Nrf2作为氧化还原开关调控NrasG12D/+突变诱导的CMML发生发展的作用及机制

Nrf2 acts as a central transcription factor for redox regulation, and promotes RAS-dependent tumorigenesis by reducing oxidative stress, but its role in chronic myelomonocytic leukemia (CMML) is unclear. We have previously found that the oxidative stress in bone marrow cells and HSCs of NrasG12D/+ induced CMML mice is decreased, while Nrf2 and its downstream target genes are up-regulated, and NRF2 is highly expressed in RAS-activated myeloid leukemia specimens, and is negative correlation with survival time. We hypothesized that the Nrf2 redox pathway is involved in the regulation of the development of NrasG12D/+ induced CMML. In this study, we clarify that Nrf2 can affect the occurrence and development of CMML based on the hematopoietic system-specific NrasG12D/+; Nrf2-/- genotype CMML mouse model. Then we explore the underlying molecular mechanism through bone marrow transplantation, flow cytometry and RNA sequencing. Finally, we will analyze the correlation between NRF2 and CMML prognosis and efficacy using clinical specimens. The aim is to reveal the role and mechanism of Nrf2 involved in CMML pathogenesis from the perspective of redox, and provide a target and basis for the treatment of CMML treatment by regulating redox status.

Nrf2作为氧化还原调节的中枢转录因子，可通过降低氧化应激促进RAS依赖的肿瘤发生发展进程，但其在慢性粒单核细胞白血病（CMML）中的作用尚不清楚。我们前期发现NrasG12D/+诱导的CMML小鼠骨髓细胞及HSC中氧化应激降低，而Nrf2及其下游部分靶基因表达上调，且NRF2在RAS通路激活的髓系白血病标本中高表达，并与生存期呈负相关。我们推测Nrf2氧化还原途径参与调控NrasG12D/+诱导的CMML的发生发展。本研究拟基于造血系统特异NrasG12D/+;Nrf2-/-基因型CMML小鼠模型,明确Nrf2能够影响CMML的发生发展；利用骨髓移植、流式细胞术、RNA测序等技术解析Nrf2参与CMML发生发展的分子机制；结合临床标本分析NRF2与CMML预后及疗效的相关性。旨在从氧化还原角度揭示Nrf2参与CMML致病的作用和机制，为通过调控氧化还原状态影响CMML治疗提供靶点和依据。

前期研究发现Nrf2介导的氧化还原途径可能参与调控NrasG12D/+诱导的CMML的发生和发展。但在实验过程中我们观察NrasG12D/+; Nrf2 fl/fl; Mx1-Cre基因小鼠的疾病进程，结果显示敲除Nrf2在NrasG12D/+诱导的CMML发生发展过程中并未产生显著影响，与预期不符，只能修改实验方案。. RAS突变在髓系白血病中常常与另一种甚至更多的基因突变同时存在，其中RNA剪接因子突变频率较高，与NRAS突变伴随出现的几率为12%，主要包括SRSF2、U2AF1、SF3B1、ZRSR2，其中SRSF2在CMML中的突变频率最高目前研究认为NRAS信号通路突变与增殖型CMML相关，而剪接因子突变可能与发育异常型CMML相关，那么二者联合是否会更贴近临床上CMML的疾病表型（MDS/MPN，骨髓增生异常/骨髓增殖性肿瘤）？有研究显示SRSF2突变与NRAS突变伴随出现时，病人对化疗反应较差，生存期短，预后差；表明SRSF2突变与NRAS突变之间可能存在协同关系，而目前关于RNA剪接因子在CMML发生发展中的作用尚缺乏直接有力的证据。我们结合本课题组的研究平台，引入Srsf2 fl/fl小鼠模型分析验证Srsf2及其突变P95H在NrasG12D诱导的CMML发生发展的作用。结果显示在NrasG12D/+诱导的CMML小鼠模型中敲除Srsf2，小鼠疾病特征发生改变, 疾病进展加快；小鼠骨髓由增殖状态转化为增生异常状态，HSC细胞自我更新能力减弱。但Srsf2参与NrasG12D/+诱导的CMML的发生发展的具体作用及机制尚需进一步研究探索。本研究有助于我们从RNA剪接角度认识和理解CMML的致病机制及病理进程，有望为通过调控RNA剪接影响CMML进展的新疗法提供潜在靶点和理论支撑。.