当染色体11q23上的一个危险缺陷扰乱了血细胞的遗传程序时,它就会导致一种侵略性和致命的血癌,即急性髓系白血病(AML)。辛辛那提儿童医院的科学家们报告说,在对捐赠的人类细胞和小鼠进行的临床前实验室测试中,发现了一个潜在的AML治疗靶点,其生存率为20%-40%,迫切需要更好的治疗。
据主要研究者H. Leighton Grimes博士和研究第一作者Sara Meyer博士(Grimes实验室的前成员)说,当科学家在人类AML细胞上阻断目标分子并与其他已知的AML治疗方法相结合时,癌血细胞死亡并被再生的健康白血细胞取代。

目标分子是F-box蛋白S期激酶相关蛋白2(Skp2)。Skp2会降解另一种叫做p27Kip1的蛋白质,这种蛋白质对健康血细胞的形成很重要。
辛辛那提儿童医院癌症病理学项目主任Grimes说:”我们的工作对驱动这种白血病的遗传和分子程序的功能进行了完整的机理研究,它利用这些过程来确定可操作的治疗目标。在知道这种方法是否会转化为病人护理之前,我们仍然需要在实验室的AML动物模型中进行广泛的额外测试。”
11q23上的异常导致侵略性AML血癌中有害基因的融合–混合线型白血病(MLL)基因和其他众多的基因伴侣。在这项研究中,研究人员密切分析了MLL-AF9,其中包括AF9基因,这是AML中的一个频繁的伙伴。
AML如此难以治疗的原因之一是它在最初的治疗后积极地重新出现,最初的治疗似乎减少了血细胞中的疾病。但AML是由所谓的白血病干细胞(LSCs)补充的–这些癌前血细胞在发动全面复发的疾病之前,一直在等待逃避治疗。
研究人员报告说,他们能够识别并禁用将LSCs转化为AML的遗传和分子程序。但要达到这一点需要大量的分子侦查工作。
对患者捐赠的AML细胞进行广泛的生化分析,使研究人员获得了关于AML中miR-196分子信号通路的目标和功能的全面信息,作者说这在很大程度上是未知的。miR-196微核糖核酸包括一个微核糖核酸家族,帮助调节细胞核中的其他分子目标。据Grimes说,这些其他目标取决于该微RNA发挥作用的细胞类型。
研究人员将微RNA miR-196的模拟物插入MLL-AF9白血病细胞中,将其纳入细胞机制。模仿物是旨在模仿天然miRNA分子的链状RNA分子。研究人员随后裂解(分解)细胞进行分析,确定了白血病细胞中miR-196的分子目标。
在确定了miR-196的目标后,研究人员在小鼠的AML细胞中对miR-196的目标进行了遗传筛选。这些实验得出的结论是,在转化为恶性疾病的LSCs的维持和扩散过程中,某些microRNA目标比其他目标更重要。
对细胞的额外测试包括对分子特征数据库(一个共享的多机构研究资源)的计算机辅助分析。这使研究人员能够确定在MLL-AF9白血病中大量出现的基因组。随后又对细胞进行了额外的生化测试。测试显示,miR-196直接靶向并抑制一个名为Cdkn1b/p27Kip1(细胞周期蛋白依赖性激酶抑制剂)的基因,该基因控制白血病干细胞的分子编程,使它们能够维持侵略性的MLL-AF9白血病。
Grimes解释说,正常的血液干细胞(造血干细胞)无法承受广泛的细胞分裂。研究人员发现,当miR-196针对Cdkn1b/p27Kip1时,它通过异常地将干细胞活动与白血病细胞的生长联系起来,加速了MLL-AF9的进展。
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