急性髓性白血病干细胞基因组表观遗传学变化的研究

In recent years, doctors have come to believe that leukemia stem cells(LSC) are responsible for the maintenance and relapse of acute myelogenous leukemia (AML). selective eradication of LSCs could offer substantial therapeutic benefit. There is great interest in identifying the differences in epigenetics between LSCs and Hematopoietic stem cell(HSC) and then revealing the possible mechanism in AML development. We plan to study epigenetic characters of ETO- LSCs in AML which contrast with the HSCs. First of all, the silenced gene by abnormal methylation in promoter region should be identified by MeDIP. Then methyl DNA in some special genes in AML would be analysed by CHIP method. We wonder whether the special methyl DNA in AML is related to which happened in LSCs stage. Then we will study more about the biological changes of LSCs with DNMTs treatment in vitro. Looking for more new targeting therapy and expanding application in epigenetic treatment may represent a new therapeutic opportunity in AML.

AML白血病干细胞是AML难治和复发的根源，因此当前AML治疗中的主要挑战是了解AML白血病干细胞（LSC）和正常造血干细胞(HSC)的生物学特征性差别。为探讨AML的发病机制并寻找特异性杀伤LSC的治疗方法，本项目拟用AML1-ETO阴性的M2型白血病为模型，对LSC的表观遗传特征进行研究：通过MeDIP技术结合启动子芯片研究LSC和HSC在全基因组水平启动子甲基化水平的差异，进一步研究LSC中由于启动子区域修饰而发生表达异常的相关基因；通过CHIP分析，了解相关基因在AML细胞中高频发生的启动子甲基化,是否与其启动子区域在LSC阶段发生的表观遗传修饰有关；进而通过体外单细胞培养实验了解DNMTs抑制剂对LSC生物学功能的影响等。研究结果将从表观遗传学角度揭示LSC和HSC的生物学差别，对探索AML的发病机理、寻找新的治疗靶标和拓展表观遗传疗法的应用等具有基础铺垫的意义。

白血病干细胞（LSC）是急性髓性白血病（AML）难治和复发的根源，因此当前AML治疗中的主要挑战是了解LSC和正常造血干细胞(HSC)的生物学特征性差别，探讨AML的发病机制并寻找特异性杀伤LSC的治疗方法。本项目从白血病细胞HL60分离CD34+CD38- LSC，通过甲基化芯片等方法研究LSC和脐带血来源的HSC在全基因组水平启动子甲基化水平的差异，分析白血病中甲基化异常基因在LSC中的甲基化水平。甲基化芯片分析结果显示p15、SHP-1和DAPK基因启动子区在LSC中甲基化频率增高，MS-PCR验证了芯片结果；RT-PCR结果显示LSC中p15、SHP-1和DAPK基因转录水平受到抑制； DNMTs抑制实验显示，HL60和LSC生长均受到不同程度的抑制，p15、SHP-1和DAPK基因去甲基化后表达上调。研究显示在AML中p15、SHP-1和DAPK基因启动子区因甲基化异常而表达沉默，与疾病进展、复发密切相关。综上，p15、SHP-1和DAPK基因启动子在AML白血病干细胞中甲基化异常与其在AML细胞中发生甲基化修饰之间存在延续性。