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背景:急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一组在临床、遗传学和形态学上均具有高度异质性的血液系统恶性肿瘤。有近一半的AML患者表现为染色体核型正常,其中核仁磷酸蛋白(nucleophosmin 1,NPM1)突变型白血病是正常核型AML中最为常见的亚型之一,其临床多表现出髓外浸润,给患者的治疗与预后判断带来极大挑战。因此,深入探讨NPM1突变白血病细胞髓外浸润的分子机制,可为该型白血病的精准治疗提供依据。上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition,EMT)是引起实体肿瘤发生远处转移的关键步骤之一,近期研究发现,EMT相关基因的高表达对白血病的发生发展也有着重要作用,参与调控白血病细胞的髓外浸润。然而,EMT相关基因在NPM1突变白血病中的生物学功能尚不清楚。多功能蛋白聚糖(versican,VCAN)是一种聚合硫酸软骨素蛋白多糖,是组成细胞外基质的主要部分,在EMT过程中扮演着重要的角色。目前,VCAN高表达已被发现存在于多种实体肿瘤细胞中,并与患者的预后不良密切相关。本研究首先筛选NPM1突变白血病中差异表达的EMT相关基因,重点探讨VCAN基因在NPM1突变白血病细胞的表达及其调控机制,观察VCAN高表达对NPM1突变白血病细胞侵袭能力的影响,并分析其临床预后价值。方法:利用TCGA(the Cancer Genome Atlas)和GEO(Gene Expression Omnibus)数据库,从中初步筛选出NPM1突变较非NPM1突变白血病细胞差异表达的基因,然后与EMT关键基因取交集,结合白血病患者皮肤浸润的表型特征,最后获得NPM1突变白血病细胞高表达的EMT相关基因VCAN。采用qRT-PCR及Western blot检测临床样本及白血病细胞系中VCAN mRNA和蛋白的表达水平。TGF-β信号通路抑制剂Ly364947或出核抑制剂LMB处理OCI-AML3白血病细胞后,观察VCAN的mRNA和蛋白表达水平的变化;采用RNA干扰技术下调TGF-β信号通路关键分子PML后观察VCAN表达的改变。过表达或下调NPM1-mA(NPM1 type A mutation)后检测VCAN水平的变化;在稳定下调NPM1的OCI-AML3细胞中过表达胞浆PML观察VCAN的表达。干扰OCI-AML3细胞中VCAN的表达后,采用CCK8及Transwell实验检测细胞生长及侵袭能力的变化。最后采用Kaplan-Meier生存分析评估VCAN表达对AML患者预后的影响。结果:通过基因表达谱分析筛选出EMT相关基因VCAN在NPM1突变白血病中高表达,并在临床样本和白血病细胞系中证实了NPM1突变白血病细胞高表达VCAN。抑制剂Ly364947或LMB处理OCI-AML3细胞可降低VCAN的表达,干扰PML表达后VCAN的表达水平也随之降低。干扰NPM1突变蛋白表达显著下调OCI-AML3细胞VCAN的mRNA及蛋白水平,过表达NPM1-mA则明显上调KG1a细胞中VCAN的表达,而在稳定下调NPM1的OCI-AML3细胞中过表达胞浆PML则可阻滞VCAN表达的下降。此外,干扰VCAN表达可抑制白血病细胞的体外迁移及侵袭能力。最后,临床资料显示VCAN高表达预示着AML患者的预后不良。结论:NPM1突变白血病细胞高表达EMT相关基因VCAN,其表达上调可能与NPM1突变介导胞浆PML调控TGF-β信号通路有关。抑制VCAN表达可明显减弱白血病细胞的体外侵袭能力,临床上VCAN的高表达可预示AML患者的不良预后。本研究结果表明EMT相关基因VCAN高表达促进NPM1突变白血病细胞的侵袭能力,提示VCAN或可作为诊断和治疗NPM1突变白血病的潜在靶点。