miR34c重启衰老清除急性髓系白血病干细胞与机制研究

Despite considerable advances, acute myeloid leukemia (AML)remains incurable except for few patients with favourable prognosis factors,which is contributed to failure of leukemia stem cells(LSCs)eradication.The results from us and other groups suggest :(1)the resistance of AML stem cells against stress induced senescence could be one of reasons which retain LSCs stemness.(2)a lower level of miR34c could contribute to senescence resistance of AML stem cells.(3)the upregulation of BCL-2,a classic antiapoptotic molecule,and inactivation of liver kinase B1(LKB1),a known metabolism regulator,could induce cellular senescence resistance.Next,we found that miR34c inhibits the expression of BCL-2 but induces activation of LKB1 in LSCs.So,we guess that miR34c could induce AML stem cells senescence through the dual regulations of BCL-2 and LKB1,and the combination of miR34c and standard drugs could improve prognosis of patients with AML.Thus,in this project we will investigate :(1) whether miR34c could eradicate AML stem cells through restarting cellular senescence.(2) the mechanisms that miR34c induces LSCs senescence through the dual regulations of BCL-2 and LKB1.(3)inhibition of leukemia relapse through the combination of miR34c and standard drugs.

除少数预后良好的急性髓系白血病（AML）外,现有的治疗手段很难根治AML，其根本原因是不能清除白血病干细胞（LSCs）。我们长期的研究和他人的发现提示：（1）AML干细胞抵抗应激诱导衰老，是其干性维持的重要机制之一；（2）低水平的miR34c可能是AML干细胞衰老抵抗的原因之一；（3）上调的抗凋亡分子BCL-2和活性降低的代谢调节分子LKB1（liver kinase B1）可能具有诱导细胞衰老抵抗的新功能；随后的预实验发现：在AML干细胞中，miR34c恢复可抑制BCL-2表达并活化LKB1；因此我们推测：miR34c可能通过双向调节BCL-2和LKB1重启AML干细胞衰老，miR34c联合常规化疗可促进AML的根治。为此本项目拟研究：⑴ miR34c重启细胞衰老清除LSCs；⑵ miR34c双向调节BCL-2和LKB1诱导LSCs衰老的机制；⑶ miR34c联合常规化疗阻止白血病复发。

白血病干细胞（leukemia stem cell, LSC）是急性髓系白血病（Acute myeloid leukemia, AML）耐药与复发的根源。细胞衰老是一种不可逆的生长阻滞状态，细胞衰老过程常常伴随着干细胞的耗竭及功能失调。前期研究表明，白血病干细胞存在抵抗衰老的机制，因此，寻找启动白血病干细胞衰老的关键分子至关重要。文献报道，miR-34c是调控多种衰老通路的关键分子。前期研究已经证实miR-34c-5p在AML CD34+CD38-中显著低表达，本实验进一步扩大样本量探讨miR-34c-5p在AML CD34+CD38-中的表达水平及其与AML的预后和治疗效果的相关性，并通过体内外实验探讨miR-34c-5p对AML干细胞的作用及其相关机制。研究发现：1）与正常骨髓CD34+CD38-细胞及正常脐带血CD34+CD38-细胞相比，miR-34c-5p在AML CD34+CD38-内呈显著低表达，且表达水平与AML的预后和治疗效果有显著相关性。2）通过上调白血病干细胞内miR-34c-5p表达水平可诱导细胞增殖抑制及衰老。3）miR-34c-5p可以有效的减轻免疫缺陷小鼠的AML肿瘤负荷，清除白血病干细胞从而抑制AML的发生发展。4）转录组结果显示P53-P21-Cyclins/CDKs或非P53依赖 Cyclins/CDKs轴参与了miR-34c-5p调控的衰老。5）RAB27B在KG-1a细胞内高表达，而在miR-34c-5p过表达的KG-1a细胞中显著下调，进一步实验证实：miR-34c-5p可靶向下调RAB27B，抑制外泌体外排，进而导致胞内miR-34c表达上调。 6）体内外实验发现，miR-34c-5p可显著增强柔红霉素和阿糖胞苷对AML干细胞的抑制作用。综上所述：miR-34c-5p可通过靶向下调RAB27B进而抑制外泌体外排miR-34c-5p，促进miR-34c-5p在胞内聚集从而诱导AML干细胞的增殖抑制及衰老，miR-34c-5p有望成为治疗AML的新的靶点分子。