RBPMS-FGFR1新融合基因的克隆及致病机制研究

The 8p11 myeloproliferative syndrome（EMS）is a distinct, aggressive hematologic malignancy characterized by rearrangement of the receptor tyrosine kinase FGFR1 gene which is responsible for EMS. However, most studies about FGFR1 rearrangements are case reports, the pathological role of FGFR1 fusion protein in EMS still remains unknown. Recently, we identified 7 EMS cases with FGFR1 rearrangement screened by fluorescence in situ hybridization and PCR. Remarkably, we identified a novel fusion gene involving FGFR1 and RNA binding protein with multiple splicing, RBPMS. Our previous data showed that fusion genes involving FGFR1 confers proliferative advantages and IL3-independent growth to BaF3 cells. In this study, we plan to determine the pathogenetic role of RBPMS-FGFR1 fusion protein in EMS using multiple in vivo and in vitro techniques, such as gene expression microarray, gene transfection, RNA interference, and animal models. Furthermore, we will test both in vitro and in vivo efficacy of a new tyrosine kinase inhibitor, Ponatinib, on cell models with FGFR1 fusion proteins. This study will provide more details on the pathogenesis and target therapy of patients with EMS.

8p11骨髓增殖综合征（EMS）是一类特殊的侵袭性血液肿瘤，受累基因为位于8p11的FGFR1，与EMS的发病密切相关。目前，该疾病多为单例报道，其生物学特征及FGFR1相关融合基因的致EMS机制尚未完全明确。申请人在前期工作中筛选到7例伴FGFR1重排的EMS患者，并成功克隆到一个新的累及FGFR1和RNA结合蛋白RBPMS的融合基因，RBPMS-FGFR1。初步研究显示，转染该基因的BaF3细胞具有显著增殖优势，并获得IL-3非依赖性。本课题拟应用基因表达谱芯片、基因转染、RNA干扰和小鼠移植模型等手段，从体内外两方面揭示RBPMS-FGFR1的潜在致病机制，并探讨新酪氨酸激酶抑制剂Ponatinib对EMS的治疗效应及作用机制。本课题将为阐述新融合基因RBPMS-FGFR1的潜在致病机制、探讨伴FGFR1重排EMS患者的临床和生物学特征、寻找EMS靶向治疗药物提供理论和实验依据。

（1）阐述伴有8p11/FGFR1基因重排患者的临床和生物学特征：回顾性分析2005年8月至2018年7月就诊于我院及江苏省血液研究所共4万余例初诊血液病患者的染色体核型，发现30例8p11异常的血液病患者，对其进行了FISH检测，鉴定FGFR1断裂重排，筛选出8p11骨髓增生异常综合征患者，通过现代分子生物学方法鉴定出其对手基因，并通过高通量DNA测序方法对51种肿瘤基因进行检测，发现RUNX1突变是唯一FGFR1伴随突变，较好的完成了临床和实验室特征的总结和分析。（2）） RBPMS-FGFR1融合基因的克隆及体外研究：本研究完成ZNF198-FGFR1及RBPMS-FGFR1融合基因的克隆，成功构建了Baf3-ZNF198-FGFR1过表达稳转株及RBPMS-mut1-FGFR1、RBPMS-mut2-FGFR1过表达稳转株，同时完成了CCK-8 法绘制细胞生长曲线、 IL-3撤退实验、Western Blot检测信号通路分子磷酸化水平的变化，探讨了ZNF198-FGFR1以及新融合基因RBPMS-FGFR1对细胞生长、增殖、信号传导的影响。（3）RBPMS-FGFR1融合基因的模式生物（小鼠）研究：构建RBPMS-FGFR1单独转染组及RBPMS-FGFR1与RUNX1突变共转染组及空载LV5的Ba/F3稳转株，通过尾静脉注射入6-8周的裸鼠体内，成功建立动物（小鼠）模型；6周后处死小鼠，发现RBPMS-FGFR1与RUNX1突变共转染组小鼠较RBPMS-FGFR1与RUNX1野生型共转染组小鼠具有更大体积的肝脾，肝脏病理进行HE染色，显示肝脏有异常细胞浸润，目前再次重复该实验并进一步行免疫组化分析。（4）探讨不同肿瘤药物对携带FGFR1融合基因KG-1细胞株的治疗效应及潜在机制。