LNK基因影响JAK-STAT信号通路导致骨髓增殖性肿瘤发生的机理

Myeloproliferative neoplasms (MPN) is a hematopoietic stem cell malignant hyperplastic disease. Studies have recently found that MPN is related to JAK2 gene mutations, leading to hyperactivation of JAK/STAT signal pathway and malignant proliferation. But we don't know why proliferation cells finally evolve into different malignant clones of erythrocyte system (polycythemia vera, PV), megakaryocyte-platelet system (essential thrombocythemia, ET), fibroblasts system (idiopathic myelofibrosis，IMF) or myelocyte system (chronic myeloid leukemia, CML). We previously used the single cell whole genome sequencing and found that MPN experienced evolutionary processes of somatic cell clones. JAK/STAT signaling pathways have a suppressor of LNK. From a cohort of MPN patients, we also found that LNK gene of different genotypes may induce malignant cells to different series of hematopoietic cell differentiation. In this ongoing study, we will perform in vitro experiment, which uses vectors containing different LNK genotypes to transfect bone marrow cells of MPN patients and related cell lines, and siRNA to knockdown LNK expression to observe cell differentiation direction. We will do in vivo test, which uses vectors of different LNK genotypes to transfect LNK-/- mouse bone marrow cells, then uses these transfected cells for bone marrow transplantation, to observe bone marrow hematopoietic cell differentiation direction. We will also use the ChIP on Chip technology, to find out the key genes which affect cell differentiation after suppression of JAK/STAT signal pathway by different genotypes of LNK. Our study will be helpful for the exploration of target therapy.

骨髓增殖性肿瘤（MPN）是造血干细胞恶性增殖性疾病，近年发现与JAK2基因突变激活细胞JAK/STAT信号通路会导致细胞恶性增殖。但是迄今还不清楚，为何增殖的细胞会演化为红系（真性红细胞增多症），巨核细胞-血小板系统（血小板增多症）,成纤维细胞系（骨髓纤维化）以及髓细胞系（慢粒白血病）等不同的恶性克隆。我们用单细胞全基因组测序首次发现MPN发病经历体细胞克隆演化过程，又从一批病例发现，该信号通路的抑制基因LNK的不同基因型有可能诱导恶性细胞向不同造血细胞系列分化。拟用不同基因型的LNK载体转染和培养患者骨髓细胞和细胞系，用抗体和siRNA干扰LNK功能，做体外实验；用不同的LNK载体转染的LNK敲除小鼠骨髓细胞进行异基因骨髓移植，做体内试验；分别观察造血细胞的分化方向。用ChIP on Chip技术寻找和确定LNK抑制JAK/STAT信号后影响细胞分化的关键基因，探索将来靶向治疗的可能性

骨髓增殖性肿瘤(MPN）是造血细胞不受限制地恶性增殖所导致的疾病。这类疾病都有发展成预后更差的急性白血病的倾向。本课题的前期研究对MPN患者单细胞全基因组外显子分析发现了一系列相关基因，其中LNK（Lymphocyte adaptor protein，淋巴细胞转接蛋白）等基因一些调节基因会影响细胞的酪氨酸激酶信号传导通路，导致恶性细胞克隆发生演化。本课题研究分析这些基因在MPN中的作用，按照计划顺利进行，主要取得了如下成果:.1. 比较了慢性髓系白血病(CML)患者与正常人的LNK基因突变及单核苷酸多态性(SNP)，探讨LNK基因变异与CML发生的关系。发现LNK基因内影响氨基酸表达的Rs3184504(C／T)和Rs78894077(A／C／G／T)，以及3个SNP位点与CML发病有关。证实LNK的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）与MPN的发病类型有直接关系.2. 探讨了原发性血小板增多症(Essential thrombocytosis，ET)中 LNK 基因的突变及单核苷酸多态性（SNP），并分析其与 ET 发病的关系。发现携带 LNK SNP Rs78894077 Ser 及 Rs3184504 Ser 位点 T 等位基因可增加患 ET 的风险。.3. 发现慢性粒细胞白血病BIM基因与白血病耐药的关系，在Nature Medicene发表.4. 确定LNK基因在急性白血病患者中的表达及临床意义。.5. 用基因缺陷小鼠作为模型发现, Gata3 和 p18INK4c的联合缺陷 可以导致淋巴瘤发生。在Oncotargen等杂志发表。