CX43修饰人脐血源基质细胞对自体造血干细胞移植后残留白血病净化效应及机制研究

申请者在前期自然基金课题研究中发现：连接蛋白43（CX43）介导的骨髓基质细胞间隙连接细胞间通讯（GJIC）功能缺失是导致造血微环境对白血病细胞阻抑作用减低的重要途径；新型人脐血源基质细胞具有较骨髓更强的对白血病细胞株的增殖抑制和促凋亡作用，体内能归巢至骨髓修复造血微环境功能；自体造血干细胞移植治疗白血病复发率高，移植后骨髓基质细胞GJIC功能长期减低，可能是残留白血病易复发的重要因素。本研究拟采用Cx43转染人脐血源基质细胞，与自体造血干细胞联合移植给预处理后的微小残留病小鼠。观察经Cx43修饰的人脐血源基质细胞重建移植小鼠骨髓微环境GJIC功能的效果，观测移植后不同时象点骨髓基质细胞造血调控能力变化及其对白血病细胞的作用，观察移植小鼠残留白血病的净化效果并探讨其机制。试图从修复造血微环境GJIC功能的角度去影响残留白血病细胞的增殖、分化和凋亡，达到去恶化的目的，探寻白血病治疗的新方法。

自体造血干细胞移植（Auto-hematopoietic stem cell transplantation, AHSCT）是治疗白血病的有效手段，但是移植后患者的复发率较高。微小残留病（microresidual disease MRD）清除不彻底是移植后白血病复发/难治的根源。白血病骨髓基质细胞GJIC功能缺失，对白血病细胞所产生的支持和庇护作用是白血病发生和难治的重要因素。我们从人脐带血中分离培养出人脐血源基质细胞（human umbilical cord blood-detived stromal cells；HUCBDSCs），其具备造血基质细胞的基本特点，能接受外源基因的转入并稳定表达。动物实验证实人脐血源基质细胞移植可归巢到放射损伤后的裸鼠骨髓，具有促进造血功能损伤修复的作用。构建Cx43 基因重组腺病毒载体Ad-Cx43-EGFP并转染HUCBDSCs后形成饲养层与ph+白血病细胞SUP-B15细胞体外共培养，检测共培养后的SUP-B15细胞发现：Cx43转染的HUCBDSCs通过直接接触粘附白血病细胞，使白血病细胞G0/G1期细胞数量明显降低，而G2、S期细胞数量明显升高，凋亡率升高，增殖受到抑制，使白血病细胞恶性程度降低。构建残留白血病小鼠动物模型，将转染Cx43的HUCBDSCs与骨髓共移植小鼠模型，检测后发现：Cx43转染HUCBDSCs移植后，残留白血病模型小鼠骨髓基质细胞中GJIC功能增强，抑制AHSCT小鼠残留白血病的增殖，促进凋亡，使小鼠白血病复发时间延迟，存活时间延长。上述结果表明：Cx43可成功转染HUCBDSCs ，通过输注归巢至骨髓，促进自体造血干细胞移植的造血恢复，重建白血病小鼠模型骨髓基质GJIC功能，发挥对残留白血病细胞的增殖抑制作用，从而延缓白血病复发时间，延长生存时间。迄今为止，本课题共发表论著9篇，其中SCI收录2篇；获国家发明专利1项，国家实用新型2项；获2012年重庆市科技进步二等奖1项；出版专著1部；培养博士研究生1名，硕士研究生3名。