Runx1在慢性粒单核细胞白血病中的作用及其机制研究

Runx1 is involved in regulating of normal hematopoiesis and the development of acute myeloid leukemia. There is no report about the function of Runx1 in chronic myelomonocytic leukemia (CMML). Our result showed that once Runx1 expression was knocked out, all the mice was not able to develop CMML in NrasG12D/+ induced mouse model, while all the mice developed chronic neutrophil leukemia. We hypothesize that Runx1 knock out could not inhibit leukemia development, but is required during CMML development. As Runx1 is essential for T cell and B cell development, we further speculate that Runx1 contributes to CMML development through regulating differentiation of myeloid progenitors by inhibiting T cell and B cell development. Based on our preliminary data, we will further investigate the function of Runx1 in CMML. We will demonstrate whether Runx1 promotes CMML development by regulating of T cells and B cells. Furthermore, we will explore the underlying mechanisms through bone marrow transplantation, flow cytometry analysis, RNA sequencing and cytokine array. This project will extend our understanding of the pathogenesis of CMML and related clinical study.

Runx1参与造血系统调控和急性髓细胞白血病的发生。目前尚无Runx1在慢性粒单核细胞白血病（CMML）中作用的研究。我们发现，在NrasG12D/+诱导的CMML小鼠疾病模型中敲除Runx1，小鼠不再发生CMML，而是发生慢性中性粒细胞白血病。由此我们推测， 敲除Runx1不能抑制白血病的发生，但Runx1表达是CMML发生的必需条件。因Runx1可以调节淋巴细胞的发育，我们进一步假设Runx1可以通过调节淋巴细胞的发育，影响骨髓微环境中的细胞因子，进而调节髓系祖细胞分化，最终参与CMML的发生。本项目将通过引入不同基因敲除小鼠，明确Runx1在CMML中的作用，验证Runx1是否通过调节淋巴细胞的发育参与CMML的发生；通过骨髓移植、流式细胞检测、RNA测序、细胞因子芯片等技术手段深入研究Runx1在CMML发生发展过程中的作用机制。本项目将为研究CMML的致病机制提供新的理论支持。

Runx1参与造血系统调控和急性髓细胞白血病的发生。目前尚无Runx1在慢性粒单核细胞白血病（CMML）中作用的研究。前期研究发现，Runx1在CMML病例中具有很高的突变频率，且目前还没有关于Runx1在CMML中作用的报道。因此本研究致力于在NrasG12D/+ 突变体诱导的CMML小鼠模型中研究Runx1的作用及其机制。通过引入Runx1条件性敲除小鼠, 在小鼠造血系统中同时表达NRAS突变体并敲除Runx1基因的表达。研究结果发现，在Nras杂合突变的小鼠中敲除Runx1后，小鼠生存期缩短，疾病表型从慢性粒单核细胞白血病转变为慢性中性粒细胞白血病。细胞学分析发现，敲除Runx1后，小鼠造血干祖细胞数量明显增加，T细胞和B细胞发育被明显抑制。进一步的，骨髓移植实验揭示，敲除Runx1后，双突变小鼠的生存周期与Nras突变小鼠的生存期相似，同时的主要表现为疾病从慢性粒单核细胞白血病转变为慢性中性粒细胞白血病。为了进一步确定Runx1敲除的作用，我们在Nras纯合突变的小鼠中敲除Runx1，结果发现，小鼠疾病表型同样转变为类似慢性中性粒细胞白血病的表型。有意思的是，在Nras纯合突变的小鼠中，小鼠的疾病表型由急性T细胞白血病同样转变为慢性中性粒细胞把血病，这揭示，即使增加癌基因的强度，敲除Runx1后，小鼠依然会发生为慢性中性粒细胞白血病。进一步的机制研究发现，Runx1敲除不影响造血干细吧的自我更新能力，而主要改变造血干祖细胞的分化能力。我们进一步通过细胞因子芯片，发现Runx1敲除改变多种细胞因子的表达，因此，我们推测Runx1敲除可以通过改变细胞因子的表达，进而诱导造血干祖细胞分化产生更多的中性粒细胞，从而诱导慢性中性粒细胞白血病的发生。 本课题首次研究Runx1在CMML发生发展中的必要性。同时，通过深入了解Runx1与癌基因Nras的协同作用，揭示Runx1突变和Nras突变同时发生可以导致慢性中性粒细胞白血病的发生，具有重要的临床意义。