Luận án tiến sĩ sinh học: Vai trò của nhóm gen mã hóa deubiquitinase và tín hiệu phân tử trong bệnh tăng hồng cầu vô căn

• Tác giả: Đỗ Thị Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Xuân
• Trường học: Học viện Khoa học và Công nghệ
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu vai trò của nhóm gen mã hóa deubiquitinase và một số tín hiệu phân tử trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• Loại tài liệu: luận án
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN ÁN
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. Giới thiệu về bệnh tăng hồng cầu vô căn
• 1.2. Khái quát bệnh tăng hồng cầu vô căn
• 1.3. Một số nghiên cứu về kiểu hình miễn dịch trên bệnh tăng hồng cầu vô căn
• 1.4. Một số nghiên cứu về đột biến gen trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 1.5. Tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 1.5.1. Khái niệm và đặc điểm sinh học của tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 1.5.2. Chức năng của tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 1.5.3. Các marker sinh học liên quan đến quá trình apoptosis
• 1.5.4. Một số gen kiểm soát miễn dịch
• 1.5.5. Một số cytokine sử dụng trong nghiên cứu
• 1.5.6. Nghiên cứu sử dụng tế bào đơn nhân máu ngoại vi trên bệnh THCVC
• 1.6. Một số gen thuộc nhóm deubiquitinase và mối liên hệ với các tín hiệu phân tử
• 1.7. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước bệnh tăng hồng cầu vô căn
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Vật liệu nghiên cứu
• 2.1.1. Đối tượng và tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân
• 2.1.2. Dụng cụ, trang thiết bị
• 2.1.3. Hóa chất sử dụng
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Xét nghiệm sinh hóa máu
• 2.2.2. Tách huyết tương
• 2.2.3. Tách chiết DNA và RNA
• 2.2.4. Giải trình tự gen bằng kỹ thuật Sanger và phân tích dữ liệu
• 2.2.5. Tổng hợp cDNA
• 2.2.6. Real-Time PCR
• 2.2.7. Một số phương pháp tin sinh sử dụng trong luận án
• 2.2.8. Đưa siRNA vào trong tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 2.2.9. Phân lập và nuôi cấy tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 2.2.10. Đếm tế bào theo dòng chảy
• 2.2.11. Xác định sự di cư tế bào
• 2.2.12. ELISA phân tích nồng độ cytokine
• 2.2.13. Hội đồng đạo đức trong nghiên cứu y sinh
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 3.1. Kết quả nghiên cứu trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.1. Chỉ số sinh hóa máu bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.2. Phân tích sự biểu hiện một số gen deubiquitinase trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.3. Mức độ biểu hiện một số gen tín hiệu trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.4. Biểu hiện một số gen kiểm soát miễn dịch trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.5. Phân tích đột biến gen JAK2 trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.6. Phân tích đột biến gen CYLD trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.7. Phân tích đột biến gen A20 trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.8. Phân tích đột biến gen Cezanne trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.9. Kiểu hình miễn dịch trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.1.10. Sự tiết cytokine và kháng nguyên ung thư ở bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 3.2. Kết quả nghiên cứu trên tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.1. Kết quả phân lập và nuôi cấy tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.2. A20 điều hòa kiểu hình miễn dịch tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.3. A20 điều hòa sự tiết cytokine
• 3.2.4. A20 điều hòa sự di cư tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.5. Protein A20 điều hòa quá trình apoptosis tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.6. Otubain-1 điều hòa chức năng tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 3.2.7. Otubain-1 điều hòa các sản phẩm cytokine
• 3.2.8. Otubain-1 điều hòa tín hiệu trong tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 4. CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN
• 4.1. Đa hình và biểu hiện gen deubiquitinase, gen JAK2 và kiểu hình miễn dịch trên bệnh tăng hồng cầu vô căn
• 4.2. Biểu hiện một số gen tín hiệu trên bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn
• 4.3. Vai trò gen A20 điều hòa chức năng tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 4.4. Vai trò gen Otubain-1 điều hòa chức năng tế bào đơn nhân máu ngoại vi
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục tài liệu

I. Giới thiệu về bệnh tăng hồng cầu vô căn

Bệnh tăng hồng cầu vô căn (THCVC) là một dạng bệnh tăng sinh tủy ác tính (MPNs), đặc trưng bởi sự tăng sinh quá mức các tế bào dòng tủy. Bệnh này dẫn đến sự gia tăng bất thường của các tế bào máu, đặc biệt là hồng cầu, gây ra các vấn đề về lưu thông máu và tăng nguy cơ đông máu. Nguyên nhân chính của THCVC thường liên quan đến đột biến gen JAK2, đặc biệt là đột biến V617F, chiếm hơn 90% các trường hợp. Ngoài ra, sự biểu hiện bất thường của các gen deubiquitinase và tín hiệu phân tử cũng được cho là có vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của THCVC.

1.1. Khái quát bệnh tăng hồng cầu vô căn

Bệnh tăng hồng cầu vô căn (THCVC) thuộc nhóm bệnh tăng sinh tủy ác tính (MPNs), được đặc trưng bởi sự tăng sinh quá mức của các tế bào dòng tủy, dẫn đến sự gia tăng bất thường của hồng cầu, bạch cầu, và tiểu cầu. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), THCVC là một trong sáu loại bệnh thuộc nhóm MPNs. Đột biến gen JAK2, đặc biệt là đột biến V617F, được xác định là nguyên nhân chính gây ra bệnh này, chiếm hơn 90% các trường hợp. Ngoài ra, các nghiên cứu gần đây cũng chỉ ra rằng sự biểu hiện bất thường của các gen deubiquitinase như A20, CYLD, và Cezanne có liên quan đến cơ chế bệnh sinh của THCVC.

