白血病干细胞归巢耐药的机制研究及逆转

Treatments of refractory and relapsed patients are becoming the focus and difficulty of the treatment of hematological malignancies. The occurrences of multidrug resistance of leukemia patients result in its difficulty to be completely cured. Our project is tried to capture the key points of leukemic stem cells induced resistance to chemotherapy. Firstly, we establish the homing resistance model and the bone marrow microenvironment resistance model to explore how AKT2 promote the resistance to chemotherapy of leukemia stem cell in hematological malignancies. Secondly, we try to study that how AKT2 survival pathway inhibit JNK/P38 apoptosis pathway in gene and protein level. Thirdly, we will determine the key regulating point between the two pathways by the way of co-immunoprecipitation combined with proteomics and bioinformatics analysis. Fourthly, we will use the established RNAi library platform to explore the mechanism of resistance in a multi-gene level targeting the effect gene. Lastly, we hope that we can combined the effect target with our established novel selective oncolytic adenovirus to reverse the resistance in hematological malignancies.

难治性和复发患者的治疗正成为血液系统恶性肿瘤治疗的重点和难点。多药耐药的发生是白血病患者复发和难治的重要原因。本项目捕捉白血病干细胞致化疗耐药的可能关键点，分别建立归巢耐药模型和骨髓微环境耐药模型，探讨血液肿瘤中AKT2对白血病干细胞所致化疗耐药的促进作用；从基因和蛋白两个层面研究AKT2存活通路对JNK/P38凋亡通路的抑制作用；采用免疫共沉淀结合蛋白质组学及生物信息学方法分析、确定两条通路之间平衡与失衡的关键的调节点，以筛查到的效应基因为靶点，运用本实验室RNAi文库平台在多基因水平对肿瘤耐药的机制进行探讨，深入研究白血病干细胞化疗耐药的分子机制；并与本实验室构建的新型选择复制性腺病毒结合，发挥RNAi文库的高通量封闭和腺病毒载体的选择性复制的双重优势，以实现血液肿瘤耐药的靶向逆转, 探索体内应用的可行方案。

本项目拟以TNFα和EET为切入点，从整体、细胞、分子等三个水平以及多基因水平全面阐述慢性粒细胞白血病中，白血病干细胞和微环境介导的TKI耐药机制，为慢性粒细胞白血病的治疗提供新的方向，解决难治复发的难题。复发难治的主要原因就在于白血病干细胞的存在，因此我们针对白血病干细胞进行了一系列实验并取得一定成果，从基因水平阐述了白血病干细胞致耐药的分子机制。我们成功建立TNFα基因缺失的K562细胞株，并在mRNA水平和蛋白水平上验证了基因缺失后表达下降的效应，且这种处理不会影响K562细胞中具有关键功能的BCR/ABL融合基因。在体外和体内试验中，我们发现TNFα基因缺失会致使K562细胞凋亡增加，增殖减慢，集落形成和裸鼠成瘤能力受损。这种效应可能是由于TNFα的缺失使STAT5及其相关的miRNA表达的改变造成的。我们的工作初步揭示了TNFα的基因靶向对于K562细胞的效应，有望为慢性髓系白血病的治疗提供一个新的思路。另外，本项目基础研究证实环氧二十碳三烯酸（EET，epoxyeicosatrienoicacid）在白血病干细胞的脂质代谢中有重要作用，本研究成功分选出CD34+白血病干细胞，体外实验验证EET对白血病干细胞的增殖、凋亡和克隆形成试验，证实了EET对CD34+白血病干细胞的克隆形成有影响，EET可能促进白血病干细胞进入增殖分化状态，从而使TKI发挥作用，成为联合TKI治疗慢性粒细胞白血病，减少慢性粒细胞白血病的耐药问题，具有临床意义。目前的研究成果为慢性粒细胞白血病的联合治疗提供一定基础，具有深远意义。