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异常转录因子与急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)的发生发展有密切关系。本研究主要从异常融合蛋白AML1-ET0干扰颗粒蛋白cathepsin G的正常表达以及全反式维甲酸(ATRA)治疗M3型AML机制中转录因子IRFI发挥的重要作用,这两个方面来阐述转录因子在急性髓系白血病发病及治疗机制中的作用。
从发病机制方面来说,t(8;21)染色体易位形成的AML1-ET0异常融合蛋白是M2b型白血病发病的关键致病因素。它不仅干扰了自身转录因子的正常造血功能,也对其他造血相关的转录因子(CEBPA、PU.1、c-myb等)产生影响。这些转录因子通过调控一些分化相关基因从而决定造血系分化的方向和特征,这其中包括了特定中性粒细胞分化标志性粒蛋白-cathepsin G(CTSG)。我们通过双荧光报告基因实验证实了多转录因子AMLI、CEBPA、PU.1和c-myb能够对CTSG启动子有激活作用,融合蛋白AMLl-ETO则能够抑制这些转录因子的激活效应,抑制CTSG的正常表达,这在一定程度上暗示着M2b型白血病局限在一定分化阶段而无法正常分化的原因。
从白血病治疗方面,全反式维甲酸(ATRA)治疗急性早幼粒型白血病(APL)已被广泛研究。尤其是本实验室对ATRA作用APL-M3型白血病细胞NB4的下游网络调控进行了深入研究,发现干扰素通路在其中发挥重要作用,其中重要的信号分子IRF1是PML-RARa的靶基因。IRF1自身是一个参与调控炎症,免疫反应,造血分化,细胞增殖和分化,凋亡等许多生物学过程的重要转录因子。本研究通过ChiP-on-chip实验IRF1在ATRA早期诱导表达后可能参与的作用机制。我们不仅得到了IRFI已被报道的靶基因,而且还挖掘出许多新的靶基因,涉及到许多功能类,说明IRF1通过调控下游靶基因从多方面参与ATRA诱导分化的调控作用。这为我们更好了解APL的发病机制及治疗机理提供帮助。
系统生物学方法的开发和应用对于揭示上述这些高通量的数据中蕴藏的生物学信息有非常重要的价值。我们应用生物信息学整合平台及其基因富集分析方法对基因表达转录组信息以及靶基因信息进行了整体分子网络的挖掘和展示,诠释了生物学模型中的分子调控网络,为揭示分化、发育、凋亡等重要生物学过程提供有用的信息。