t(12;22)(p13;q12)/TEL-MN1融合基因相关白血病的生物学特征及发病机制研究

t(12;22)(p13;q12) is one of recurrent chromosome transloations in acute leukemia, which forms TEL-MN1 fusion gene. While, the biological characteristics of acute leukemia bearing t(12;22)(p13;q12) is not clear, and the leukemogenesis of t(12;22)(p13;q12) is not confirmed. In our previous study, we selected a cohort of patients bearing t(12;22)(p13;q12) in more than 400 cases of acute leukemia. With preliminary study, this cohort of patients displayed unique clinical, morphologic, immunologic, and genetic characteristics. We transfected NIH-3T3 cells with TEL-MN1 fusion gene and set up a cell line harboring t(12;22)(p13;q12)/TEL-MN1. In our present study, we will study this cell line and the cohort of patients with SNP array, gene array, gene transfection, RNA interference and zebra fish model. The study will focus on the clinical and biological characteristics and the leukemogenesis of TEL-MN1. Our study will provide theoretical basis for the leukemogenesis of t(12;22)(p13;q12)/TEL-MN1, which prompt the target therapy and tailored therapy.

t(12;22)(p13;q12)是急性白血病中的一种再现性染色体易位，主要形成TEL-MN1融合基因，该类白血病的生物学特征以及TEL-MN1融合蛋白的主要致白血病机制、调控基因等尚不明确。申请人自大宗急性白血病样本中，筛选出一组伴有该异常的白血病病例，初步研究显示该类患者具有独特的临床、形态学、免疫学、遗传学特征。本课题拟将TEL-MN1融合基因通过真核细胞表达载体，转染至NIH-3T3细胞，建立伴有t(12;22)(p13;q12)/TEL-MN1融合基因的细胞株。并以该细胞株和该组患者为研究对象，采用SNP-芯片、基因表达谱芯片、RQ-PCR、基因转染、RNA干扰和模式生物等手段，从体内外两方面揭示该类白血病的临床和生物学特征以及TEL-MN1融合蛋白致白血病的分子机理和靶向调控途径。旨在为阐明此类患者的白血病发病机制、寻找新的治疗靶点、实现个体化治疗提供理论和实验依据。

基因和染色体的异常在急性白血病的发病中发挥重要作用，t(12;22)(p13;q12) 是急性白血病（AL）中的一种再现性染色体易位，形成 TEL-MN1 融合基因，该类白血病的生物学特征以及 TEL-MN1 融合蛋白的主要致白血病机制、调控基因等尚不明确，阐明其发病机制对急性白血病的治疗和预后判断具有重要意义。本课题成功构建了TEL-MN1融合基因重组质粒并合成了针对此融合基因的siRNA，体外实验显示与对照组比较，TEL-MN1融合基因过表达能促进NIH3T3细胞的增殖和集落形成。体内实验显示，与对照组相比，TEL-MN1 融合基因能显著提高裸小鼠皮下成瘤能力；TEL-MN1斑马鱼转基因模式生物的研究结果显示，TEL-MN1融合基因与对照组相比，能够促进斑马鱼的早期胚胎发育及胚泡的形成、显著促进胚胎血细胞的增殖和显著加剧胚胎组织病变。这部分研究结果提示TEL-MN1融合基因通过调控细胞增殖和分化等促进此类急性白血病（AL）的发生和发展。此外，本课题对比急性髓系白血病（AML）病例与对照组，寻找与AML发生发展相关的基因，发现SENP1在AML中高表达，Real-time PCR检测AML患者中SENP1 mRNA的相对数为1.752±0.213（p<0.05），与对照组相比显著增加。细胞功能实验显示，虽然敲除SENP1对NB4细胞的凋亡、分化未见显著影响，甚至在添加了全反式维甲酸（ATRA）之后，SENP1的敲除依旧对NB4细胞的分化没有产生显著性影响，但在As2O3处理3天后的NB4细胞中，敲除SENP1基因可显著诱导其凋亡。通过检测内质网应激（ER stress）通路中重要标志蛋白发现，敲除SENP1基因对GRP78, GADD153及XBP1的靶基因Erdj4和 Sec61a均有显著影响，且此种影响随As2O3作用的时间会发生变化。这部分研究新发现了SENP1基因在As2O3治疗AML中发挥着一定的作用，有可能成为AML治疗的新靶点或标志物，从而改善AML的临床转归。本课题从临床病例的基因差异着手，通过体内和体外实验研究了TEL-MN1 融合基因和SENP1基因在急性白血病发病中的作用机制，为阐明此类白血病患者的发病机制、寻找新的治疗靶点、实现个体化治疗提供理论和实验依据。