Pim family调控白血病细胞和造血微环境之间Cross Talk在急性髓系白血病中的作用

急性髓系白血病（AML）细胞与骨髓造血微环境之间Cross Talk（相互作用）参与了AML的发病，其中SDF-1α/CXCR4轴起重要作用。.我们前期研究显示Pim family通过磷酸化CXCR4，促进AML细胞趋化，拟进一步通过体外实验在AML细胞过表达/低表达Pim family，观察底物磷酸化水平和下游信号通路，共同培养骨髓基质细胞和AML细胞，探讨二者之间相互作用机制；通过体内实验，利用多光子共聚焦显微镜实时动态观察过表达/低表达Pim family后，AML细胞与骨髓造血微环境之间的Cross Talk对于AML细胞的归巢、迁移以及AML细胞增殖、凋亡的影响。从而证明Pim family 促进AML细胞和骨髓造血微环境之间的Cross Talk，在AML发病中发挥了重要作用。

Pim家族共有三名成员，分别为Pim1,Pim２和Pim３，它们均属于丝氨酸/苏氨酸蛋白编码的原癌基因。Pim1在实体肿瘤，白血病和真性红细胞增多症都有报道。Pim３作为近几年新克隆出来的原癌基因，在原发性肝癌，胰腺癌等上皮肿瘤中都对肿瘤发生起到了重要作用。我们的前期工作发现了Pim３在部分髓系白血病中也有高表达。我们通过建立Pim 1和Pim 3的GFP荧光表达质粒和慢病毒载体系统，瞬时转染和长时感染AML细胞系，通过细胞增殖和流式细胞术分析，发现Pim1和Pim３的高表达，对于AML的细胞起到促进增殖和抑制凋亡的作用，而其作用的基质可能和c-myc、cyclinD1表达的增加和Bad的磷酸化有关，Pim１和 Pim3在磷酸化位点上都是一致的，二者在蛋白结构上也具有高度相似性。作为原癌基因的Pim家族，有研究发现敲除Pim１后有抑制白血病骨髓移植模型植入失败的现象，我们的趋化实验和骨髓基质细胞共培养发现，Pim１和Pim３的高表达，都可以促进AML细胞系的趋化运动，在趋化增强的情况下，我们检测到钙离子内流的增加，虽然CXCR４的总蛋白水平没有变化，但是ｐCXCR４的水平有明显增加，共聚焦荧光显微镜也显示Pim高表达时，CXCR４蛋白表达增强。通过荧光共聚焦显微镜和流式细胞分析，提示在SDF-１α刺激下，细胞表面的CXCR４迅速减少，考虑和CXCR４分子向细胞内移动有关。而通过对其他血管新生和粘附因子mRNA水平检测，我们没有发现Pim１和Pim３通过血管新生和其他粘附作用与造血微环境发生关联。通过我们的研究表面Pim１和Pim３作为经典的癌基因，除了可以促进AML细胞的增殖，抑制凋亡以外，它们还可以通过磷酸化SDF-１α的受体-CXCR４，起到促进AML细胞趋化移动而与骨髓微环境发生作用，我们仍然计划在实时动态的小鼠头盖骨上利用双光子共聚焦显微镜下展示Pim１和Pim３对白血病细胞归巢的影响（因为设备购置问题，尚未完成，拟实验仪器到位后立即执行）。而这对于分子靶向治疗和造血干细胞移植的预处理提出新的思路。通过我们对该课题的执行，逐步建立了分子生物学的平台和工具细胞，培养了实验血液学的研究生２名，发表SCI论文4篇(第一作者1篇，通讯作者２篇，第二作者１篇），投稿中２篇，大会摘要１篇。