بررسي تاثير مهار بيان ژن نوكليوستمين بوسيله siRNA بر مهار رشد و القا تمايز در رده سلولي NB4 لوسمي پروميلوسيتيك حاد انساني

STUDY THE EFFECT OF NUCLEOSTEMIN GENE SILENCING BY SIRNA ON GROWTH INHIBITION AND DIFFERENTIATION IN NB4 PROMYELOCYTIC LEUKEMIA CELL LINE

پيش زمينه و هدف: لوسمي پروميلوسيتيكي حاد(APL) نوعي بيماري خوني بدخيم مي‌باشد كه در اثر تكثير بي رويه و عدم تمايز سلول‌هاي بنيادي خون‌ساز ايجاد مي‌شود. از راهكارهاي اخير در درمان لوسمي شناسايي مسيرهاي سيگنالي درگير در سلول‌هاي بنيادي سرطان خون مي‌باشد. نوكليوستمين نقش عمده‌اي در كنترل رشد و خودنوزايي سلول‌هاي بنيادي و سرطاني دارد. در مطالعه حاضر، اثرات سركوب بيان ژن نوكليوستمين بر روي رشد، تمايز و مرگ رده سلولي NB4 به عنوان مدل APL براي اولين بار بررسي شده است. مواد و روش كار: سلول‌هاي NB4 در حضور غلظت nM200 از siRNA اختصاصي ژن نوكليوستمين كشت داده شدند. سطح بيان ژن نوكليوستمين توسط RT-PCR نيمه كمي بررسي گرديد. به منظور بررسي مهار رشد و مرگ سلولي به ترتيب آزمون دفع رنگ تريپان بلو و ميكروسكوپ فلورسنت به كار گرفته شد. تمايز از نظر ريخت شناسي و بيولوژيكي به ترتيب با استفاده از رنگ آميزي رايت-گيمسا و فعاليت بيگانه خواري ذرات لاتكس بررسي شد. يافته‌ها: نوكليوستمين داراي بيان بالايي در سلول‌هاي NB4 مي‌باشد. 48 ساعت پس از تيمار، سطحmRNA نوكليوستمين در مقايسه با سلول‌هاي كنترل به ميزان 1/36درصد كاهش يافت. 72-12 ساعت پس از تيمار رشد سلول‌ها به ميزان 1/35درصد كاهش يافت و همراه با آن ويژگي‌هاي تمايز نظير كاهش نسبت هسته به سيتوپلاسم و هضم ذرات لاتكس مشاهده شد كه تمايز به سمت رده مونوسيت -ماكروفاژي را تاييد كرد. نتيجه گيري: با توجه به اثرات مهار رشدي و تمايزي مهار نوكليوستمين در سلول‌هايNB4، خاموشي بيان اين ژن مي‌تواند به عنوان يك هدف بالقوه در درمان بيماران‌APL پيشنهاد شود.

Background & Aims: Acute promyelocytic leukemia (APL) is a malignant hematopoietic disorder caused by indefinite proliferation and lack of differentiation of leukemia stem cells. Elucidation of signaling pathways involved in leukemic stem cells are current strategies in treatment of leukemias. In this content, nucleostemin (NS) plays a critical role in proliferation and self renewal of stem and cancer cells. In the present study, effects of NS gene silencing on proliferation, differentiation and apoptosis in NB4 cell line as an APL model have been studied for the first time. Materials & Methods: NB4 cell line was cultured in the presence of 200 nM NS-siRNA and after transfection with Nucleostemin specific siRNA nucleostemin gene expression pattern was evaluated by Semi-quantitative RT-PCR. Trypan blue exclusion test and fluorescent microscopy were used to study growth inhibitory and apoptotic effects, respectively. Differentiation was studied morphologically and biologically using Wright-Giemsa staining and latex particle phagocytic activity, respectively. Results: NS gene was highly expressed in NB4 cells. NS-siRNA transfection into NB4 cells at 200 nM inhibited nucleostemin mRNA level up to 36.1% after 48h when compared to corresponding control cells. Between 12-72 hours after transfection, the cell growth was decreased up to 35.1% and differentiation characteristics such as decrease in nuclear cytoplasm ratio and ingestion of latex particles were observed, confirmed that differentiation toward monocytic/macrophagic Linage. Conclusion: According to differentiating and growth inhibitory effects of NS inhibition in NB4 cells, it can be proposed as a new target for treatment of APL patients. Keywords: Nucleostemin, Differentiation, Growth inhibition, siRNA, NB4