ASXL1与JAK2V617F基因突变协同参与骨髓增殖性肿瘤的作用研究

JAK2V617F is the most frequently found somatic mutation in patients with myeloproliferative neoplasms (MPN). ASXL1 is one of the most concomitant mutation with JAK2V617F, and associated with the poor prognosis of MPN. However, the cellular and molecular mechanisms in combination mutations of JAK2V617F and ASXL1 remain unknown. We have established a compound mouse model in which Jak2V617F is overexpressed and Asxl1 is heterozygous loss (Jak2V617F; Asxl1+/-). These mice developed myelofibrosis three months earlier than Jak2V617F mice, and some of the Jak2V617F; Asxl1+/- mice transformed to leukemia at six months of age. Therefore, we hypothesize that JAK2V617F and Asxl1 alteration cooperate to promote disease progression. In this study, we will analyze the alteration of biological function hematopoietic stem/progenitor cells, and the synergetic molecular mechanism of JAK2V617F and Asxl1 in the pathogenesis of MPN. Understanding the biological contribution of concomitant Asxl1 in JAK2V617F mutated MPN will provide further insight in the diagnosis, prognosis and targeting therapy of MPN.

在费城染色体阴性骨髓增殖性肿瘤（myeloproliferative neoplasms，MPNs）中，JAK2V617F是最常见的突变基因，而ASXL1是最常伴随JAK2V617F发生突变的基因之一。已知ASXL1突变与MPN的不良预后关系密切，但ASXL1与JAK2V617F协同作用参与MPN的内在机制尚无报道。我们前期利用Jak2V617F转基因小鼠和Asxl1敲除小鼠建立了Jak2V617F;Asxl1+/-小鼠模型，初步研究显示该小鼠发病类型以MPN为主，但骨髓纤维化进展较Jak2V617F小鼠明显加速，并在后期可以发生白血病转化。本研究拟利用这一模型，深入研究Asxl1和Jak2V617F共突变时造血干祖细胞功能和生物学行为发生的变化，特别是Asxl1和Jak2V617F共突变协同作用的关键机制和分子靶点，为预测MPN进程和指导临床治疗提供理论依据。

在费城染色体阴性骨髓增殖性肿瘤（myeloproliferative neoplasms，MPNs）中，JAK2V617F是最常见的突变基因，而ASXL1是最常伴随JAK2V617F发生突变的基因之一。已知ASXL1突变与MPN的不良预后关系密切。在此研究中，我们利用两种ASXL1突变小鼠，分别建立了JAK2V617F;Asxl1+/-(模拟ASXL1功能缺失性突变)和Asxl1Y588X;JAK2V617 (模拟ASXL1功能获得性突变)两种模型。结果发现，在两种模型中，双突变小鼠发生MPN的时间均较JAK2V617F单突变小鼠提前，且骨髓纤维化进展明显加速，提示无论是哪种形式的ASXL1突变，都会协同JAK2V617F加速MPN的进程。相较于其它各系造血细胞，双突变小鼠的巨核祖细胞和血小板升高尤其明显。RNA-Seq结果显示与JAK2V617F相比，JAK2V617F;Asxl1+/-小鼠造血干祖细胞中氧化磷酸化和DNA损伤修复相关基因显著上调，而且能够上调一系列Myc下游靶基因。我们继而利用CRISPR/Cas9介导的基因编辑技术在JAK2V617F阳性的HEL细胞中建立了ASXL1和JAK2V617F双突变的人白血病细胞模型，发现ASXL1的缺失会导致HEL细胞对多种髓系肿瘤的关键治疗药物产生不同程度的耐受。此外，我们还在人白血病细胞系模型以及髓系肿瘤患者原代标本中证实，靶向过度活化的ASXL1-BAP1复合体可以在缓解由ASXL1突变导致的髓系病理变化，为ASXL1突变髓系肿瘤的治疗提供了新的思路。本研究为预测MPN进程和指导临床治疗提供了较为重要的理论依据。