JAK2 与MPL突变诱发骨髓增殖性疾病的信号转导和分子机制研究

JAK2激酶和血小板生成素受体MPL体细胞突变诱发骨髓增殖性疾病，但发病的分子机理不完全清楚，临床上缺乏有效的的治疗手段。我们前期研究发现，MPL突变造成组成型活化产物，能显著诱导粒细胞和巨核细胞过度增殖，导致下游信号通路的持续激活，包括JAK2/STAT3/STAT5、MAPK/ERK、SAPK/JNK、PI3K/AKT等。STAT3和STAT5活化影响病变骨髓细胞的分化，而MAPK/ERK、SAPK/JNK、PI3K/AKT的活化则可导致受累细胞的过度增殖。本课题拟针对这些控制骨髓细胞增殖、分化的关键信号通路，利用基因条件剔除、逆转录病毒介导过表达等手段调控特定的信号转导途径，并通过骨髓细胞体外定向分化培养、小鼠骨髓移植等技术，在体内、外对病变骨髓细胞过度增殖和分化异常进行分子水平的机理研究，全面剖析各个信号通路在骨髓增殖性疾病发生中的作用，以期寻找关键分子靶点进行治疗性研究。

课题主要探索MPL W515L突变导致骨髓增殖性肿瘤的分子机制以及潜在治疗方法，剖析了MPL W515L导致信号转导异常的分子机制，并探索了针对异常信号转导治疗这类疾病的可行性。首先，我们探讨了JAK/STATs，PI3K/AKT通路在MPL W515L导致MPNs中的作用。利用STAT3/5敲除的小鼠证实STAT3/5是MPL W515L诱导骨髓细胞过度增殖所必须的；利用定点突变技术，改变MPL W515L的关键酪氨酸位点，探索MPL W515L过度活化的信号向下游传递的变化。我们鉴别了Y599和Y604两个关键酪氨酸位点在信号转导中的对MAPK/ERK，PI3K/AKT，JAK2/STAT3/5的不同影响，并在体内通过骨髓移植的方法证实604位的酪氨酸位点对MPL W515L-诱发的MPNs具有负调控效应，而599位酪氨酸是MPL W515L诱导MPNs必需的。其次，我们尝试用PI3K/AKT抑制剂治疗MPN W515L诱发MPNs的可行性。在体外，我们发现PI3K/AKT抑制剂能有效抑制MPNs病变血细胞的过度增殖。在体内，我们通过利用骨髓移植技术，建立MPL W515L诱导的MPN 小鼠模型，诱发MPNs。我们的研究表明，PI3K/AKT抑制剂可以显著改善小鼠的症状，提示PI3K/AKT可能是潜在的MPNs治疗靶标。目前课题资助发表了4篇SCI论文，其中一篇发表在一区杂志Leukeia专业期刊，另外三篇分别发表在二区J Biol Chem，Cell Mol Life Sci，Cell Death Dis。课题组成员博士生刘禄投稿54届美国血液学年会，获得“摘要成就奖”（abstract achievement award），出席本次会议并做了分会的口头报告。今年一篇摘要投稿第55届美国血液学年会，已被录用。2012年参加冷泉港亚洲会议中的“肿瘤分化治疗进展”，并做了分会报告。目前尚有一篇论文在修回中，一篇论文准备投稿。毕业两名硕士研究生，6名博士研究生在读。在此研究基础上获得的自然科学基金面上项目2013年的后续资助。截止目前为止，课题组已经圆满完成了项目的各项任务，并超过了预期目标。