VARS高表达致缬氨酸代谢失衡促进多发性骨髓瘤细胞生长

目的:多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)是好发于中老年的浆细胞恶性肿瘤,发病机制尚不清楚.由于其多发、复发、耐药的特点,MM仍是一种无法治愈的疾病.氨基酸代谢异常是MM的重要特征之一.氨基酸重要的代谢途径是作为基本原料参与蛋白质合成.氨酰转移核糖核酸合成酶(aminoacyl transfer ribonucleic acid synthetase,ARS)基因是蛋白质合成过程中的关键调节基因.本研究旨在探究在MM中异常表达的氨基酸代谢关键因子ARS通过调控氨基酸代谢影响MM生长的分子机制.方法:对应基因编号合并基因表达综合(Gene Expression Omnibus,GEO)数据库中基因表达谱GSE5900数据集及GSE2658数据集数据,对ARS家族基因表达数据进行标准化处理.采用GSEA_4.2.0软件分析健康供者(healthy donor,HD)与MM患者基因富集的差异.采用GraphPad Prism 7绘制基因热图并进行数据分析.采用Kaplan-Meier及Cox回归模型分别对ARS家族基因表达与MM患者预后情况进行单因素及多因素回归分析.收集7例MM初诊患者的骨髓样本,使用CD138抗体磁珠分选获得CD138+、CD138-细胞,采用real-time RT-PCR分析ARS在MM临床样本中的表达情况.以人B淋巴细胞GM12878细胞,人MM细胞系ARP1、NCI-H929、OCI-MY5、U266、RPMI 8266、OPM-2、JJN-3、KMS11、MM1.s细胞为研究对象,采用real-time RT-PCR及蛋白质印迹法分析ARS在MM细胞系中的表达情况.利用短发夹核糖核酸(short hairpin RNA,shRNA)慢病毒构建基因敲减质粒(VARS-sh组),将其与空载质粒(scramble组)分别转染HEK 293T细胞后进行病毒包装,分别感染ARP1、OCI-MY5细胞并建立稳定表达的细胞系,分别采用细胞计数法和流式细胞术检测敲减缬氨酰tRNA合成酶(valyl-tRNA synthetase,VARS)基因对MM细胞增殖和凋亡的影响.根据VARS表达将GEO数据分为高表达组和低表达组,通过生物信息学分析探索VARS影响的下游通路,采用飞行时间质谱(gas chromatography time-of-flight/mass spectrometry,