TNFSF15在小鼠AML发病过程中的作用研究

Various cytokines abnormally expressed in leukemia induced diseased bone marrow microenvironment. Bone marrow microenvironment as a niche of leukemia cells supported for its excessive proliferation and inhibited normal hematopoiesis. However, the relative mechanism of the diseased hematopoietic microenvironment is poorly understood. Our previous results showed that bone marrow hematopoietic stem / progenitor cells gradually suppressed in the process of Acute Myeloid Leukemia (AML). Studies also showed that the mRNA level of Tumor Necrosis Factor Superfamily-15 (TNFFSF15) was decreased in patients with AML and other hematologic malignancies, suggesting that TNFSF15 may play an important role in the development of AML; TNFSF15 also increased the number of HSC, meanwhile suppressed bone marrow microenvironment endothelial cells and angiogenesis which is the HSC and leukemia cells niche. Our studies will contribute to elucidate the role of TNFSF15 in abnormal bone marrow hematopoietic microenvironment in the process of the disease, thus providing a new molecular target for the clinical diagnosis and treatment of leukemia.

白血病状态下，多种细胞因子异常表达，形成病态的骨髓造血微环境，作为白血病细胞的藏身之处，为其过度增殖提供支持，并且抑制正常造血，但相关机制尚不清楚。实验室前期结果显示，急性髓系白血病（AML）发病进程是骨髓造血干/祖细胞逐步受到抑制的过程。研究显示AML等血液系统恶性肿瘤病人中，肿瘤坏死因子超家族15（TNFFSF15）的mRNA 的表达低于正常水平，这提示了TNFSF15在AML中受到抑制；TNFSF15还可以提高HSC数量，同时抑制HSC以及白血病细胞赖以生存的骨髓造血微环境内皮细胞以及血管新生。本课题拟运用TNFSF15转基因AML小鼠模型研究TNFSF15对AML发病进程的影响，分析发病进程中TNFSF15对正常HSC扩增和骨髓微环境变迁的作用，将非正常骨髓造血微环境、造血干/祖细胞及白血病细胞作为整体，以内皮细胞和血管新生为切入点进行研究，探索治疗白血病的靶标和新方法。

骨髓微环境中的细胞因子及其信号通路对维持干/祖细胞（HSC/HPC）的稳态有至关重要的作用，例如CXCL12-CXCR4信号通路等。肿瘤坏死因子超家族15 (TNFSF15亦称为VEGI或TL1A)是一种血管新生负向调控因子，它主要在正常组织的血管内皮细胞表达。我们对TNFSF15蛋白是否能调节骨髓微环境而影响干细胞与基质细胞的相互作用，进而调节造血干细胞多种多样生物学功能进行了研究。我们首次探索了TNFSF15对造血系统的影响。发现在TNFSF15转基因小鼠中，其外周血血象、造血干/祖细胞数量与对照组无明显区别；TNFSF15蛋白能抑制全骨髓细胞体外克隆形成能力；竞争性移植中，TNFSF15能明显降低造血干/祖细胞重建能力。TNFSF15转基因小鼠中细胞归巢能力下降很可能是其造血干/祖细胞重建能力明显减弱的重要原因。我们同时提出，骨髓基质细胞中CXCL12表达水平下调，使CXCL12-CXCR4信号通路活性下降，很可能是抑制TNFSF15转基因小鼠骨髓单个核细胞归巢的重要因素。另一方面将TNFSF15蛋白注射能使小鼠造血干/祖细胞在全骨髓细胞中明显增加，细胞凋亡的抑制很可能是骨髓造血干/祖细胞增加的重要原因。同时，骨髓基质细胞（骨髓微环境）对促进体外造血干/祖细胞的克隆形成有重要的作用，对维持造血干/祖细胞的功能有不可或缺。造血干/祖细胞中CXCR4表达水平的下调可能是TNFSF15促进造血干/祖细胞体外增殖的关键因素。