采用免疫磁珠法分离、纯化不同临床亚型骨髓中的骨髓瘤"干细胞"与原代细胞,对比分析衰老细胞(β-Gal+)与增殖细胞(Ki-67+,BrdU+)比例以及衰老相关基因(P16、P14、CDK2、Skp2、P21、P27及Pten等)表达水平(蛋白与mRNA),并研究其与骨髓瘤亚型演变的相关性;采用慢病毒介导的基因转染,对比分析P16、P14等基因表达水平改变对骨髓瘤"干细胞"与细胞株的增殖活性、细胞周期时相、体外克隆形成、NOD/SCID鼠体内成瘤能力以及自我更新相关基因(Bmil与Hes1)表达的影响。项目主要意义①从克隆源细胞或"干细胞"角度探讨衰老程序在骨髓瘤亚型维持与演变中的作用,更有利于从生物学层面认识、理解骨髓瘤的恶变与进展机制; ②探讨若干细胞衰老效应蛋白表达与骨髓瘤各亚型的相关性,有可能获得一组能及时、准确预测骨髓瘤亚型演变的全新的生物学标志。
multiple myeloma;autophagy;histone modification;DNA damage response;cell death
自噬影响多发性骨髓瘤(MM)细胞耐药性。研究自噬表遗传调控及其与MM细胞死亡程序之关系,对于探讨MM细胞内在抗损伤机制具有重要价值。项目主要研究内容(1)组蛋白修饰(甲基化和/或乙酰化)调控MM细胞自噬程序之机制;(2)组蛋白修饰和自噬程序紊乱对MM细胞死亡程序之影响;(3)组蛋白乙酰化、DNA损伤反应(DDR)及MM凋亡之间内在联系。项目重要结果与关键数据(1)化学抑制EZH2(H3K27特异性甲基转移酶)诱导MM细胞自噬小体形成并上调自噬相关基因(LC3,p62,Beclin1)表达;(2)化学或RNAi手段阻断自噬能显著增加EZH2抑制细胞的S期(BrdU 掺入)比例与存活率;(3)ChIP-qPCR证实,LC3、p62及Beclin1基因启动子区H3K27me3富集降低可能为EZH2受抑靶细胞自噬活化之重要机制;(4)抑制EZH2活化靶细胞自噬伴有组蛋白乙酰转移酶MOF及其催化产物H4K16ac水平下调,采用化学小分子VPA(丙戊酸钠)或EX527靶向抑制组蛋白脱乙酰酶(HDAC)SIRT1能抑制靶细胞自噬并显著上调H4K16ac水平,致使靶细胞死亡反应(坏死与凋亡)显著放大;(5)EZH2受抑细胞中LC3、p62及Beclin1基因启动子区相同DNA序列上H3K27me3富集降低与H4K16ac富集增加并存,强烈提示H3K27me3与H4K16ac的协同在EZH2抑制剂活化的细胞自噬过程中的重要作用;(6)丙戊酸钠和广谱HDAC抑制剂西达本胺(chidamide,抗T细胞淋巴瘤药物)均能有效抑制MM细胞自噬并显著放大DNA损伤抗肿瘤药物的促凋亡活性。结论与科学意义(1)靶向EZH2通过H3K27me3与H4K16ac的协同作用有效诱导细胞毒性自噬;(2)联合抑制SIRT1与EZH2能显著放大自噬相关的细胞死亡反应;(3)表遗传通路靶向药物具有克服MM临床耐药或难治性的潜在应用价值。