CCL19在小鼠T-ALL发病过程中的作用研究

The leukemia cells impair the normal hematopoietic microenvironment via autocrine or inducing stromal cells to secret some cytokines. The abnormal microenvironment leads to the inappropriate expansion of leukemia cells as well as the suppression of normal hematopoiesis. However, the regulative mechanism of the diseased hematopoietic microenvironment is poorly understood. Our previous study demonstrated that the normal hematopoietic stem and progenitor cells in bone marrow were suppressed and blocked in G0-phase of the cell cycle in an acute lymphoblastic leukemia (T-ALL). In contrast, the numbers of hematopoietic stem and progenitor cells were increased in leukemic spleen. On the other hand, the concentration of chemokine CCL19 (macrophage inflammatory protein 3β) was dramatically increased in bone marrow, spleen and serum respectively, suggesting that CCL19 may play a pivotal role in the development of T-ALL. To validate the hypothesis，we intend to focus on two aspects of the function of CCL19: first, the effects on the regulation of migration, proliferation, invasion and resistance to apoptosis of leukemia cells; second, the effects on the regulation of cell cycle, differentiation and migration of normal hematopoietic stem and progenitor cells. Our studies will contribute to elucidate the role of abnormal hematopoietic microenvironment in the progression of the disease, and reveal the myelosuppressive effects of CCL19, thus providing a new molecular target for the clinical diagnosis and treatment of leukemia.

白血病状态下，白血病细胞分泌或诱导基质细胞分泌多种细胞因子，形成病态造血微环境，导致自身过度增殖，同时对正常造血产生抑制效应，但具体机制尚不清楚。我们前期工作发现，在T-ALL小鼠模型中，随着疾病进展，骨髓中正常造血干/祖细胞功能受抑，多被阻滞在G0期，相反脾脏中造血干/祖细胞数量增加，与此同时趋化因子CCL19（巨噬细胞炎性蛋白3β）在骨髓液、脾脏及血清中不同程度的异常升高，提示我们CCL19在T-ALL发展过程中起着重要作用。本课题通过两方面研究CCL19的作用：1、对白血病细胞的迁移、增殖、侵袭及抗凋亡的作用；2、对正常造血干/祖细胞细胞周期的影响，及对其向各系分化和迁移功能的调控。本项目的开展将有助于明确白血病环境下，异常的造血微环境对白血病细胞恶性程度的影响，及其对正常造血干/祖细胞的负性调控机制，从而为白血病的临床诊断和治疗提供新的分子靶点。

白血病是一类系统性造血干细胞起源的恶性血液系统疾病，白血病细胞分泌或诱导基质细胞分泌多种细胞因子，形成病态造血微环境，导致自身过度增殖及向其他组织浸润，脾脏是重要的髓外造血器官，在淋巴细胞恶性疾病中常发生脾脏浸润，其中急性T淋巴细胞白血病患者脾脏肿大极为常见且预后不良，然而脾脏微环境相较骨髓微环境在白血病状态下是如何影响疾病转归的却尚不清楚。本项目通过对脾脏微环境中趋化因子CCL19对白血病细胞的迁移、增殖、侵袭及抗凋亡的作用研究，其对正常造血干/祖细胞细胞周期的影响，及对其向各系分化和迁移功能的调控研究，发现在T-ALL发病过程中，更多的白血病细胞定位于脾脏中，体外实验证实白血病细胞向脾脏细胞的迁移能力明显优于骨髓细胞，而通过对脾脏微环境中细胞因子的筛查，我们发现脾脏微环境中CCL19的分泌显著高于骨髓等其他组织，进一步实验表明Notch-1诱导的T-ALL白血病细胞表面高表达CCL19的受体CCR7，因而受到脾脏微环境中CCL19的募集，在脾脏中大量增殖，与此同时白血病细胞本身CCR7及CCL19的表达进一步升高，其迁移能力显著强于骨髓中的白血病细胞。此外我们发现移植脾脏来源白血病细胞的小鼠生存时间明显短于移植骨髓来源白血病细胞的小鼠，通过切除脾脏可以显著延长白血病小鼠的生存寿命。项目的实施为证实白血病具有器官特异性提供证据，T-ALL发病过程中，异常的脾脏微环境对白血病细胞的恶性程度具有显著影响，从而为白血病的临床治疗提供新的治疗靶点。