NPM1-CCDC28A融合基因在APL中的致白血病作用及其分子机制研究

The survival of acute promyelocytic leukemia（APL）without RARA rearrangement is much worse than with RARA rearrangement, and the pathogenesis and treatment for APL without RARA fusion are confused. In our previous study to explore the mechanisms involved in pathogenesis of APL, we performed comprehensive variant analysis in APL children based on next-generation sequencing. In APL without RARA fusion, we discovered NPM1-CCDC28A fusion for the first time with decreased level of p53. Lin- cells transfected with NPM1-CCDC28A fusion showed increased proliferation. On this basis we hypothesized that NPM1-CCDC28A contributes to leukemogenesis as driver alternations in APL and develops its oncogenic potential by inhibiting p53 activity. In this study, we will investigate the potential role and mechanisms of NPM1-CCDC28A fusion gene in the pathogenesis of APL in vitro and in vivo. Through this study, we will elucidate a novel mechanism involved in APL pathogenesis that the oncogenesis of APL can be driven by NPM1-CCDC28A fusion without the formation of aberrant retinoid receptors. This research will provide basic theory for treatment of APL without RARA fusion.

缺乏RARA基因重排的急性早幼粒细胞白血病（APL）预后不良，临床缺乏有效的治疗方案，其发病的分子机制尚不明确。我们前期通过大样本基于下一代测序技术的APL患儿基因突变谱研究，在RARA基因重排阴性的样本中，首次发现了NPM1-CCDC28A融合基因，该样本中p53的RNA和蛋白水平均降低；Lin-细胞转染该融合基因，可以促进细胞增殖。由此我们推测NPM1-CCDC28A是缺乏RARA基因重排的APL的致病基因，可能通过抑制p53活性驱动APL的发生。本项目将通过小鼠模型，细胞水平以及分子水平全面研究NPM1-CCDC28A在APL发生发展中的作用及其分子机制。本项目将阐明非维甲酸信号途径导致APL的发生和发展的分子机制，进而为RARA阴性APL的的治疗研发提供理论基础。

核仁磷酸蛋白(nucleophosmin 1,NPM1)的突变通过激活HOXA/B簇和MEIS1癌基因引起核仁磷酸蛋白编码蛋白(NPM1c)的细胞质异常定位，从而导致急性髓细胞白血病(AML)的发生。在对缺乏RARA基因融合的急性早幼粒细胞白血病的前期研究中我们发现新的融合基因NPM1-CCDC28A，该融合基因陆续在AML的其他研究中被发现，但其在白血病发生中的作用和生物学机制尚不清楚。本研究发现CCDC28A基因中的2个和输出信号（NES）与NPM1中的核仁定位信号（NOLs）丢失相互配合，导致NPM1-CCDC28A蛋白完全定位于细胞质。细胞质中的NPM1-CCDC28A激活NPM1c相关的恶性转化程序，升高HOXA/B簇和MEIS1癌基因水平，增强髓系祖细胞的自我更新，导致小鼠AML的发病。 进一步研究表明，CCDC28A与NPM1融合增加CCDC28A的表达，从而阻碍了Cdc25A与CHK1的相互作用，减少了Cdc25A的降解，从而增加了Cdc25A的激活和促增殖能力。 以Cdc25A为靶点的NSC-95397在体内外显示出对NPM1-CCDC28A融合的AML的治疗潜力。总之，细胞质中的NPM1-CCDC28A诱导的NPM1c相关的恶性转化过程，与CCDC28A启动的Cdc25A介导的促增殖反应相结合，共同促进了AML的发病。