第一部分目的:靶向肿瘤细胞共同依赖的生存机制较之精准靶向单个分子更有应用前景。目前,临床上以雷那度胺、泛素-蛋白酶体抑制剂为代表的靶向蛋白翻译后修饰的药物已在临床上取得巨大成就。近年来已有许多对SUMO化修饰在血液系统恶性疾病中的作用的研究。然而,目前相关的研究多涉及的为SUMO化修饰的某个靶蛋白对疾病的影响,而SUMO通路相关基因对白血病发生维持中的作用尚无结论。UBC9为SUMO化修饰过程中唯一的E2结合酶,靶向UBC9可以直接调控机体整体的SUMO化水平。因此我们利用Ubc9自发敲除小鼠,明确Ubc9缺失对小鼠正常造血系统的影响,探究Ubc9单倍剂量不足对小鼠MLL-AF9白血病的发病和维持的影响。探究Ubc9单倍剂量不足对白血病细胞及白血病干细胞生物行为的改变。方法:首先我们将Ubc9fl/fl;Vav-cre小鼠与U9fl/fl小鼠杂交,得到实验用鼠。于小鼠6-8周时处死小鼠,分析小鼠骨髓、脾脏、胸腺造血各系及造血各阶段比例和数目。流式分选出小鼠造血干细胞及全骨髓细胞进行体外克隆形成实验评估造血干祖细胞功能。随后我们利用逆转录病毒在小鼠c-Kit+细胞中过表达MLL-AF9融合基因,建立小鼠AML模型。分析比较小鼠白血病细胞浸润情况、比例、数目,白血病干细胞比例、数目以及两者的周期、凋亡、分化等改变。结果:Ubc9造血系统纯合敲除小鼠无法存活。因此我们选用了Ubc 单倍剂量不足小鼠(Ubc9fl/+;Vavcre)进行后续实验,研究Ubc9单倍剂量不足对小鼠造血系统的影响。外周血、骨髓细胞、脾脏细胞中髓系、粒系、巨核细胞、淋系、B系比例及绝对数均无明显变化。胸腺中实验组DN3细胞群比例上升,DN4细胞群比例下降,DN1及DN2细胞群比例无明显变化,而胸腺中各阶段T细胞均减少。骨髓中HSPC比例及数目无明显变化。体外克隆形成实验示HSPC功能无明显变化。对小鼠MLL-AF9模型的检测发现,Ubc9单倍剂量不足白血病小鼠生存期缩短,肿瘤负荷加重。进一步分析白血病细胞生物行为学发现白血病细胞凋亡无差异,周期受阻,分化程度减低,但是总体表现为比例和绝对数增加,且脾脏更为明显。白血病干细胞趋势与白血病细胞一致,且功能检测显示白血病干细胞功能增强。结论:Ubc9单倍剂量不足对正常造血影响主要集中于骨髓和胸腺T细胞的发育早期。对外周各系的比例数目均无影响。对稳态下造血干祖细胞无影响。Ubc9可能为一个抑癌基因影响白血病细胞及白血病干细胞的周期、凋亡、分化。第二部分目的:急性髓系白血病(AML)是成人中最多见的白血病类型,目前在60岁以下成人AML患者中治愈率为35-40%,而大于60岁人群的治愈率仅为5%-15%。对无法耐受化疗副作用的老年AML患者,中位生存期则只有5-10个月。白血病干细胞与白血病的发病及缓解后复发密切相关。骨桥蛋白(Osteopontin,OPN)是细胞外基质蛋白的一种,目前关于其在实体肿瘤的迁移、侵袭、增殖等的作用已经得到了证实,而在AML中OPN的相关研究缺仍局限于生物信息学分析及体外实验。OPN对白血病干细胞的影响尚无相关研究。因此我们探究了 OPN敲降在体内体外对白血病细胞及白血病干细胞的影响。方法:首先在公共数据库中分析OPN表达量与AML病人生存期的影响,随后利用RNA干扰技术构建Opn敲降的小鼠MLL-AF9模型及人白血病细胞系,利用流式检测Opn敲降后对白血病细胞和白血病干细胞的周期、凋亡、增殖等的影响。WB检测相关靶蛋白变化。结果:OPN高表达与AML病人生存期缩短显著相关。Opn敲降后小鼠生存期显著延长,浸润程度明显减弱,白血病干细胞数目及比例明显下降,白血病克隆形成能力下降,白血病细胞分化程度增加。分析白血病细胞及白血病干细胞的周期凋亡和增殖发现,敲降后白血病细胞凋亡增加、周期受阻于G0G1期、增殖受抑,白血病干细胞表型与白血病细胞一致,且更为明显。体外细胞系实验趋势与体内实验一致。Western Blot检测凋亡相关蛋白改变,发现PUMA及cleaved-Caspase3表达显著上升。提示可能Opn敲降后可能通过上调PUMA表达,抑制BCL2蛋白的作用,从而促进凋亡。结论:在急性髓系白血病中OPN可作为一个促癌基因促进白血病细胞增殖,抑制其凋亡,通过维持白血病干细胞的活力维持白血病的发展的角色。提示靶向OPN治疗AML可能成为一种有效的清除白血病干细胞的治疗疗法。为OPN相关靶向治疗在临床上的应用提供了理论依据