蕈样肉芽肿大细胞转化的分子机制研究

Mycosis fungoides (MF) is the most frequent subtype of cutaneous T cell lymphoma (CTCL). The disease courses of majority MF patients are indolent: The skin lesion progresses slowly from patch to plaque and tumor. However, in around 20% of MF patients, their tumorous T cells undergo large cell transformation (LCT). MF with LCT is aggressive. The tumor cells rapidly progress, and can involve lymph nodes and peripheral blood at early stage. The tumor cells are resistant to conventional therapy and chemotherapy. The patients have poor prognosis due to lack of effective therapy. Currently, the mechanisms of developing LCT in MF patients are largely unknown. It becomes a huge challenge clinically. Our group recently reported that BUB1 gene overexpression is one of the key molecular aberrancies in MF-LCT tumor cells. BUB1 is the key component in spindle assembly checkpoint complex, regulates cell cycle progression, and plays important roles in tumorigenesis. This proposed study will focus on the role of BUB1 overexpression in MF-LCT and its translational utility. With MF-LCT cell lines, xenograft mice model, and clinical samples, the proposed research will systematically characterize: (1) How BUB1 overexpression contributes to LCT and its downstream molecular pathways; (2) To test the efficacy of BUB1 enzymatic inhibitors in MF cells; (3) To evaluate the significance of BUB1 as a prognostic marker in MF patients. Our vision is to improve MF patient care and guide patient management by developing specific targeted therapy and prognostic markers for MF-LCT, which currently does not have a cure.

蕈样肉芽肿(MF)是最常见的皮肤 T 细胞淋巴瘤(CTCL)亚型。大部分患者病程隐匿，皮损从斑片缓慢进展至斑块及肿瘤。然而，约20%的患者其肿瘤性的T细胞发生大细胞转化（LCT）。MF-LCT患者病程侵袭，迅速发展，早期出现淋巴结及外周血的侵犯；且对常规治疗抵抗，预后很差。MF发生LCT的机制尚不清楚，也无针对性药物可以应用，成为临床诊治的难点。本研究组新近发现MF发生LCT的核心分子改变—BUB1基因的过表达。BUB1是纺锤体组装检查点的关键蛋白，在细胞周期的调控中起到核心作用，参与多种肿瘤的发生。本研究拟在此基础上，利用MF-LCT的细胞系、异种移植动物模型及MF患者队列，阐明BUB1的过表达在MF-LCT中的作用及其分子机制，明确BUB1小分子抑制剂在MF-LCT治疗中的应用，并研究 BUB1的表达与疾病预后的关系，为阐明MF疾病进展机制、开发靶向性的诊疗手段建立理论基础。

原发性皮肤T细胞淋巴瘤是一类皮肤归巢T细胞起源的非霍奇金淋巴瘤，存在多种临床亚型。蕈样肉芽肿是其中最常见的类型。近年来皮肤T细胞淋巴瘤的发病率在快速增长，在结外非霍奇金淋巴瘤中已经升至第二位。虽然大部分皮肤T细胞淋巴瘤主要呈惰性隐匿性的病程，20%-55%的患者病情进展相对较快，其肿瘤细胞在组织形态上从小细胞转变为大细胞，大于正常小淋巴细胞的4倍，并且大细胞的比例超过25%或者形成小结节，称为皮肤T细胞淋巴瘤的大细胞转化（LCT）。发生LCT代表肿瘤性T细胞处于高度恶性的状态，患者病程往往呈侵袭性，对常规治疗抵抗，预后很差。然而，目前皮肤T细胞淋巴瘤发生LCT的原因及具体分子作用机制还存在诸多空白，尚无有效控制LCT的治疗手段。因此，深入研究皮肤T细胞淋巴瘤LCT的关键分子调控机制，对于寻找潜在治疗靶点、延缓疾病进展和改善患者预后具有重要的临床意义。 . 在本项研究中，课题组首先通过对发生了LCT的和未发生LCT的肿瘤期皮肤T细胞淋巴瘤肿瘤样本进行RNA测序，揭示了与LCT恶性表型相关的转录表达模式。接着通过整合转录水平的分子表达异常和基因水平的拷贝数变异推测，发现PEG10这一印记基因在LCT的标本中的特异性高表达及其与疾病不良预后之间的关系。通过DNA荧光原位杂交、甲基化质谱检测以及等位基因表达分析，作者发现PEG10所在的染色体7q21.3的扩增、PEG10启动子区低甲基化和丢失印记是导致PEG10在LCT中表达上调的重要调控机制。接下来，通过一系列体内和体外研究，作者阐明了PEG10是调控皮肤T细胞淋巴瘤LCT转录表达模式及恶性细胞表型的关键因子。PEG10能够促进皮肤T细胞淋巴瘤细胞生长优势以及对两种治疗药物（组蛋白去乙酰化酶抑制剂和蛋白酶体抑制剂）的抵抗作用。这一机制可由PEG10/KLF2/NF-kB轴介导，即PEG10通过结合KLF2基因的mRNA来抑制其稳定性,从而导致KLF2 mRNA水平下调。而下调的KLF2蛋白可以通过增强NF-kB的共激活复合体PCAF／p300和p65核内结合从而导致NF-kB转录活性的上调。最后，作者发现一种小分子化合物HLM006474可以通过抑制PEG10表达阻遏皮肤T细胞淋巴瘤细胞的生长，并与组蛋白去乙酰化酶抑制剂／蛋白酶体抑制剂产生协同性杀伤作用，有望成为晚期皮肤T细胞淋巴瘤的新型治疗手段。