Shh信号通路在骨髓增生异常综合征患者骨髓干∕祖细胞中的表达及其调控机制的研究

Abstract：Myelodysplastic syndromes（MDS）is one of the most common malignant tumors in hematologic system .Abnormal activated Hedgehog(Hh)signaling pathway plays an important role in tumors,To explore the effect of Shh in MDS to clarify the pathogenesis of MDS.First,the expression of shh,ptch,smo and gli1 in both CD34+ and CD34- cells was analyzed in the low-risk and high-risk MDS patients bone marrow cells,the result proves that Shh signaling was activated in MDS stem/progenitor cells, and related with disease prognosis.Second, Exogenous Shh peptide ,Smo and Gli inhibition were respectively administered to CD34+ and CD34- cells, the changes of cell activities, the shh signaling pathway gene and associated protein expression, signaling pathway associated protein expression such as PI3K/Akt and NF-KB were performed to explore the effect of Shh signaling on the MDS stem/progenitor cells. to explore the mechanism of Shh signaling in the regulation of MDS stem/progenitor cells through action on the PI3K/Akt and NF-KB signaling.third , Experimental research on the synergistic interaction between Smo and Gli inhibition and Decitabine，It show a new therapeutic strategy towards MDS .

骨髓增生异常综合征（MDS）是常见的血液系统恶性肿瘤。Hh信号通路参与肿瘤的发生，探讨Shh信号通路在MDS中的作用对阐明MDS发病机制具有重要意义。本课题拟行Shh通路在MDS骨髓干∕祖细胞中的表达，及对其功能的影响和调控机制的研究。首先分析低危和高危MDS患者骨髓CD34+和CD34-细胞中Shh、Ptch、Smo、Gli1表达，证明MDS患者CD34+细胞中存在Shh通路活化且与预后相关；第二使用外源性Shh肽、Smo和Gli1抑制剂作用CD34+和CD34-细胞，观察干预前后细胞生物活性和Shh通路中各基因及效应蛋白的变化，以及对PI3K/Akt和NF-KB通路中PI3K、P-Akt和NF-KB蛋白的影响，阐明Shh通路是通过调控PI3K/Akt和NF-KB通路维持干∕祖细胞的生存和增殖；第三Smo和Gli1抑制剂具有协同地西他滨抗癌活性的研究，为MDS治疗提供新思路。

Shh信号通路调控多种细胞的分化与生长，其异常激活与肿瘤发生关系密切，近几十年来针对此通路为靶点治疗在某些恶性肿瘤已取得明显疗效，SMO蛋白抑制剂已用于治疗急性髓细胞白血病。MDS的发生涉及多种因素，Shh信号通路在MDS发生发展中的作用尚未明确，有必要深入研究其发病机制。本项目从MDS患者骨髓CD34+细胞中Shh信号通路关键基因的表达情况和体外阻断Shh信号通路试验入手，对Shh信号通路在MDS中的表达及可能作用机制进行分析。通过本研究证实在MDS和MDS相关特征的急性髓系白血病 (AML-MRC)患者干/祖细胞上存在Shh信号通路激活（Smo、Glil在相对低危、相对高危、AML-MRC组表达分别为1.17±3.05、0.14±0.92；3.89±2.51、1.03±1.32；3.71±3.05、1.14±1.64），三组间差异有统计学意义（P＜0.05），MDS和AML-MRC患者中Smo高表达中位生存时间分别为8(6.9，9.1)个月、3(2.1，3.9)个月，低表达为13(9.9，16.1)个月、8(6.5，9.5)个月（P＜0.05），而Gli1高表达患者为6(4.4，7.6)个月、3(1.8，4.2)个月，低表达为11(8.5，13.5)个月、8(4.7，11.3)个月（P＜0.05）。对MDS患者进行预后分析表明Smo和Gli1是独立的不良因素。体外细胞干预实验表明SMO抑制剂（Jervine）对MUTZ-1细胞有生长抑制作用，抑制率呈剂量依赖性增加（24h，r=-0.977），Jervine能有效促进细胞凋亡，使MUTZ-1细胞周期阻滞于G1期，抑制细胞增殖。表明SMO抑制剂通过阻止MUTZ-1细胞周期进程和促进其凋亡而起到抑制MUTZ-1细胞增殖，通过调控Shh信号通路中PI3K/Akt下游的Bcl-2和CyclinD1靶基因而实现，证明了Shh信号通路参与了MDS发病。最后分析Smo抑制剂和地西他滨的协同作用，Smo抑制剂联合地西他滨能更加明显抑制细胞增殖，且呈浓度依赖性（24h，r=-0.994），随着地西他滨浓度增加细胞凋亡率也随之增高，细胞凋亡率与地西他滨剂量成正相关（r=0.972）。结果表明Shh信号通路小分子抑制剂具有协同地西他滨的抗癌活性，并且地西他滨能逆转MUTZ-1细胞的p15基因甲基化状态。