基于microRNA调控网络的靶向白血病干细胞研究

白血病干细胞是白血病耐药和复发的根源，其具有与正常造血干细胞不同的生物学特性。microRNA是一大类参与转录后调控的单链非编码小分子RNA，通过在转录后调控基因表达，广泛的参与各种细胞进程。本研究旨在分析具有致瘤性与自我更新能力的白血病干细胞与正常造血干细胞的microRNA表达谱差异，并探索白血病复发克隆和原发克隆中miRNA各自的表达特征。预测并确证关键miRNA调节的靶点蛋白及相关信号通路，进一步分析其对白血病干细胞增殖及克隆形成，化疗敏感性，凋亡耐受，DNA损伤修复，基质粘附，致瘤性及自我更新能力等相关特性的影响。通过对白血病干细胞miRNA调控网络的研究，从整体上理解白血病干细胞内各种复杂事件发生的内在机制，找到白血病干细胞的特异性新靶点，为靶向白血病干细胞治疗提供新的策略。

白血病是最常见的肿瘤之一，其死亡率在儿童和青少年恶性肿瘤中高居首位。虽然骨髓移植和联合化疗能改善其预后，但一部分患者仍很难达到完全缓解或缓解后会复发。白血病干细胞的存在被认为是白血病耐药和复发的根源。本研究通过miRNA芯片对急性髓系白血病初诊和复发后白血病干细胞和非干性白血病细胞的miRNA表达特征进行了差异分析，对有显著差异的miRNAs进行了聚类分析和qRT-PCR验证。结果显示miR-99a在富集的白血病干细胞中的表达水平显著高于非干性白血病群体细胞。我们进而用能够在NOD/SCID小鼠中移植的白血病标本中分选得到的白血病干细胞对miR-99a的异常高表达进行了验证，同时发现miR-99a的异常高表达与白血病的复发耐药及高NOD/SCID小鼠移植能力密切相关。利用慢病毒载体在髓系白血病细胞中过表达miR-99a导致细胞增殖能力增强，对多种化疗药物耐受，而且抑制维甲酸对白血病细胞的诱导分化作用。此外，我们还发现在正常造血干祖细胞中过表达miR-99a也可以促进细胞增殖，促进髓系分化但影响细胞成熟。靶点研究表明miR-99a促进白血病细胞耐药和分化阻滞的靶点之一为HOXA1基因。在本研究中，我们还与英国帝国理工学院合作，研究了miR-106b-25-93簇在肿瘤耐药中的作用，证明该miRNA的过表达可以促进白血病和实体肿瘤对阿霉素等化疗药物的耐受，引起细胞迁移能力和药物处理后增殖能力的增强，这一作用主要是通过靶向E-cadherin 的转录激活因子EP300基因而发挥作用。综上所述，本研究发现了一系列与肿瘤干细胞尤其是白血病干细胞相关的miRNA及其调节通路，这一研究为将来靶向肿瘤干细胞的新治疗策略的开发奠定了基础。