中药配伍复方对慢性粒细胞白血病干细胞的阴阳调节研究

Leukemia stem cells are in the quiescent stage and barely have any response to the external drug reactions thus become the source of leukemia recurrence. The "Yellow Emperor" indicates "Yin and Yang... Beginning of the Life and Death ", Yin and Yang are the origin of growth and death which provides a new direction to study leukemia stem cells. Tumor is in Yin (cold) state and away from Yang (warm). We use the principle from."Treatise on the febrile disease " that used the parties of cold and warm medicine to make traditional Chinese medicine (TCM) formula, as well as . "monarch, adjuvant, assistant, messenger" which is the TCM monomer formula principle to perform Yang(warm) based regulation on leukemia stem cells from chronic myelogenous leukemia (CML). We will observe how arsenic trioxide (monarch drug /Yang), the aconitine (a local Yunan TCM, adjuvant drug / Yang) and artemether (assistant / minor cold), indigo red(messenger /minor cold) to regulate the abnormal expression of PML protein in the CML stem cells, namely, promote the CML stem cells from quiescence state (Yin) to the proliferating status (Yang). We will detect cellular phenotype changes, as well as using the deep sequencing technology(RNAseq), to elucidate at the transcription level how leukemia stem cells changes which are reflected by RNA expression differences, thus to reveal the molecular mechanism and validated in leukemia animal models, and to explore the effective components of Yang herbs on leukemia stem cell biological characteristics and seek a breakthrough in treating leukemia stem cells.

白血病干细胞因处于静止期对外界药物几无反应而成为白血病复发根源。《黄帝内经》阐述“阴阳者…生杀之本始”，阴阳为生长死亡的起始原点，为白血病干细胞特性的改变提供了崭新的研究思路。肿瘤是阴寒离阳之物，本研究以《伤寒论》经方热寒并用及“君臣佐使”的中药单体配伍原则，以慢性粒细胞白血病为研究对象，进行以温阳为主的阴阳调节，对白血病干细胞进行缓和诱变。观察砷剂(主药/温阳)，云南特色的新乌头碱（臣药/温阳）和蒿甲醚（佐药/微寒），靛玉红（使药/微寒），对异常表达PML的慢粒白血病干细胞的诱导调变作用，将其从静止休眠期的阴态提升至分裂增殖的阳态。检测细胞表型（增殖凋亡分化及克隆形成）的变化，利用深部测序技术RNAseq，阐明转录组水平白血病干细胞被药物激发前后RNA的表达差异，揭示分子机制，并在白血病动物模型验证，明确温阳中药有效成分对白血病干细胞作用及寻找白血病干细胞新的治疗途径。

慢性粒细胞白血病（CML）是慢性白血病中最常见的一种类型，属于骨髓增殖性肿瘤的重要亚类之一。CML 被认为是单基因（BCR-ABL1）驱动的疾病，起源于干祖细胞阶段。BCR-ABL1融合蛋白比ABL1编码的正常P145蛋白具有更强的酪氨酸激酶活性，导致了细胞增殖过度，不受抑制，而凋亡机制受抑 。酪氨酸激酶抑制剂的出现，改变了CML的治疗现状，使得CML患者长期存活率可达到90%以上，然而，目前慢粒的诊治领域存在的主要问题包括： CML的酪氨酸激酶抑制剂耐药以及疾病演进问题等。..为了解决CML患者对于酪氨酸激酶耐药问题，1）我们利用生信预测中药单体蒿甲醚，新乌头碱，靛玉红在CML疾病中可能的靶向基因，联合雄黄在体外进行验证，探讨PML等相关靶点基因的彼此消长， 探讨可能的机制，本研究为探索CML深层次病机，使用传统中药更好治疗CML具有重要意义； 2）我们利用公开的转录组数据集， 探讨伊马替尼一线治疗CML患者预测早期分子反应失败的免疫相关基因，并进行Logistics建模，建立可能的免疫相关风险模型。我们的结果显示利用权重最高的4个基因IL-7R，ITK，RASGRP1，CD247进行免疫建模，整体预测准确率可达到91.67%，由于本项目的一个重要发现就是免疫等骨髓微环境对于CML发生进展的重要关系，做为课题的连贯性，我们也同时探讨并发表了其他相关髓系肿瘤的免疫和代谢模型等骨髓微环境问题（Clinical Cancer Research 2020；Frontiers in Oncology 2020; J Cell Mol Med 2020）。 ..为了解决CML疾病演进的相关科学问题， 3）我们采用10XGenomics单细胞转录组测序技术，发现CML慢性期，加速期，以及急变期的干祖细胞，对比正常骨髓，都有RNA剪切，RNA转运，和核糖体功能等RNA合成与加工的异常上调，并伴有NK杀伤活性的下调；该工作寻找CML疾病进展的可能靶点，为下一步靶向治疗提供科学依据；4）我们探讨了CML的不典型亚型，即非典型CML（aCML）和其他髓系肿瘤中重要致病剪切基因SRSF2的致病机制，我们发现，SRSF2突变后，可以改变与所结合的未成熟mRNA序列的结合力与结合特异性的改变，并异常剪切hnRNP家族成员，造成整个剪切网络的紊乱（Leukemia 2018 ）。