慢性粒细胞白血病(CML)进展期患者预后极差,机制不明;近来研究启示从白血病环境恶性转化正常造血干/祖细胞(HSC/HPC)切入是重要的研究思路。我们前期研究发现CML存在富含癌基因BCR-ABL的癌泡;基于BCR-ABL在CML发生和进展中的"中枢"作用,以及癌泡新近被发现的重要功能,我们推测,CML细胞来源癌泡传递BCR-ABL恶性转化正常HSC/HPC,是未被认知却作用关键的疾病进展机制。进一步我们还发现癌泡含有多种miRNA,其中对BCR-ABL的致瘤效应作用相反的miR-125b和miR-203呈显著"选择性"表达,启示癌泡传递BCR-ABL同时,还差异性传递miRNA导致HSC/HPC异质性转化,形成迥异的进展结局。本项目拟从分子、细胞和整体等多层次揭示癌泡传递BCR-ABL等"分子群"促CML进展的重要作用,有助于发现CML进展及其异质性的新机制,为其提供早期预警和阻抑靶标。
chronic myeloid leukemia;malignant transformation;microvesicles;BCR-ABL1;genomic instability
慢性髓系白血病(CML)自然病程如何从相对“惰性”进展至极具“侵袭性”迄今尚未明了。本项目认为CML细胞释放的携带有BCR-ABL1 mRNA的微泡(MV)在恶性转化中具有重要作用。我们的结果发现,仅BCR-ABL1-MV能够恶性转化含的单个核细胞成瘤;新生的肿瘤细胞(以下简称转化细胞)形态类似急性单核细胞白血病细胞,表达CD15、CD38等多种髓系标志,并存在大量的染色体核型异常;转化细胞能够在裸鼠体内成瘤,并能传代二次成瘤,二次成瘤的小鼠出现恶液质样改变,作为对照的K562细胞无法成瘤;机制探讨方面,我们通过共聚焦显微镜发现K562-MV能够与靶细胞融合,并将BCR-ABL1 mRNA传递至靶细胞内;对诱导过程中不同时点的靶细胞进行测序发现,具有显著性差异表达的基因主要参与基因组不稳定性的发生;在此基础上,我们采用实验证明靶细胞中存在基因组不稳定琼脂糖凝胶电泳发现诱导过程中靶细胞内出现大量DNA断裂,同时同源重组酶RAD51b、RAD18等高度活化,提示诱导过程中DNA断裂和重组同时发生;而诱导前后细胞内微卫星位点的突变不明显;我们进一步通过检测细胞中甲基化改变、活化诱导胞苷脱氨酶(AICDA)水平以及活性氧簇(ROS)阐述了K562-MV诱导靶细胞基因组不稳定性的机制。最后,我们采用miRNA转染以及RNase消化等手段降低K562-MV中的BCR-ABL1 mRNA水平后,再以这部分MV恶性转化靶细胞;结果提示BCR-ABL1降低的MV无法诱导HSPC成瘤,其机制是处理后的K562-MV不能传递BCR-ABL1 mRNA至靶细胞并诱导其基因组不稳定性,因而无法诱导正常细胞成瘤。以上结果均为在此项目资助下的原创性发现,已发表于血液学权威杂志并标明资助,后续项目将延续此现象的机制进一步展开。