组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3）-Akt轴对造血干细胞移植GVHD和GVL调控作用及靶向干预研究

Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT) is an important treatment for hematopoietic malignancies and diseases caused by genetic abnormalities. T cells in the graft have the effect of graft-versus-leukemia (GVL) leading to eradicate residual leukemia / tumor cells, and can also provocate graft-versus-host disease (GVHD). Thus, the reduction of GVHD and retention of GVL is the focus of recent studies on transplant immunization. In this study, preliminary results found that histone deacetylase inhibitor valproic acid (VPA) significantly reduced the severity of aGVHD in mice transplant model, suggesting that the mechanism may be related to inhibition of histone deacetylase 3 (HDAC3), Akt acetylation and phosphorylation levels, inhibition of Th1/Th17 cells..In this study, we will investigate the effect of HDAC3-Akt on the regulation of GVHD and GVL by establishing a T-cell Hdac3 knockout mouse model, and confirm the regulation of Akt protein acetylation and phosphorylation on GVHD and GVL levels, Which provides a new target for the regulation and treatment of hematopoietic stem cell transplantation and provides a key basis for the subsequent development of new HDAC3 specific inhibitor.

异基因造血干细胞移植(HSCT)是造血系统恶性疾病以及遗传异常所致疾病的重要治疗手段。移植物中T细胞具有清除患者体内残留白血病/肿瘤细胞的移植物抗肿瘤（GVL）效应，也能导致移植物抗宿主病（GVHD）发生。因此，减轻GVHD并保留GVL是移植免疫近期研究重点。本课题组前期研究发现组蛋白去乙酰化酶抑制剂丙戊酸（VPA）能显著降低小鼠移植模型aGVHD严重程度，其机制可能与抑制T细胞组蛋白去乙酰化酶3（HDAC3），上调Akt蛋白乙酰化、降低磷酸化水平，并进一步抑制Th1和Th17T细胞有关。在此基础上，本课题组拟通过建立T细胞Hdac3条件性敲除小鼠模型，验证干预HDAC3-Akt调控轴对GVHD和GVL的免疫调控效应，证实调变Akt蛋白乙酰化和磷酸化对抑制GVHD和保留/促进GVL的调控作用。本研究为造血干细胞移植免疫调控和治疗提供新靶点，为HDAC3新型特异性抑制剂研发提供关键实验依据。

本研究基于前期组蛋白去乙酰化酶抑制剂预防GVHD的研究，聚焦于特异性靶向HDAC3对于异体造血干细胞移植后GVHD和GVL作用的调控和机制。本课题组目前已经完成工作如下：1）通过特异性HDAC3抑制剂在小鼠异体移植模型中评估期对GVHD作用。试验证实药物特异性抑制HDAC3能缓解GVHD的临床表现和病例分级，延长GVHD小鼠的生存。提示HDAC3是组蛋白去乙酰化酶抑制剂干预GVHD的重要靶点。2）对于GVL作用，本课题组通过肿瘤（淋巴瘤）小鼠模型中单用或联合应用特异性HDAC3抑制剂和化疗药物（DOX）发现HDAC3抑制剂的作用在免疫正常小鼠中明显优于免疫缺陷小鼠，提示HDAC3的抗肿瘤作用依赖免疫系统。初步研究探索发现特异性HDAC3抑制剂具有显著提高NK细胞对肿瘤细胞组织的浸润和激活NK细胞功能。其作用与HDAC3抑制剂诱导多种免疫细胞趋化因子如CXCL7和11等。实验研究发现抑制和HDAC3调控免疫可能通过Myc-ATF3通路实现，确切分子机制仍在进一步验证中。3）目前课题组成功构建了HDAC3条件性敲除小鼠，应用条件敲除小鼠异体移植模型评估GVHD和GVL作用正在进行中。本研究结果对于明确HDAC抑制剂干预GVHD和促进GVL的确切作用和机制具有重要意义，为临床GVHD/GVL调控提供重要发展思路，为研发特异性HDAC3抑制剂应用于临床提供实验数据支撑。