TACE/TNF-α在tmTNF-α阳性急性白血病中的作用及其治疗价值

Our preliminary results demonstrated that levels of transmembrane TNF-α (tmTNF-α) did not correlate with serum levels of soluble TNF-α (sTNF-α) in acute leukemia. As TNF-α converting enzyme (TACE) is responsible for the cleavage of tmTNF-α, it is reasonable to assume that TACE may play a role in promotion and progression of leukemia through regulation of ectodomain shedding of tmTNF-α. The present project aims to explore the association of TACE expression and its activity with tmTNF-α processing on tmTNF-α positive leukemia cell lines and clinical samples, and the correlations between TACE on leukemia cells and clinical features, response to standard anti-leukemia treatment and overall survival. It will clarify the molecular pathological mechanisms of decreased TACE activity inducing high expression of tmTNF-α in leukemia cells and of TNF-α intracellular domain (TNF-α-ICD) translocated into the nucleus in leukemia cells that release sTNF-α after ectodomain shedding of tmTNF-α by TACE. Finally, TACE inhibitor will be used to enhance the efficiency of anti-tmTNF-α monoclonal antibody against leukemia cells. The results of this study will not only clarify the molecular pathological mechanism of TACE involved in tmTNF-α positive leukemia, but also provide a new clue for targeted therapy of leukemia.

我们前期工作提示跨膜型TNF-α（tmTNF-α）与分泌型TNF-α（sTNF-α）在白血病中表达不一致，由于TACE是剪切tmTNF-α的主要关键酶，故推测TACE在白血病中可能通过控制其跨膜与可溶性分子的转换，进而影响白血病的发展。本项目拟研究临床标本以及白血病细胞株TACE的表达及其活性与tmTNF-α转换的关系，与临床特征、治疗反应及生存期等的相关性；阐明TACE异常导致白血病细胞高表达tmTNF-α的机制以及可分泌sTNF-α白血病细胞在TACE剪切后，其tmTNF-α胞浆段（TNF-α-ICD）入核对白血病细胞的作用与作用机制；探索抑制TACE能否提高靶向tmTNF-α的抗体治疗效果。本研究不但有助于认识TACE在tmTNF-α阳性白血病中的病理机制，而且为白血病靶向治疗提供新的线索。

由于TACE是剪切tmTNF-α的主要关键酶，故推测TACE在白血病中可能通过控制其跨膜与可溶性分子的转换，进而影响白血病的发展，本研究第一部分探索TACE、TIMP3与tmTNF-α转换间关系，发现TNF-α并不直接影响TACE的表达及功能，但可以通过正向或反向信号导致细胞甲基化水平下调，从而提高TIMP3表达水平。第二部分试图通过抑制TACE增加tmTNF-α表达率，提高tmTNF-α抗体适用范围。利用TACE、SPP抑制剂，过表达TIMP3、去甲基化药物均无法大幅度提高tmTNF-α表达；但却意外发现有一部分肿瘤中TNF-α大多数储存在细胞内，而不以膜蛋白或分泌蛋白形式存在，这可能是我们尝试多种方法均不能通过减少剪切提高tmTNF-α表达率的原因；因此我们调整研究计划，探索胞内TNF-α生物学功能及相关机制，制备TNF-α胞内抗体，研究该抗体的抗肿瘤作用。第三部分探索tmTNF-α胞浆段（TNF-α-ICD）入核对白血病细胞的作用与作用机制。通过差异化表达基因分析，可能与CXCL10和11表达上调相关，推测ICD可以通过与CXCL10的启动子结合，从而调控CXCL10的表达，可能与细胞趋化功能相关，这一结论还需要多种细胞株及进一步实验确认。本研究不但有助于认识TNF-α在白血病中的病理机制，而且为白血病靶向治疗提供新的线索。