S1PR1/STAT3信号系统影响Th17细胞分化在AML发病中的作用及机制研究

The function of Th17 cell is still a controversial issue in acute meyloid leukemia (AML). There were studies showing that Th17 was related with the panthogenesis and response to chemotherapy of AML. STAT3 is the crucial transcript factor for the polarization and phenotype maintenance of Th 17 cell. Our previous study showed that there was a positive feed back between S1PR1 and STAT3 in AML. The expression of S1PR1 in bone marrow and the percentage of Th17 cell in peripheral blood of AML were higher than that in heatlth control respectively. Thus, we hypothized that the continuous activation of S1PR1/STAT3 in AML maintains the phenotype of Th17 cell and inhibits the polarization toward Treg cell. In order to prove this hypothesis, we designed this study to change the expression of S1PR1, induce the differentiation of Th 17 cell and orthotropic AML animal model to reveal the function of S1PR1/STAT3 in the phenotype maintenance of Th 17 cell. It may reveal the pathogenesis of AML. This study provides a novel aspect of Th 17 cell in AML from the view of S1PR1/STAT3 and help develop new strategy in AML treatment.

急性髓系白血病（AML）中Th17细胞的作用尚存争议，文献报道Th17与AML发病及治疗反应均存在密切联系。STAT3是Th17细胞分化、维持表型的主要转录因子。我们的前期研究显示AML患者S1PR1和STAT3之间存在正向反馈,且初发AML患者外周血Th17细胞比例、骨髓S1PR1表达明显高于正常对照。为此，我们提出假说：S1PR1/STAT3信号传导途径在AML中持续激活，抑制Th17细胞向Treg细胞分化维持其表型稳定从而在AML发病中发挥作用。为验证这一假说，我们通过改变S1PR1表达水平、体外Th17细胞诱导分化、AML原位动物模型，从分子、细胞以及动物整体水平多方面探讨S1PR1/STAT3正向反馈对Th17细胞表型的影响，揭示其在AML发病中的机制。本研究将从S1PR1/STAT3这个新视点揭示Th17在AML发病中的作用，为临床AML治疗提供新的靶点。

本研究通过收集临床AML病例，发现CD4+T细胞中Th17、Treg亚群与AML患者的发病、预后密切相关，骨髓或外周血中，CD4+T细胞中Th17、Treg亚群比例在初发、难治AML患者显著高于CR、健康对照（P<0.01），治疗缓解后Th17、Treg亚群比例下降。且骨髓、外周血中IL-6、IL-17水平在初发、难治患者中显著高于CR、健康对照（P<0.01）。Western Blot检测结果显示，外周血CD4+T中，初发、难治AML患者CD4+T细胞的S1PR1蛋白表达上调、STAT3磷酸化水平上调但总表达量不变，S1PR1蛋白表达上调是由于其mRNA转录水平升高所致（P<0.01）。这些结果显示，S1PR1/STAT3信号传导通路在AML发病、预后中起到重要作用，可能与Th17、Treg亚群极化相关。课题组进一步在体外细胞实验中上调小鼠Th17细胞的S1PR1表达、改变细胞免疫微环境，发现S1PR1表达上调、STAT3磷酸化水平上调后，小鼠Th17细胞FoxP3蛋白表达上调、向Treg极性分化。而通过RNA干扰抑制S1PR1表达后，小鼠Th17细胞FoxP3蛋白未出现表达，说明抑制S1PR1表达能稳定Th17细胞的极性。进一步并通过高通量信号通路磷酸化光谱筛选抗体芯片筛选出了59个潜在的这两个信号传导通路间可能的衔接通道，其中上调的磷酸化蛋白有12个、下调的有47个，为AML治疗提供了潜在的免疫治疗新靶点。为进一步验证S1PR1/STAT3信号传导通路对AML发病、预后的影响，通过建立S1pr1-/-、Stat3-/-小鼠，以及原位种植小鼠AML模型。课题组发现，S1pr1-/-、Stat3-/-小鼠上建立的原位AML模型，其发病晚且疾病进展缓于正常小鼠。过继性输注S1pr1-/-、Stat3-/-小鼠CD4+T细胞给Rag-/-小鼠，同样也发现AML发病、进展均慢于对照组小鼠，且对照组小鼠在肿瘤种植后60天全部死亡，接受S1pr1-/-、Stat3-/- CD4+T细胞过继性输注的小鼠依然存活（P<0.01），在体内实验中验证了体外实验结果，本研究为AML的免疫治疗提供新思路和潜在靶点。