MicroRNA介导转录调控CDK抑制剂抗AML效应及机制研究

Inhibiting transcriptional cyclin-dependent kinases (CDKs) may affect the phosphorylation of RNA polymerase II, further inhibit the RNA transcription, this inhibition could induce cell apoptosis by down-regulating anti-apoptotic proteins such as Mcl-1. Transcriptional CDKs inhibitor has efficacious anti-chronic lymphocytic leukemia effect, but it is not clear whether this inhibitor has anti-acute myeloid leukemia effect and what is the mechanism. Our preliminary research shows that SNS-032, the transcriptional CDKs inhibitor, could efficaciously induce AML cell apoptosis and down-regulate a series of microRNAs (miRs) closely relating to AML. RNA polymerase II is the key regulator of miRs trancription, so we speculate that miRs mediate in anti-AML effect of SNS-032. In this study, we intend to use blast cells from AML patients and AML cell lines to clarify the target genes and their downstream signaling pathways as well as the relativity between miRs and anti-AML effect of SNS-032 by in-vitro study and tumor bearing mice model research. By conducting this study, we can provide new theoretical bases for transcriptional CDKs inhibitor SNS-032 in AML therapies, further more, we can expand our knowledge on miRs fuction in AML.

转录调控细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）的活性被抑制后能够影响RNA聚合酶II磷酸化，进而抑制RNA转录并下调抗凋亡蛋白Mcl-1等，诱导细胞凋亡。转录调控CDK抑制剂对慢性淋巴细胞白血病有显著杀伤作用，但对急性髓系白血病（AML）的作用及分子机制尚不清楚。我们前期研究发现，转录调控CDK抑制剂SNS-032能显著诱导AML细胞凋亡，下调多种与AML关系密切的microRNA（miR）。由于RNA聚合酶II是调节miR基因转录的主要因子，故我们推测miR可能介导SNS-032抗AML效应。本项目拟应用AML患者原代细胞和细胞株，通过体外试验和荷瘤小鼠模型研究，阐明相关miR的靶基因及下游通路，探讨其与SNS-032抗AML效应之间的相关性。本研究的实施，一方面将为转录调控CDK抑制剂SNS-032治疗AML提供新的理论依据，另一方面也将拓展我们对miR在AML中所发挥作用的认识。

小分子抑制剂靶向抗肿瘤是目前国际上研究的热点，而靶向转录调控细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）以治疗急性髓系白血病（AML）也是近年来血液肿瘤领域内研究的一个方面，但具体作用机制仍不甚明确。转录调控CDK抑制剂SNS-032能够影响RNA聚合酶Ⅱ磷酸化，并能进一步显著诱导急性髓系白血病（AML）细胞凋亡。在本项目中，我们利用SNS-032，作用于AML细胞株、原代白血病细胞，进一步研究发现，SNS-032能诱导AML细胞发生G1期阻滞，并在Ser2448和Ser2481强烈抑制哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）磷酸化，抑制mTOR复合体1（mTORC1）和mTORC复合体2（mTORC2）合成，并进一步抑制mTORC1下游蛋白真核翻译起始因子-4E结合蛋白1（4E-BP1）和核糖体S6蛋白激酶（p70S6K）的磷酸化，及mTORC2下游蛋白磷酸化n-Myc下游调节基因1（NDRG1）的表达。我们的研究揭示，Akt抑制剂perifosine能通过抑制Akt磷酸化协同SNS-032发挥抗AML作用。此外，我们还证实，SNS-032对正常单个核细胞无明显毒性作用，具有较好的靶向性。我们在前期工作通过最新的第六代微小RNA（MicroRNA, miR）表达谱芯片技术进行分析，发现一系列HL-60细胞中一系列miR表达水平显著改变，而HEL细胞中无类似miR变化，但通过定量PCR检测HL-60细胞株中miR-17-92基因簇、miR-26b及miR-107的表达水平，均未见浓度依赖或时间依赖的抑制效应。我们进一步收集AML患者骨髓，通过对患者原代AML细胞的研究，我们证实SNS-032的抗白血病效应不受FAB分型、是否复发难治、细胞遗传学改变、FMS样的酪氨酸激酶3内部串联重复（FLT3-ITD）突变和核仁磷蛋白1（NPM1）突变的影响。综上所述，我们研究揭示了SNS-032抗AML效应的相关机制，为靶向转录调控CDK抗白血病的临床研究奠定基础。