骨髓基质细胞DNA损伤介导AML耐药的机制研究

Great progress has been made in the chemotherapy of acute myeloid leukemia (AML). However, chemo-resistance severely impairs treatment efficiency and survival. Our previous study has shown that chemotherapy-induced DNA damage to the bone marrow stromal cells (BMSCs) contributed to AML chemo-resistance. DNA damage secretory program (DDSP), a spectrum of secreted proteins derived from the tumor microenvironment, may play an important role in the chemo-resistance of AML. But their underlying mechanisms in AML chemo-resistance remain unclear. In the preliminary study, we found that BMSCs secreted more CYR61 and IL-6 after chemotherapy-induced DNA damage, suggesting that CYR61 and IL-6 may be the DDSPs involved in AML chemo-resistance. In the following study, we intend to determine the roles of CYR61 and IL-6 in DNA damage-induced AML chemo-resistance and explore other DDSPs using protein microarray. Then investigate the up/down-stream signaling pathways associated with DDSPs and clarify the mechanisms of DDSPs in AML chemo-resistance. We will further determine the effects of DDSPs on AML chemo-resistance in the DDSP knockout mouse models engrafted with AML cells. Our study is of great importance in overcoming drug resistance and eliminating minimal residual disease in AML.

急性髓性白血病（AML）化疗已取得较大进展，但耐药仍严重影响患者治疗及生存。我们研究发现，化疗可导致骨髓基质细胞发生DNA损伤，进而使AML细胞对化疗药物产生耐药，其机制可能与细胞损伤后分泌一组特定蛋白（DDSP）有关。目前该领域尚无相关研究。我们初步研究显示，骨髓基质细胞发生DNA损伤后CYR61、IL-6分泌明显增多，推测其可能为参与AML耐药的DDSP。本课题拟研究骨髓基质细胞受损后分泌的CYR61、IL-6对AML化疗敏感性的影响，证实其为参与AML耐药的DDSP；利用蛋白芯片寻找新的DDSP；进一步研究DDSP上、下游信号通路，阐明其参与AML耐药的具体作用机制；构建MLL-AF9-GFP白血病小鼠模型，将其脾细胞注射到DDSP基因敲除小鼠，体内研究DDSP介导AML耐药的作用。预期目标的实现将揭示骨髓微环境介导AML耐药的新机制，对克服AML 耐药、清除微小残留病变有重要意义。

急性髓性白血病（AML）化疗已取得较大进展，但耐药仍严重影响AML患者预后。骨髓微环境为白血病细胞的存活提供了“庇护所”的作用，但其在AML耐药中的作用机制尚未完全阐明。本课题研究证实化疗药物可诱导骨髓基质细胞（BMSCs）DNA损伤，并通过激活NF-κB信号通路介导AML耐药。同时，我们应用蛋白芯片技术从507个趋化、细胞因子中筛选出一组DNA损伤分泌蛋白组（DDSP），并进一步证实成纤维细胞生长因子10（FGF10）是BMSCs DNA损伤介导AML耐药的关键因子。进一步研究发现，FGF10受体（FGFR1、FGFR2）广泛表达于AML细胞，BMSCs DNA损伤后释放的FGF10以旁分泌形式通过活化AML细胞FGFR2并激活下游P38 MAPK、AKT、 ERK和STAT3信号通路参与AML耐药，应用FGFR2抑制剂或慢病毒阻断或下调FGFR2表达可通过抑制MAPK/STAT3信号通路逆转AML耐药，提示靶向AML细胞受体酪氨酸激酶FGFR2/MAPK/STAT3通路有望成为抗AML耐药治疗的新策略。此外，本课题研究还发现，BMSCs DNA损伤后通过激活β-catenin通路调控FGF10异常高表达，阻断BMSCs β-catenin信号通路有望成为AML治疗的新靶点。我们还发现，骨髓微环境DNA损伤后分泌的Activin、6Ckine、FGF10、EG-VEGF、GH在AML患者的不同阶段呈现不同表达状态，FGF10、FGFR1、FGFR2及FGFR3的表达受化疗疗程的影响，其可能参与了AML的发生与发展。本研究揭示了骨髓微环境DNA损伤介导AML耐药的新机制，对克服AML耐药、清除微小残留病变有重要意义。