癌泡恶性转化正常造血干/祖细胞促进CML疾病进展

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。

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<Leukemia>并标明资助，后续项目将延续此现象的机制进一步展开。