PRL-3 对Stathmin的调节变化在急性髓细胞白血病发生中的作用

PRL-3 belongs to the tyrosine phosphatase family, which highly expressed in a variety of tumor cells, the function of promoting the growth of tumor cells differs from cell types. The relationship between PRL-3 and acute myeloid leukemia (AML) is still poorly understood. It has been recently reported that stathmin acts as a downstream target of PRL-3 protein, can alter the proliferation, migration or other capabilities of tumor cells. On the other hand, our previous study manifested that PRL-3 and Stathmin had endogenous co-localization in HL-60 cells. We speculate that PRL-3 involved the development of AML by regulating Stathmin. Hereby, we aim to ① assess the impacts of PRL-3 to its downstream protein Stathmin when up-regulation or knockdown by utilizing gene overexpression, RNAi and co-immunoprecipitation. ② explore the function and molecular mechanism when PRL-3 regulates its downsteam protein Stathmin in AML, in the level of molecular and animal experiment. ③ compare the differences of expression of PRL-3 and Stathmin in different phase of AML from the level of gene and protein, analysis the relationship between PRL-3 and Stathmin in the development and prognosis of AML, provide new targets for AML treatment.

PRL-3属酪氨酸磷酸酶家族，在多种肿瘤细胞中高表达，其促进肿瘤细胞生长的作用因细胞种类而异。迄今对PRL-3与AML的关系知之甚少。研究报道PRL-3下游新靶点是Stathmin，二者相互作用可改变肿瘤细胞增殖、迁移等能力。前期实验证实：PRL-3和Stathmin在AML的HL-60细胞中存在直接结合作用。由此设想：PRL-3可通过调节Stathmin参与AML发生发展。由此，本项目拟①通过基因过表达、RNA干扰及免疫共沉淀等手段，研究PRL-3过表达和下调对下游Stathmin的影响及二者间的相互作用。②从分子和动物水平探讨PRL-3对Stathmin的调节变化在AML中的作用及分子机制。③从基因和蛋白水平比较PRL-3和Stathmin在AML初治、缓解和复发患者中表达差异，分析二者变化与AML发生发展、预后相关性，为AML治疗提供新靶点。

研究背景：PRL-3属酪氨酸磷酸酶家族，在多种肿瘤细胞中高表达，其促进肿瘤生长的作用因细胞种类而异。Stathmin是PRL-3下游新靶点，二者相互作用可改变结肠癌细胞增殖、迁移等能力。PRL-3和Stathmin相互作用与AML的关系鲜有报道。.研究内容：应用过表达、RNAi技术，研究PRL-3过表达和下调对下游Stathmin的影响及二者间相互作用。从分子水平探讨PRL-3对Stathmin调节变化在AML中的作用及机制。.研究结果：在髓系白血病细胞株和AML 患者中，PRL-3和Stathmin均存在正相关；shPRL-3后，K562增殖减缓（P＜0.05）、克隆形成率减低（P＜0.01）、迁移和侵袭力减低（P＜0.01）、S期细胞减少（P＜0.01），总凋亡率增加（P ＜0.01）。K562-KD组细胞中Stathmin四个丝氨酸位点（Ser16，25，38，63）磷酸化水平不同程度增加（P＜0.01），MMP2、MMP9表达水平均降低（P＜0.05），通路蛋白STAT3、STAT5磷酸化水平均降低（P＜0.05）。但过表达PRL-3后，K562细胞生物学特性无明显变化。过表达PRL-3后，U937增殖加快（P<0.05）、细胞克隆形成率增高（P<0.01）；S期细胞增多（P<0.05）、总凋亡率减少（P<0.01）；迁移和侵袭力增高（P<0.05）。U937-OE组细胞中Stathmin四个丝氨酸位点磷酸化水平呈不同程度减低（P<0.01），MMP2、MMP9表达水平均上调（P<0.01），通路蛋白STAT3、STAT5磷酸化水平均上调（P<0.01）。.结论：在髓系白血病细胞中PRL-3和Stathmin之间存在正相关。Stathmin通过四个丝氨酸位点异常磷酸化，靶向STAT3通路介导PRL-3在髓系白血病进展中的作用。PRL-3可能成为治疗髓系白血病的新靶点。