TAK1 siRNA增强三氧化二砷诱导急性髓系白血病细胞凋亡的实验研究

三氧化二砷（As2O3）对急性早幼粒细胞白血病（APL）疗效显著，但对其它亚型AML疗效有限。如何增加其对其它亚型AML细胞凋亡作用是一个研究方向。研究表明TAK1活化可致造血干细胞和白血病细胞凋亡抵抗。我们前期研究发现敲除TAK1基因可致小鼠骨髓造血功能衰竭，转染TAK1 siRNA到AML细胞系，能诱导其凋亡。本研究通过siRNA技术阻断AML细胞TAK1蛋白的表达及活化，筛选最佳干扰TAK1 siRNA序列；将经过As2O3诱导前后的AML细胞，通过干扰TAK1的表达，检测干扰前后下游信号分子P38、JNK及NF-κB的活性，同时观察AML细胞的凋亡情况。探讨TAK1信号传导通路在白血病细胞增殖及凋亡中的作用；证明阻断TAK1基因表达对加强As2O3诱导AML细胞的促凋亡作用，为增强AML的疗效提供新的手段，为开展通用型靶向治疗提供一个潜在的研究方向。

急性髓系白血病（acute myeloid leukemia,AML）是一组起源于造血干细胞的恶性克隆性疾病，化疗是目前临床治疗AML最常用的手段，但完全缓解率及生存期较低。异基因造血干细胞移植改善了AML患者的预后，但总体5年OS也仅约40%。因此，寻找有效的化疗药物来减少复发、改善患者的长期生存是目前AML的治疗重点。三氧化二砷（Arsenic trioxide, As2O3）作为药物已有数千年历史，体内外实验均发现其能够诱导细胞凋亡，其对急性早幼粒细胞白血病的疗效显著，但对其他类型急性髓系白血病作用有限。转化生长因子β激活激酶（TAK1）为丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶，其介导的信号传导通路参与细胞凋亡、细胞周期调控等病理生理过程。本实验采用RNA干扰技术沉默AML细胞株Kasumi-1细胞中TAK1基因的表达，探讨TAK1siRNA对As2O3抑制Kasumi-1细胞增殖的影响及可能机制，从而为提高AML疗效并且改善预后提供新的研究方向。.As2O3短期作用于Kasumi-1细胞能够激活TAK1及其下游的JNK、P38信号通路，此作用迅速，5min时即出现，30min达最强，但作用2h内并未对细胞凋亡产生影响，随着作用时间延长，As2O3对JNK的抑制作用显现，此时As2O3对Kasumi-1细胞方产生促凋亡作用，提示此作用过程中可能存在负反馈调节。本实验研究发现TAK1siRNA及和As2O3作用于Kasumi-1细胞后，下调p-JNK、c-Jun、c-Fos的表达，两者联合后p-JNK、c-Jun、c-Fos的表达量进一步下降，说明TAK1siRNA对As2O3促进Kasumi-1细胞凋亡的增强作用可能是通过JNK通路实现的。本实验发现TAK1siRNA和As2O3能够不同程度的下调Bcl-2的表达同时上调Bax、活化型（cleaved）Caspase-3、9的表达，两者联合后对上述蛋白表达的作用更显著，说明TAK1siRNA与As2O3诱导Kasumi-1细胞凋亡可能是通过Caspase依赖的线粒体途径实现的，且TAK1siRNA能增强As2O3诱导Kasumi-细胞凋亡的作用。两者对Bcl-2家族蛋白的联合作用为其作为AML患者新的治疗策略提供了理论基础。