目的和意义 通过对K562和HL-60细胞系衍生的裸鼠高致瘤性人白血病细胞系K562-n和HL60-n不同克隆株生物学特性的观察研究，探索人白血病细胞在裸鼠体内致瘤的细胞生物学机理及白血病与裸鼠致瘤性有关的特异性染色体核型变化，并初步探索与K562-n细胞致瘤性相关的基因表达变化，为进一步深入研究白血病发生、发展的分子生物学机理打下基础。 方法 通过裸鼠体内接种与体外培养相结合的方法，分别自K562和HL-60细胞系建立高致瘤性的人白血病细胞系K562-n和HL60-n，应用极限稀释法分别建立K562-n、HL60-n细胞系的不同克隆株，并以K562、HL-60细胞为对照，比较K562-n、HL60-n细胞不同克隆株在裸鼠致瘤性、软琼脂培养集落形成率、电镜超微结构、流式细胞仪细胞周期分布、对裸鼠NK细胞杀伤的耐受性、裸鼠体内所致肿瘤病理等方面的差异。并对致瘤性不同的各个细胞株进行染色体核型分析，观察与致瘤性相关的染色体变化。在此基础上，应用DNA芯片技术对K562和K562-n细胞进行基因表达谱差异研究，分析与K562-n细胞裸鼠高致瘤性相关的基因表达变化。 结果 所建立的高致瘤性K562-B、K562-C、K562-E、HL60-A、HL60-B克隆株，其软琼脂培养集落形成率，较K562、HL-60细胞显著增高。电镜细胞超微结构提示高致瘤性细胞株相对其母细胞，常染色质增多，异染色质少见，胞浆量少，可见线粒体等细胞器聚集成堆，胞浆内微丝增多且排列紊乱；流式细胞仪细胞周期分析提示高致瘤性的细胞株，S期细胞比例较高，提示高致瘤性的克隆株细胞增殖和DNA合成活跃。实验结果还表明裸鼠NK细胞对K562-n和HL60-n细胞高致瘤性克隆株的杀伤活性显著降低，证实人白血病细胞系在裸鼠体内的致瘤性与其对NK细胞的敏感性呈负相关。对裸鼠肿瘤的病理观察显示低致瘤性的白血病细胞在裸鼠所致的肿瘤组织内有大量的淋巴细胞等炎性细胞浸润，可见大量肿瘤细胞死亡，血供丰富区尤甚；而高致瘤性克隆株所致肿瘤组织内炎性细胞浸润少，仅在瘤组织中央血供不足处有缺血性坏死，表明接种高致瘤性白血病细胞株可使宿主的免疫力受到抑制。染色体核型分析结果表明，K562细胞染色体数目为44-71，干系为亚三倍体，染色体众数（62±2，占52％）。高致瘤性的K562-n细胞干系为近二倍体，分析比较K562、K562-n细胞及K562-n细胞衍生 拘要 的K562－A克隆株的染色体核型，发现K5620细胞的致瘤性主要与1、2、16、 18上0S、11及12号等染色体的变化有关。HL石0细胞系的染色体数目为38J， 干系为近二倍体，从高致瘤性的HL60．n细胞系衍生的各克隆株都为近三倍体， 比较分析致瘤性不同的细胞株的染色体核型，发现 Mr、19、ZI、22和 5号 等染色体的变化与HL60心细胞的致瘤性相关。用含有12800个基因的MA芯 片对K562－n和K562细胞系进行基因表达差异分析。结果发现K562－n和K562 细胞差异表达的基因有139条，其中K562－n细胞表达上调的有42条，表达下调 的有97条。在这139条基因中，有85条己在Geneank中登录，54条为新序列。 这些在K562．n细胞中表达变化的基因可以划分为不同的功能群。上调的基因包 括原癌基因、转录调节相关的基因、与细胞骨架、细胞动力学相关的基因及编码 细胞代谢酶和物质转运蛋白的基因。下调的基因包括潜在的肿瘤抑制基因、调控 凋亡、细胞周期和信号传导的基因、某些代谢相关的基因及与免疫功能相关的基 因。 结论：与K562和HL．60细胞相比，裸鼠高致瘤性的K562．n、HL60－n细胞 的细胞生物学行为表现为：软琼脂培养集落形成率增高；S期细胞比例增多；常 染色质增多、异染色质减少、微丝增多等超微结构改变；对裸鼠NK细胞杀伤的 耐受性增强；所致裸鼠肿瘤组织内炎性细胞浸润减少。细胞染色体核型分析示 K562．n细胞干系核型由K562细胞干系的亚三倍体转变为近二倍体，l、2、16、 18、20、ZI、11、12等染色体的改变与K5620细胞系的裸鼠致瘤性升高有关。 而高致瘤性的HL60n细胞系各克隆株由e．60细胞的近二体核型转变为近三倍 体，Mar3、19、ZI、22、5号等染色体变化与HL600细胞的致瘤性相关。对 K562－n和 K562细胞的 DNA芯片基因表达差异研究表明 K562－n细胞的致瘤性 增高涉及多基因的表达变化，包括一系列肿瘤相关基因的表达上调和肿瘤抑制基 因的表达下调，一系列转录调节因子和细胞周期调节蛋白的表达变化，使细胞凋 亡受阻，促进细胞周期进展，增殖过度，另外还涉及编码细胞骨架蛋白和代谢酶 的基因表达变化。这些差异表达的基因代表了一个?