NOTCH1新型靶基因PPRC1在儿童急性T淋巴细胞白血病中的功能及机制研究

T-cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL) is an aggressive hematological malignancy often occurring in children and adolescents, in the majority of which Notch signaling pathway is upregulated, usually by activating mutations in NOTCH1. Starting from a genome-wide microarray analysis, we previously identified a downstream target gene PPRC1. According to our preliminary data, we infer that PPRC1 likely mediates mitochondrial function and tumor cell growth in T-ALL, the precise mechanism is unclear yet. We aim to understand whether and how NOTCH1-mediated PPRC1 functions to contribute to T-ALL. Combining the approaches of molecular biology, cellular biology and animal modeling, we will：1.study the underneath mechanism of NOTCH1 regulation of PPRC1 in NOTCH1- dependent T-ALL cell lines; 2.verify whether PPRC1 play a functional role in T-ALL cell lines; 3.determine whether and how PPRC1 is required for T-ALL onset in mouse xenograft T-ALL and bone marrow transplant mouse models. This PPRC1 research will help decipher the molecular pathogenesis of T-ALL and may trigger a novel molecularly-directed therapies.

急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)是一种多发于儿童的恶行血液肿瘤， NOTCH1激活突变导致Notch信号通路的异常活化在T-ALL发生发展中发挥重要作用。项目申请人前期进行全基因组表达谱分析发现NOTCH1新型靶基因PPRC1，推测PPRC1可能参与维持T-ALL细胞线粒体的功能，进而影响能量代谢过程，但其分子机制尚不明确。本项目拟采用分子生物学、细胞生物学和模式动物等学科交叉的研究方法，探讨PPRC1在T-ALL病理过程中的功能和机制：1.利用T-ALL细胞系分析PPRC1在T-ALL细胞中受NOTCH1信号通路调控的分子机制；2.研究PPRC1在T-ALL细胞中是否具有生物学功能；3.采用异源移植瘤小鼠模型和骨髓移植小鼠模型研究PPRC1在T-ALL发生发展过程中的作用。本项目预期成果有望揭示T-ALL的发病新机制，以期为针对PPRC1的T-ALL靶向治疗提供理论依据。

急性T淋巴细胞白血病(T-ALL)是一种多发于儿童的恶性血液肿瘤，尽管通过实施强化疗方案，临床完全缓解率接近90％，但复发或难治性T-ALL患者的预后仍然较差，因此临床急需高效低毒的靶向治疗方法。近年来大量研究表明NOTCH1激活突变导致Notch信号通路的异常活化在T-ALL发生发展中发挥重要作用。本项目采用全基因组表达谱芯片技术在T-ALL中筛选被 NOTCH1 直接调控的基因，发现并初步验证了新型下游靶基因Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-related protein 1, PGC-1-related coactivator ,PPRC1，PPRC1作为PGC1转录辅活化因子家族的一员，已被证明在骨肉瘤中调控线粒体的生物合成和细胞生长，但在血液系统恶性肿瘤中其功能尚不清楚。我们通过染色质免疫共沉淀（ChIP）及荧光素酶报告基因实验等技术证实，NOTCH1转录复合物与PPRC1启动子区域结合并激活转录。进一步利用小干扰RNA（shRNA）介导的功能缺失实验，结果表明，PPRC1缺失可抑制T-ALL细胞生长增殖，以及半乳糖作为碳源时T-ALL细胞的生长增值，同时降低T-ALL细胞线粒体含量及ATP产能。最后我们利用过表达挽救实验发现，PPRC1的过表达可部分挽救NOTCH抑制剂Compond E引起的细胞生长抑制。本项目揭示了PPRC1在T-ALL发病中的作用，并从一个新的视角阐明了NOTCH1介导的T-ALL的病理机制。