II. Vai trò của gen deubiquitinase trong bệnh tăng hồng cầu vô căn

Các gen deubiquitinase (DUB) như A20, CYLD, Cezanne, và Otubain-1 đóng vai trò quan trọng trong việc điều hòa quá trình khử ubiquitin của protein. Sự bất hoạt của các gen này có thể dẫn đến sự rối loạn trong quá trình tín hiệu phân tử, đặc biệt là con đường NF-κB và STAT, góp phần vào sự phát triển của bệnh tăng hồng cầu vô căn. Nghiên cứu cho thấy rằng sự bất hoạt của gen A20 và CYLD làm tăng biểu hiện của các tín hiệu phân tử liên quan đến viêm và tăng sinh tế bào, từ đó thúc đẩy sự tiến triển của bệnh.

2.1. Vai trò của gen A20 và CYLD

Gen A20 và CYLD là hai gen deubiquitinase quan trọng trong việc điều hòa quá trình khử ubiquitin của protein. Sự bất hoạt của các gen này dẫn đến sự rối loạn trong quá trình tín hiệu phân tử, đặc biệt là con đường NF-κB và STAT, góp phần vào sự phát triển của bệnh tăng hồng cầu vô căn. Nghiên cứu cho thấy rằng sự bất hoạt của gen A20 và CYLD làm tăng biểu hiện của các tín hiệu phân tử liên quan đến viêm và tăng sinh tế bào, từ đó thúc đẩy sự tiến triển của bệnh.

2.2. Vai trò của gen Otubain 1

Gen Otubain-1 là một gen deubiquitinase khác có vai trò quan trọng trong việc điều hòa quá trình khử ubiquitin của protein. Sự bất hoạt của gen Otubain-1 có liên quan đến sự tăng sinh và di cư của tế bào, góp phần vào sự tiến triển của bệnh tăng hồng cầu vô căn. Nghiên cứu cho thấy rằng gen Otubain-1 ức chế hoạt động của tế bào NK và điều hòa các tín hiệu phân tử liên quan đến quá trình apoptosis.

III. Tín hiệu phân tử và cơ chế bệnh sinh

Các tín hiệu phân tử như NF-κB, STAT, và JAK2 đóng vai trò quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của tăng hồng cầu vô căn. Sự rối loạn trong các con đường tín hiệu này dẫn đến sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu, đặc biệt là hồng cầu. Nghiên cứu cho thấy rằng sự bất hoạt của các gen deubiquitinase như A20 và CYLD làm tăng biểu hiện của các tín hiệu phân tử liên quan đến viêm và tăng sinh tế bào, từ đó thúc đẩy sự tiến triển của bệnh.

3.1. Con đường NF κB và STAT

Các con đường NF-κB và STAT là hai con đường tín hiệu phân tử quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của tăng hồng cầu vô căn. Sự rối loạn trong các con đường này dẫn đến sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu, đặc biệt là hồng cầu. Nghiên cứu cho thấy rằng sự bất hoạt của các gen deubiquitinase như A20 và CYLD làm tăng biểu hiện của các tín hiệu phân tử liên quan đến viêm và tăng sinh tế bào, từ đó thúc đẩy sự tiến triển của bệnh.

3.2. Vai trò của gen JAK2

Gen JAK2 là một gen quan trọng trong cơ chế bệnh sinh của tăng hồng cầu vô căn. Đột biến V617F của gen JAK2 được xác định là nguyên nhân chính gây ra bệnh này, chiếm hơn 90% các trường hợp. Đột biến này làm tăng khả năng phosphoryl hóa của JAK2, dẫn đến sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu, đặc biệt là hồng cầu.

IV. Ứng dụng trong điều trị bệnh tăng hồng cầu vô căn

Nghiên cứu về vai trò của các gen deubiquitinase và tín hiệu phân tử trong bệnh tăng hồng cầu vô căn mở ra hướng điều trị mới cho bệnh nhân. Việc điều chỉnh biểu hiện của các gen này có thể giúp kiểm soát sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu và cải thiện tình trạng bệnh. Ngoài ra, việc sử dụng các liệu pháp miễn dịch như tế bào tua và tế bào NK cũng được nghiên cứu như một phương pháp điều trị tiềm năng cho bệnh nhân THCVC.

4.1. Liệu pháp điều chỉnh gen

Việc điều chỉnh biểu hiện của các gen deubiquitinase như A20, CYLD, và Otubain-1 có thể giúp kiểm soát sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu và cải thiện tình trạng bệnh tăng hồng cầu vô căn. Nghiên cứu cho thấy rằng việc bất hoạt các gen này dẫn đến sự rối loạn trong quá trình tín hiệu phân tử, góp phần vào sự tiến triển của bệnh.

4.2. Liệu pháp miễn dịch

Các liệu pháp miễn dịch như tế bào tua và tế bào NK đang được nghiên cứu như một phương pháp điều trị tiềm năng cho bệnh nhân tăng hồng cầu vô căn. Nghiên cứu cho thấy rằng các liệu pháp này có thể giúp kiểm soát sự tăng sinh bất thường của các tế bào máu và cải thiện tình trạng bệnh.