GAS2調控慢性粒細胞白血病幹細胞生長的研究

《GAS2調控慢性粒細胞白血病幹細胞生長的研究》是依託蘇州大學，由趙昀擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：GAS2調控慢性粒細胞白血病幹細胞生長的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙昀
• 依託單位：蘇州大學

項目摘要

生長抑制特異蛋白GAS2可通過calpain/beta-catenin途徑維持腫瘤細胞生長。我們發現慢性粒細胞白血病（CML）的乾、祖細胞中GAS2較正常對照細胞表達顯著增高；CML細胞株和原代CD34+細胞的生長需要GAS2；靶向GAS2導致的細胞生長減緩依賴calpain的活化但無需beta-catenin。然而，Gas2能否與BCR-ABL協同惡性轉化正常幹細胞、GAS2能否維持CML幹細胞的生長和GAS2/calpain的關鍵下游分子是什麼等核心問題尚未得到闡述。本項目將在上述預研基礎上研究Gas2對BCR-ABL惡性轉化能力的影響；檢測干擾CML幹細胞中GAS2表達對其長期培養起始細胞（LTC-IC）和小鼠移植能力的影響；使用蛋白質組策略揭示GAS2的作用機制。本項目的完成將首次闡述GAS2在CML幹細胞中的功能和機制、完善對CML致病分子機制的認知，為改善CML治療提供新策略。

結題摘要

慢性髓細胞白血病（chronic myeloid leukemia, CML）是源自造血幹細胞的惡性血液病，BCR-ABL是該疾病的重要誘發因素，靶向BCR-ABL的酪氨酸激酶抑制劑已極大地改善了該疾病的治療。然而，部分患者仍會發生藥物耐受和疾病復發，這與酪氨酸激酶抑制劑無法清除CML幹細胞密切相關。因此，深入研究CML乾/祖細胞的生長機制有可能為改善疾病治療提供新的理論依據和實驗基礎。本研究顯示生長抑制特異蛋白GAS2（growth-arrest specific 2）在CML乾/組細胞中較正常對照細胞顯著高表達，GAS2沉默或表達GAS2的顯性負性突變體（GAS2DN）能抑制CML乾/祖細胞的生長。以小鼠BaF3/BCR-ABL細胞為模型，發現GAS2雖不能增強其體外生長能力，但顯著增強其誘發小鼠白血病能力。GAS2DN抑制其體外生長和體內誘發白血病的能力。基因表達譜分析提示GAS2DN的表達能抑制核不均一核糖核蛋白HNRPDL（heterogeneous nuclear ribonucleoriboprotein D-like）的表達，qRT-PCR分析顯示HNRPDL在CML患者CD34+細胞中表達顯著高於正常造血CD34+細胞。HNRPDL能惡性轉化BaF3細胞，表明它是一個新型癌蛋白；HNRPDL顯著促進CML細胞生長。通過iTRAQ分析，發現異檸檬酸脫氫酶IDH2(Isocitrate dehydrogenase, mitochondrial)的表達受到GAS2DN的抑制，且與Calpain活性相關；而IDH2沉默抑制CML細胞生長。綜上，本研究證實GAS2具有增強BCR-ABL惡性轉化血液細胞的能力，而CML細胞的生長部分依賴GAS2高表達。GAS2在CML細胞中以多種方式發揮其功能，包括維持新型癌蛋白HNRPDL和代謝相關酶IDH2的表達。這些實驗結果表明GAS2高表達在CML乾/祖細胞的生長中具有重要作用，對GAS2功能和作用機制的深入研究有望為改善該疾病治療提供新思路。