慢性淋巴增生性疾病的特点是恶性淋巴细胞的扩张,最常见的形式是慢性淋巴细胞白血病(CLL)。除了内在的异常,转化表型的获得和疾病的扩散都与有利的肿瘤细胞-微环境的交叉对话有关。此外,已经证明CLL细胞拥有放大的线粒体呼吸,导致活性氧(ROS)的产生和内在的氧化压力增加。微环境伙伴释放的一些分子通过JAK-STAT途径发出信号。JAK2/STAT3轴的失调可能导致STAT3的异常激活,从而导致造血细胞的肿瘤发展。我们以前分析了正常和白血病B细胞中STAT3和JAK2的表达、磷酸化和定位,证明了相对于正常B淋巴细胞而言,这一途径在肿瘤性克隆中的异常激活。我们关注STAT3在丝氨酸(Ser)727残基处的构成性磷酸化,因为最近观察到mt-STAT3 Ser727的存在促进了线粒体呼吸,一般来说,促进了细胞的生存能力。我们假设JAK2/STAT3轴参与3个不同的途径。(i) 典型的 “IL-6相关途径”;(ii) JAK2/STAT3-BCR/Lyn串联;(iii) STAT3对线粒体调节的影响。

STAT3的表达和磷酸化通过Western Blotting(WB)和流式细胞仪(FC)进行评估。培养纯化的细胞(2×106个细胞/ml),用JAK2抑制剂AG490(10、50和100μM)和STAT3抑制剂Stattic(5、7.5和10μM)处理24、48和72小时。在进行AG490和Stattic的实验时,有/无MSCs,有/无Ibrutinib(2.5μM)和Venetoclax(1nM)。CLL和正常B细胞的存活率是用FC的Annexin V/PI测试。通过反相蛋白芯片(RPPA),P-STAT3 Ser727的表达与p44/42、SAPK-JNK、NF-kB p65和p38 MAPK的激活相关,57名无治疗的患者呈现良好(突变的IGHV、无CD38或正常核型)和不良(未突变的IGHV、CD38表达或17p缺失)预后因素。
我们发现STAT3在恶性B细胞中相对于正常B淋巴细胞来说是高度表达的。我们证明,STAT3和JAK2在预后良好和不良的CLL患者中都有类似的过度表达。然而,我们观察到STAT3的表达水平与他们的总生存期之间存在着明显的相关性。考虑到STAT3的过度表达及其与CLL临床结果的相关性,根据我们的假设,我们继续对三种不同的JAK2/STAT3途径进行分析。我们证明,AG490和Stattic能够诱导CLL细胞的剂量依赖性凋亡,也能绕过环境保护。靶向JAK2的AG490抑制了SHP-1在Ser591的磷酸化,激活了该磷酸酶。反过来,SHP-1的激活导致Lyn Tyr396去磷酸化/失活。用Stattic处理不影响Lyn和SHP-1的磷酸化,因为这种抑制剂在AG490的下游发挥作用。事实上,同时施用Ibrutinib只导致Stattic的细胞凋亡增加,而AG490处理的细胞没有。这证实了JAK2抑制的可能的双重作用。Venetoclax/AG490和Venetoclax/Stattic联合处理没有显示出细胞死亡率的增加,这与Venetoclax对AG490和Stattic的下游作用一致。RPPA分析表明,CLL中Ser727构成性磷酸化的STAT3与P-p44/42 Thr202/Tyr204、P-SAPK-JNK Thr-183/Tyr185、NF-kB p65 Ser-536和p38 MAPK Thr-180/Tyr-182表达之间存在相关性。所有这些蛋白都被描述为参与了另一种途径,使STAT3 Ser727能够通过调节线粒体的活性发挥促进生存的作用。
对JAK2和STAT3的表达、激活和抑制的分析让我们强调了JAK2/STAT3轴在维持CLL B细胞的3种不同生存途径中的重要性。此外,我们所展示的与患者临床结果的相关性,以及当我们针对该轴时Ibrutinib效果的加强,可以代表CLL新治疗策略发展的一个起点。
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