Myosin 9-高三尖杉酯碱的直接靶蛋白对急性髓细胞白血病的作用与信号通路研究

Homoharringtonine(HHT) is one of the important drugs for management of acute myeloid leukemia in China, but little is known about the molecular mechanism of its action. Previously, we found that HHT could inhibit the phosphorylation of the signal proteins though oncogenic proteins such as JAK2/V617F and BCR/ABL.However, this could not answer the question that what is the direct target of HHT. Recently, in corporation with the University of Washington, we have discovered that myosin 9 is the direct target protein of HHT by preparing HHT affinity column, and the expression level of myosin 9 is associated with progression of chronic myeloid leukemia. Based on above research, we plan to explore: (1) what change will be caused by combination of HHT and myosin 9 on downstream molecules, and its relation with apoptosis and differentiation of leukemia cells? (2) What are the up and down-stream pathways of myosin 9 (3) What is the role and mechanism of myosin 9 signal complex in RUNX1/Myosine 9 pathway。We will clarify the effect of myosin 9 on proliferation, apoptosis and differentiation of leukemia cells, to provide foundation for searching new myeloid leukemia-specific drug- target and designing effective target drug.

高三尖杉酯碱（HHT）是治疗急性髓系白血病（AML）的重要药物，但其作用机制不详。我们曾发现HHT通过抑制JAK2/V617F与BCR/ABL肿瘤蛋白引起信号通路蛋白磷酸化而抑制急性白血病。但这不能回答HHT直接作用的靶蛋白是什么。新近，我们与美国华盛顿大学合作，制备了HTT亲和柱，寻找到HTT直接作用的靶蛋白为myosin 9。本课题将在此基础上，深入研究：（1）探讨myosin 9的mRNA表达与初发AML患者预后的关系。（2）将Myosin9过表达和沉默，阐明myosin 9在AML细胞株中的上下游通路及对HHT疗效变化。（3)构建不同myosin9表达水平的AML动物模型，予以HHT治疗，进一步阐明HHT及其靶蛋白myosin 9在AML中的作用机制，为寻找AML治疗的新的靶向药物与设计更优秀的白血病治疗策略，提供重要的科学依据，具有非常重要的意义。

高三尖杉酯碱（HHT）是临床治疗急性髓系白血病（AML）常用的药物之一，然而其发挥作用的具体机制仍然有部分未知。我们近年研究发现Myosin-9是HHT治疗AML的直接靶点，因此本项目主要围绕着Myosin-9在AML中的作用以及HHT对其发生的调控展开研究，主要内容包括以下三个方面：1、HHT作用于AML细胞后Myosin-9的变化以及该变化对于AML细胞生物学行为的影响；2、Myosin-9的变化对于AML细胞基因表达谱以及相关信号通路的影响；3、Myosin-9在AML患者预后中的作用并且与相关Micro-RNA表达的关联。结果显示HHT作用于AML细胞株Kasumi-1后可以上调Myosin-9蛋白及mRNA的表达，而Myosin-9的表达上调可以导致细胞周期相关基因、MAPK信号通路相关基因发生调变，促进细胞周期从G1期向S期转化。在本研究中心的324例AML患者中，我们分析发现Myosin-9高表达组的总生存时间显著小于低表达组，高表达组的患者以女性多、M4亚型比例高、骨髓原始细胞比例低为特点。亚组分析发现，无论是中危组还是正常核型组，Myosin-9高表达患者的预后均较Myosin-9低表达患者差。多因素分析发现，Myosin-9高表达是AML总生存时间减少的独立危险因素。MicroRNA表达谱结果显示，与Myosin-9低表达者相比，在Myosin-9高表达者中miR-663、miR-4298、miR-483-5p、miR-3141、miR-630、miR-188-5p、miR-135a、miR-3679-5p、miR-1246、miR-494、hsv2-miR-H22发生上调，而let-7-1、miR-16-2、miR-20a、miR-192 、miR-29c发生下调。除此之外，我们还鉴定到一个新的HHT直接靶蛋白Smad3，HHT可抑制Smad3的磷酸化，进而激活TGF-β通路介导AML细胞株U937的细胞周期G1期阻滞。同样，在U937中敲低Smad3可以降低细胞对于HHT的敏感性。因此，HHT可以通过直接调控Smad3的磷酸化发挥抑制AML的作用。通过本项目研究，我们获得HHT治疗AML的直接分子靶点，明确HHT的确是通过这些直接靶分子发挥作用，进而为阐明HHT抗AML分子机制提供证据，也为临床精确选用含HHT方案提供线索。