WAVE1抗白血病細(xì)胞凋亡及HSF1對(duì)其表達(dá)調(diào)控的分子機(jī)制研究.pdf

1、WASP家族 Vcrprolin同源蛋白1(WAVE1)是一新型的肌動(dòng)蛋白調(diào)節(jié)蛋白，在肌動(dòng)蛋白聚合和細(xì)胞骨架重排中發(fā)揮重要作用。白血病是兒童最常見(jiàn)的惡性腫瘤。目前尚不清楚WAVE1在白血病中的變化和作用。 首先，本研究發(fā)現(xiàn)WAVE1特異性在血液腫瘤細(xì)胞系中表達(dá)上調(diào)。WAVE1在人類血液腫瘤細(xì)胞系(人T細(xì)胞白血病細(xì)胞系Jurkat、人組織細(xì)胞淋巴瘤細(xì)胞系U937、人Burkitt′s淋巴瘤細(xì)胞系Raji、人原髓細(xì)胞白血病細(xì)胞系HL

2、-60、人慢性髓原白血病細(xì)胞系K562和K562/A02)中高表達(dá)，在非血液腫瘤細(xì)胞系(人肺腺癌細(xì)胞系A(chǔ)549、人宮頸癌細(xì)胞系Hela、人成骨肉瘤細(xì)胞系MG-63、人鼻咽癌細(xì)胞系CNE2、人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞系HUVEC、人肺成纖維細(xì)胞系WI-38、人肝上皮細(xì)胞系QSG7701)以及正常人外周血單個(gè)核細(xì)胞中低表達(dá)或不表達(dá)。此外，WAVE1在兒童白血病患者(急性淋巴細(xì)胞性白血病和急性非淋巴細(xì)胞性白血病)骨髓單個(gè)核細(xì)胞(BMMCs)中表達(dá)增高，

3、而且WAVE1與白血病病程相關(guān)，活動(dòng)期(初發(fā)期和復(fù)發(fā)期)WAVE1表達(dá)持續(xù)增高，完全緩解期WAVE1恢復(fù)到正常。因此，WAVE1可能是血液腫瘤細(xì)胞的一個(gè)標(biāo)志蛋白，檢測(cè)BMMCs中WAVE1含量可能成為動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)兒童白血病病情的一個(gè)新指標(biāo)。 其次，本研究發(fā)現(xiàn)WAVE1參與了白血病多藥耐藥(MDR)形成。與K562細(xì)胞相比，WAVE1在阿霉素(ADM)耐藥細(xì)胞K562/A02中表達(dá)顯著增高。通過(guò)基因轉(zhuǎn)染技術(shù)增加K562細(xì)胞WAVE1的

4、表達(dá)降低了其對(duì)ADM藥物的敏感性；通過(guò)RNA干擾技術(shù)降低K562/A02細(xì)胞WAVE1的表達(dá)恢復(fù)了其對(duì)ADM藥物的敏感性。WAVE1參與白血病MDR的發(fā)生，其機(jī)制與WAVEl調(diào)控多藥耐藥基因mdr1及抗凋亡蛋白Bcl-2表達(dá)有關(guān)。增加WAVE1表達(dá)能夠顯著增加mdr1和Bcl-2表達(dá)，減少WAVE1表達(dá)顯著降低了mdr1及Bcl-2表達(dá)。本研究為深入研究白血病MDR的發(fā)生機(jī)理、尋找MDR的逆轉(zhuǎn)方法提供了新的思路。 再次，本研究發(fā)

5、現(xiàn)WAVE1是白血病細(xì)胞中一種重要的抗凋亡蛋白。一方面通過(guò)基因轉(zhuǎn)染技術(shù)增加白血病細(xì)胞K562和Jurkat中WAVE1的表達(dá)能夠顯著抑制過(guò)氧化氫所致細(xì)胞凋亡，另一方面通過(guò)RNA干擾技術(shù)抑制耐藥細(xì)胞K562/A02中WAVE1的表達(dá)能夠恢復(fù)化療藥物ADM所致凋亡。本研究表明WAVE1主要通過(guò)下列途徑發(fā)揮其抗凋亡功能：(1)增加抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL表達(dá)；(2)抑制促凋亡蛋白Bid斷裂及Bax線粒體移位；(3)抑制線粒體釋放細(xì)胞

6、色素C和Smac/DIABLO及Caspase活化；(4)抑制c-jun N-末端激酶(JNK)和核轉(zhuǎn)錄因子激活蛋白1(AP1)的DNA結(jié)合活性?？傊?，WAVE1的抗凋亡功能主要是通過(guò)維持抗凋亡蛋白的表達(dá)和抑制促凋亡蛋白的活性來(lái)完成。 最后，本研究發(fā)現(xiàn)WAVE1還是一新型的熱應(yīng)激蛋白，且WAVE1的表達(dá)受熱休克因子1(HSF1)調(diào)控。本研究發(fā)現(xiàn)，熱休克增強(qiáng)了WAVE1基因啟動(dòng)子的活性，促進(jìn)了WAVE1的表達(dá)。HSF1存在(HSF

7、1+/+小鼠，HSF1+/+胚胎成纖維細(xì)胞)、HSF1高表達(dá)(HSF1過(guò)表達(dá)細(xì)胞)或使HSF1的轉(zhuǎn)錄活性功能活化(顯性正性突變體細(xì)胞)的情況下，熱應(yīng)激時(shí)WAVE1表達(dá)上調(diào)。相反，去掉HSF1(HSF1-/-小鼠，HSF1-/-胚胎成纖維細(xì)胞)或者使HSF1的轉(zhuǎn)錄活性功能喪失(顯性負(fù)性突變體細(xì)胞)都將抑制熱應(yīng)激時(shí)WAVE1的表達(dá)上調(diào)。生物信息學(xué)分析WAVE1基因啟動(dòng)子區(qū)含有4個(gè)熱休克元件(HSE)結(jié)合位點(diǎn)。進(jìn)一步通過(guò)啟動(dòng)子熒光素酶報(bào)告基因

8、分析和凝膠滯留(EMSA)實(shí)驗(yàn)證明HSF1是通過(guò)與WAVE1啟動(dòng)區(qū)的HSE序列直接結(jié)合而促進(jìn)WAVE1的表達(dá)。采用RNA干擾技術(shù)抑制K562細(xì)胞WAVE1的表達(dá)，降低了K562細(xì)胞對(duì)熱的耐受能力，提示抑制WAVE1表達(dá)可能是降低腫瘤熱療溫度的一種新手段。 綜上所述，細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)蛋白WAVE1不但參與了兒童白血病發(fā)病及多藥耐藥的形成，而且還是白血病細(xì)胞中重要的抗凋亡蛋白和熱應(yīng)激蛋白。本研究闡明了WAVE1的新功能以及可能在白血病發(fā)