Evaluating the chemoresistant effect of poor prognosis-associated gene IGJ overexpression in a B-acute lymphoblastic leukemia model

Abstract

La Leucemia Linfoblástica Aguda (LLA) es una neoplasia hematológica que se caracteriza por la proliferación desordenada de células progenitoras de linaje linfoide B o T, siendo comúnmente diagnosticada en la población pediátrica y mostrando agresividad en adultos. A pesar de que Colombia ocupa el tercer lugar mundial en incidencia de LLA, la información sobre perfiles genéticos específicos en su población es insuficiente. En estudios recientes con pacientes adultos colombianos con LLA-B, tanto respondedores como no respondedores al tratamiento quimioterapéutico de inducción, se identificó un perfil con elevada expresión simultánea de los genes IGJ (Immunoglobulin J polypeptide), ID3 (DNA-binding protein inhibitor 3) e ID1 (DNA-binding protein inhibitor 1). Sin embargo, La relevancia funcional de esta firma génica de mal pronóstico en LLA-B, especialmente la del gen IGJ, es desconocida al carecer de información asociada con la quimiorresistencia. En este trabajo, establecimos un modelo celular de LLA-B con la sobreexpresión del gen de mal pronóstico IGJ utilizando la activación transcripcional mediada por CRISPR (IGJ_CRISPRa) para evaluar posibles alteraciones en la actividad metabólica y la resistencia a agentes quimioterapéuticos comúnmente utilizados en el tratamiento de la LLA. El análisis de RT-qPCR de las células IGJ_CRISPRa demostró un aumento sustancial en la expresión del gen endógeno IGJ a las 96, 120 y 144 horas después de la nucleofección, junto con alteraciones menores en la expresión génica de ID3 e ID1. Además, la evaluación de la actividad metabólica y la quimiorresistencia en las células IGJ_CRISPRa reveló un aumento en la actividad metabólica y la resistencia a dexametasona, metotrexato, doxorrubicina, y un aumento moderado en la resistencia a citarabina. Esto sugiere una posible asociación entre el gen IGJ y los mecanismos epigenéticos que alteran la expresión génica y las vías metabólicas. (Texto tomado de la fuente).

Acute Lymphoblastic Leukemia (ALL) is a hematologic neoplasm characterized by the disordered proliferation of progenitor cells of B or T lymphoid lineage, commonly diagnosed in the pediatric population, and exhibiting aggressiveness in adults. Despite Colombia ranking third globally in ALL incidences, specific genetic profiles in its population are insufficiently documented. Recent studies with Colombian adult patients diagnosed with B-cell ALL identified a profile with simultaneous overexpression of genes IGJ (Immunoglobulin J polypeptide), ID3 (DNA-binding protein inhibitor 3), and ID1 (DNA-binding protein inhibitor 1). However, the functional relevance of this adverse genetic signature in B-cell ALL, especially regarding the IGJ gene, remains unknown due to a lack of information associated with chemoresistance. In this study, we established a B-cell ALL cellular model with overexpression of the poor prognostic gene IGJ using CRISPR-mediated transcriptional activation (IGJ_CRISPRa) to assess potential alterations in metabolic activity and resistance to chemotherapeutic agents commonly used in ALL treatment. RT-qPCR analysis of IGJ_CRISPRa cells demonstrated a substantial increase in the expression of the IGJ endogenous gene at 96, 120, and 144 hours after nucleofection, along with minor alterations in the gene expression of ID3 and ID1. In addition, the evaluation of metabolic activity and chemoresistance in IGJ_CRISPRa cells revealed an increase in metabolic activity and resistance to dexamethasone, methotrexate, doxorubicin, and a moderate increase in resistance to cytarabine. This suggests a potential association between the IGJ gene and epigenetic mechanisms that alter gene expression and metabolic pathways.