RATS靶向Bcr-Abl入核借酪氨酸激酶活性诱导慢粒白血病细胞凋亡

Bcr-Abl融合蛋白是慢性粒细胞白血病(CML)发生发展的源头和分子基础，尽管已有针对Bcr-Abl酪氨酸激酶活性的抑制剂，但耐药和急性变一直是治疗的难题。因此，探索以Bcr-Abl为靶点的治疗新策略具有重要意义。本项目基于Bcr-Abl与c-Abl之间明显的细胞内定位和效应的差异，将雷帕霉素类似物核转运系统(RATS)靶向转运Bcr-Abl入核诱导CML细胞凋亡作为治疗靶点，以CML细胞株及我们构建的bcr-abl转化细胞株BaF3-P210细胞和骨髓移植CML样鼠为模型，采用新型腺病毒载体高效表达RATS的FKBP-ABD和NLS-FRB融合肽，靶向结合Bcr-Abl并将其转运入核，既减少胞浆Bcr-Abl蛋白量及其介导的致白血病信号，又可使核内Bcr-Abl发挥其激酶活性，磷酸化p73，激活凋亡信号，从而达到诱导CML细胞凋亡目的。为CML，尤其是STI571耐药的治疗提供新思路

定位于细胞浆的Bcr-Abl是引起慢性粒细胞白血病（CML）的癌蛋白，它通过其酪氨酸激酶活性激活下游PI3K、Ras和STAT5等信号通路促使CML发生和发展。本项目采用构建新型腺病毒载体表达FN3R及HF2A(或HF2S)融合肽组成雷帕霉素类似物转运系统（RATS），靶向结合Bcr-Abl并将其从胞浆转运入核，借Bcr-Abl自身具有的高酪氨酸激酶活性激活p73及其下游信号分子，同时减弱胞浆中Bcr-Abl下游致白血病信号的策略，达到诱导CML细胞凋亡和抑制细胞增殖的效应，旨在为CML治疗，特别是耐药患者的治疗提供新思路。.Bcr-Abl阳性CML细胞株（K562、K562/G01、32D-p210）经RATS处理后，免疫荧光检测Bcr-Abl蛋白定位改变，分别检测胞浆、胞核中Bcr-Abl含量，发现RATS能将CML细胞胞浆中的Bcr-Abl转运入核。pull-down和Co-IP结果显示RATS能直接结合Bcr-Abl。通过DAPI染色、瑞特染色、流式细胞术和western blot检测caspase 3的活化，发现RATS能诱导CML细胞凋亡。MTS、克隆形成实验和流式细胞术显示RATS抑制了CML细胞增殖。RT-PCR和 western blot检测发现入核的Bcr-Abl激活了p73，使其mRNA、蛋白及p-Tyr(99)水平升高；并使p21、PUMA的mRNA及蛋白水平升高，而Bax的mRNA及蛋白水平未变化。siRNA干扰p73后，上述指标较干扰前有明显变化，RATS引起的细胞效应也减弱了。RATS处理组细胞胞浆中Bcr-Abl总量及磷酸化水平降低，Akt、Erk和Stat5蛋白总量不变，而p-Akt、p-Erk及p-Stat5水平均降低。RATS处理的32D-p210细胞注入C3H小鼠后，与对照组相比，RATS抑制了32D-p210细胞在小鼠体内的致病潜能，小鼠发病时间延长，减轻了小鼠发病症状。体内体外实验结果均证实RATS能发挥诱导CML细胞凋亡和抑制细胞增殖的效应,其机制是进入核内的Bcr-Abl激活了p73及其下游p21、PUMA；胞浆Bcr-Abl量的降低减弱了胞浆中Bcr-Abl下游Stat5、Crkl、Akt等致白血病信号。研究结果发表在oncotarget杂志（IF6.636），另发表5篇CSCD核心库论文，并申请中国发明专利1项。