results The expression rates of GATA-2 gene in ALL and CLL were 79.2% and 94.4% respectively, GATA-2 expression could be found in all 3 cases with HCL, whereas only 1 out of 3 cases with lymphoma leukemia expressed GATA-2 gene.Conclusion The expression of GATA-2 gene could be detected in most lymphocytic leukemia. GATA-2 may be one of important transcription factors in lymphocytic leukemia cell proliferation.
, 百拇医药
【Key words】 Transcription factor GATA-2 Leukemia RT-PCR
转录因子GATA家族发现于1989年，它是属于“锌指”结构家族的转录因子，与靶基因的特异性结合序列为A/T(GATA)A/G，故称之为GATA转录因子。自GATA-1发现后，目前已报道的GATA转录因子家族有6个成员，GATA-1主要调节红系的增殖和成熟，GATA-3为T细胞特异性转录因子，GATA-4～6主要调节消化系统和心血管系统的发育与成熟，而GATA-2主要作用于造血的早期，调节造血干/祖细胞的增殖、分化与成熟[1，2]。对于GATA-2在白血病细胞的增殖调节中的作用不甚了解，我们曾报道GATA-2在髓系白血病中的表达情况[3]，本研究分析GATA-2基因在ALL、CLL及HCL等淋巴系白血病中的表达情况。
1 材料与方法
, 百拇医药 1.1 标本 经细胞形态、细胞组化和细胞免疫学检测确诊的急性淋巴细胞白血病(ALL)77例、慢性淋巴细胞白血病(CLL)18例、多毛细胞白血病(HCL)3例和淋巴瘤细胞白血病3例。正常人30例和白血病细胞株K562和HL60作为对照。外周血单个核细胞分离按常规方法进行。
1.2 RNA，DNA提取和cDNA合成 RNA和DNA提取应用RNAzol试剂盒(Gibco, BRL)，所获得RNA再应用随机引物和反转录酶试剂盒(Superscript Ⅱ, Gibco, BRL)反转录合成cDNA第一链。均按常规方法进行。
1.3 反转录-多聚酶链反应(RT-PCR) 据Dorfman等[4]所报道的GATA-2基因的cDNA序列，在其重要结构区-锌指结构区(与靶基因的结合部位)设计1对引物：上游引物GATA-2f:5′-GAAGAGCCGGCACCTGTTGT(1203-1222 bp)，下游引物：GATA-2b:5′GGATGACTTCTCCTGCATGC(1453-1434 bp)，引物由德国柏林TIB公司合成。PCR操作按常规方法进行。总反应体积为25 μl，其中含1 μl cDNA, 0.1 mmol/L dNTP(包括dATP, dCTP, dGTP和dTTP),引物浓度均为0.2 μmol/L，1.5 U聚合酶，反应在PCR缓冲液[10 mmol/L Tris-HCl, pH 8.3， 50 mmol/L KCl, 1.5 mmol/L MgCl2及0.001%明胶]中进行(所有试剂均为PE公司产品)。反应程序为：94℃，1 min(首次为3 min)，62℃，1 min, 72℃，1 min(末次为10 min)，共进行35个循环，结束后保存于4℃中。各反应均设阳性和阴性对照。此外，实验中设DNA对照组，以确保RT-PCR的正确性。
, 百拇医药
1.4 统计学分析 结果以率表示，采用SPSS软件处理，进行χ2检验。
2 结果
经GTAT-2f/b一对引物对cDNA进行扩增，可得到241 bp的PCR产物，而对DNA样本的扩增产物为750 bp左右(图1)，这是DNA中存在内含子，故其PCR产物较已剪辑后表达的mRNA大，借此，可以明确所检测的241 bp的PCR产物为来自mRNA反转录的cDNA。结果发现绝大部分患者表达了GATA-2基因(表1)，K562和HL60细胞均表达GATA-2基因，30例正常人的外周血单个核细胞有16例表达GATA-2基因(53.3%)。淋系白血病中GATA-2基因的表达率显著高于正常人(P＝0.002)，ALL和CLL的GATA-2阳性率均与正常人的差异有高度显著性(P<0.01)。
, 百拇医药
图1 应用GATA-2f/GATA-2b一对引物所扩增的PCR产物
MW：分子量标志，1～2泳道为ALL患者cDNA样本所扩增的PCR产物，可见241 bp的阳性带，3～4：为DNA样本所扩增的PCR产物，约750 bp的阳性带，5：阴性对照
表1 GATA-2基因在各种淋巴系白血病中的表达情况
例数
阳性数
阴性数
表达率(%)
ALL
77
61
, 百拇医药
16
79.2
CLL
18
17
1
94.4
HCL
3
3
0
100
淋巴瘤细胞白血病
, 百拇医药 3
1
2
33.3
合计
101
82
19
81.2
3 讨论
GATA-2是造血系统的重要转录因子之一，在鼠胚胎细胞(ES细胞)中，以染色体定点断裂方法去除GATA-2基因后，使整个造血系统的发育障碍[2，5]，提示GATA-2在胚胎早期已开始调节造血系统的发育，并在造血干/祖细胞的增殖、分化和成熟中起重要的作用，但GATA-2的异常表达也可以阻止正常造血细胞的增殖和分化[6]。故GATA-2的正常表达在维持正常造血中十分重要。我们曾发现GATA-2在髓系白血病中的高表达情况[4]，本研究结果同样发现在淋系白血病中GATA-2基因的表达率明显高于正常人，该结果提示绝大多数淋系白血病细胞表达GATA-2基因，推测GATA-2可能也同样调节淋系白血病细胞的增殖过程，由于GATA-2基因属于原癌基因，作为原癌基因的产物，如果GATA-2出现异常表达或基因突变，有可能与白血病细胞的分化成熟障碍有关，但目前尚未见该方面的研究报道。目前，对GATA-2的研究主要集中在其生物学特性和功能方面，而对其在白血病中的作用的报道不多，本研究初步报道GATA-2在淋系白血病中的高表达情况，至于在白血病细胞和正常造血细胞中GATA-2表达量是否存在差别和是否出现基因突变，还有待进一步分析。
, 百拇医药
参考文献
1，李扬秋，汪明春.转录因子GATA的发现及其在造血系统的研究进展.国外医学输血和血液分册，1996，19：153
2，Tsai FY, Keller G, Kuo FC, et al. An early haematopoietic defect in mice lacking the transcription factor GATA-2. Nature, 1994, 371:221
3，李扬秋，汪明春，Siegert W, et al. GATA-1, GATA-2和SCL基因在髓性白血病中的表达和联合表达.白血病，1995，4：206
4，Dorfman DM, Wilson DB, Bruns GAP, et al. Human transcription factor GATA-2. J Biol Chem, 1992, 267:1279
, http://www.100md.com
5，Kelley C, Yee K, Harland R, et al. Ventral expression of GATA-1 and GATA-2 in the Xenopus embryo defines induction of hematopoietic mesoderm. Dev Biol, 1994, 165:193
6，Persons DA, Allay JA, Allay ER, et al. Enforced expression of the GATA-2 transcription factor blocks normal hematopoiesis. Blood, 1999, 93:488
(收稿日期：1999-09-20), 百拇医药