WAVE1抗白血病細胞凋亡及HSF1對其表達調(diào)控的分子機制研究.pdf

1、WASP家族 Vcrprolin同源蛋白1(WAVE1)是一新型的肌動蛋白調(diào)節(jié)蛋白，在肌動蛋白聚合和細胞骨架重排中發(fā)揮重要作用。白血病是兒童最常見的惡性腫瘤。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胞系中表達上調(diào)。WAVE1在人類血液腫瘤細胞系(人T細胞白血病細胞系Jurkat、人組織細胞淋巴瘤細胞系U937、人Burkitt′s淋巴瘤細胞系Raji、人原髓細胞白血病細胞系HL

2、-60、人慢性髓原白血病細胞系K562和K562/A02)中高表達，在非血液腫瘤細胞系(人肺腺癌細胞系A549、人宮頸癌細胞系Hela、人成骨肉瘤細胞系MG-63、人鼻咽癌細胞系CNE2、人臍靜脈內(nèi)皮細胞系HUVEC、人肺成纖維細胞系WI-38、人肝上皮細胞系QSG7701)以及正常人外周血單個核細胞中低表達或不表達。此外，WAVE1在兒童白血病患者(急性淋巴細胞性白血病和急性非淋巴細胞性白血病)骨髓單個核細胞(BMMCs)中表達增高，

3、而且WAVE1與白血病病程相關，活動期(初發(fā)期和復發(fā)期)WAVE1表達持續(xù)增高，完全緩解期WAVE1恢復到正常。因此，WAVE1可能是血液腫瘤細胞的一個標志蛋白，檢測BMMCs中WAVE1含量可能成為動態(tài)監(jiān)測兒童白血病病情的一個新指標。 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細胞相比，WAVE1在阿霉素(ADM)耐藥細胞K562/A02中表達顯著增高。通過基因轉(zhuǎn)染技術增加K562細胞WAVE1的

4、表達降低了其對ADM藥物的敏感性；通過RNA干擾技術降低K562/A02細胞WAVE1的表達恢復了其對ADM藥物的敏感性。WAVE1參與白血病MDR的發(fā)生，其機制與WAVEl調(diào)控多藥耐藥基因mdr1及抗凋亡蛋白Bcl-2表達有關。增加WAVE1表達能夠顯著增加mdr1和Bcl-2表達，減少WAVE1表達顯著降低了mdr1及Bcl-2表達。本研究為深入研究白血病MDR的發(fā)生機理、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是白血病細胞中一種重要的抗凋亡蛋白。一方面通過基因轉(zhuǎn)染技術增加白血病細胞K562和Jurkat中WAVE1的表達能夠顯著抑制過氧化氫所致細胞凋亡，另一方面通過RNA干擾技術抑制耐藥細胞K562/A02中WAVE1的表達能夠恢復化療藥物ADM所致凋亡。本研究表明WAVE1主要通過下列途徑發(fā)揮其抗凋亡功能：(1)增加抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL表達；(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結合活性?？傊?，WAVE1的抗凋亡功能主要是通過維持抗凋亡蛋白的表達和抑制促凋亡蛋白的活性來完成。 最后，本研究發(fā)現(xiàn)WAVE1還是一新型的熱應激蛋白，且WAVE1的表達受熱休克因子1(HSF1)調(diào)控。本研究發(fā)現(xiàn)，熱休克增強了WAVE1基因啟動子的活性，促進了WAVE1的表達。HSF1存在(HSF

7、1+/+小鼠，HSF1+/+胚胎成纖維細胞)、HSF1高表達(HSF1過表達細胞)或使HSF1的轉(zhuǎn)錄活性功能活化(顯性正性突變體細胞)的情況下，熱應激時WAVE1表達上調(diào)。相反，去掉HSF1(HSF1-/-小鼠，HSF1-/-胚胎成纖維細胞)或者使HSF1的轉(zhuǎn)錄活性功能喪失(顯性負性突變體細胞)都將抑制熱應激時WAVE1的表達上調(diào)。生物信息學分析WAVE1基因啟動子區(qū)含有4個熱休克元件(HSE)結合位點。進一步通過啟動子熒光素酶報告基因

8、分析和凝膠滯留(EMSA)實驗證明HSF1是通過與WAVE1啟動區(qū)的HSE序列直接結合而促進WAVE1的表達。采用RNA干擾技術抑制K562細胞WAVE1的表達，降低了K562細胞對熱的耐受能力，提示抑制WAVE1表達可能是降低腫瘤熱療溫度的一種新手段。 綜上所述，細胞骨架調(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，而且還是白血病細胞中重要的抗凋亡蛋白和熱應激蛋白。本研究闡明了WAVE1的新功能以及可能在白血病發(fā)