DEK-NUP214融合蛋白协同FLT3-ITD突变致白血病机制研究

t(6;9)(p23;q34) is a rare recurrent chromosomal abnormality in acute myeloid leukemia (AML). The translocation results in a fusion, DEK-NUP214, between the nuclear phosphoprotein, DEK, and the nucleoporin, NUP214 (previously CAN). The t(6;9)-positive AML is classified as a separate clinical entity because of poor prognosis and short overall survival. However, the biological characteristics and the leukemogenesis mechanism of DEK-NUP214 fusion protein is not clear. Especially the bone marrow transplant and knock-in mouse model of DEK-NUP214 run into a bottleneck because of long latency and low pathogenicity. This suggests that important collaborative events are required for leukemogenesis of DEK-NUP214 fusion gene. We have found 30 AML cases with t(6;9)(p23;q34), comprising the largest number from a singer center internationally. Through whole-exome sequencing and target next generation sequencing, we identified high frequencies of gene mutations in RAS/RTK signaling pathway, especially the FLT3-ITD mutation (50%). This prompts that FLT3-ITD　may play an important role in the progress of t(6;9)(p23;q34) AML. Therefore, we will explore the co-operation of DEK-NUP214 fusion gene harbored FLT3-ITD in leukemogenesis through the transfect of 32D/BaF3 cells or primary Scan+/Lin- bone marrow cells of mouse and mouse bone marrow transplantation model. We will further delineate the sensitivity of in vitro immortalized progenitors expressing DEK-NUP214 or DEK-NUP214 and FLT3-ITD to small-molecule-inhibitors of FLT3. This study will provide more details on the pathogenesis and target treatment in hematologic malignancies harboring t(6;9)(p23;q34) rearrangements.

t(6;9)(p23;q34)是急性髓细胞白血病(AML)中一种罕见的再现性染色体易位，形成DEK-NUP214融合基因。该类患者预后恶劣，生存率低，但生物学特性以及DEK-NUP214融合蛋白致白血病机制等尚不明确，特别是目前该融合基因小鼠模型的建立遇到了成功率低、潜伏期长等瓶颈，提示DEK-NUP214融合基因致白血病需要重要协同事件的参与。前期工作中，申请人筛选到国际上最大的一组单中心伴有t(6;9)(p23;q34)的AML病例，通过外显子捕获和靶向基因测序，发现FLT3-ITD突变比例高达50%，提示FLT3-ITD突变在DEK-NUP214的致病过程中可能有极重要的作用。本课题拟从分子水平、细胞水平、小鼠移植模型和基因敲入小鼠模型等多方面研究，明确DEK-NUP214协同FLT3-ITD致白血病作用机制。本研究将为深入理解该类疾病的发病机制、寻找新的治疗靶点提供理论和实验依据。

t(6;9)(p23;q34)是急性髓细胞白血病(AML)中一种罕见的再现性染色体易位，形成DEK-NUP214融合基因。该类患者预后恶劣，生存率低，但生物学特性以及DEK-NUP214融合蛋白致白血病机制等尚不明确，特别是目前该融合基因小鼠模型的建立遇到了成功率低、潜伏期长等瓶颈，提示DEK-NUP214融合基因致白血病需要重要协同事件的参与。申请人筛选本中心伴有 t(6;9)(p22;q34)/DEK-NUP214 白血病病例47例，这是国际上最大的一组单中心伴有t(6;9)(p23;q34)的AML病例。通过临床特征分析发现，该类患者的FAB分型主要集中在M2，M4和M5三种。生存远低于其他类型白血病，三年的总生存仅17%。本中心和TCGA的细胞分子生物学数据分析均表明RTK-RAS信号通路相关基因突变的比例高达92%，以FLT3和RAS基因突变为主要类型。基因表达谱分析发现该类疾病不同于其他类型白血病和正常骨髓样本，且以RNA、DNA或蛋白的结合有重要关系。这提升了对该类疾病的认识，也为后续的基础研究和靶向治疗探讨提供了重要的线索。目前我们得到了DEK-NUP214融合基因敲入小鼠模型，通过PCR鉴定及流式鉴定确认融合基因的表达。这是国际上唯一的一种DEK-NUP214融合基因敲入小鼠模型，这对后续深入对DEK-NUP214融合基因致病作用及该类疾病的靶向治疗研究提供了很好的模型，目前通过体内外实验已经初步观察到RTK-RAS信号通路基因突变的协同对发病的作用。本研究将为深入理解该类疾病的发病机制、寻找新的治疗靶点提供理论和实验依据。申请人前期的药物靶向治疗研究从MLL出发，针对的是多种有相似表达谱的急性白血病患者。这一治疗组合在MLL中取得了令人兴奋的结果，能够有效杀伤小鼠内病人细胞，并显著延长病人细胞来源模型小鼠（PDX）的生存。这是一项非常有意义的工作，可能解决目前临床上一部分只能通过强化疗-移植才有可能解决其中一小部分患者的治疗问题。在接下来的研究中，我们将在前期研究的药物组合的基础上，和国内医药公司合作研发效果更佳的小分子药物，并应用到伴有t(6;9)(p23;q34)的细胞、模式小鼠以及PDX模型中。以期能够为伴有t(6;9)(p22;q34)/DEK-NUP214患者的治疗提供可靠的基础数据。