论文部分内容阅读
WASP家族Verprolin同源蛋白1 (WASP-family verprolin-homologous protein 1，WAVE1)是一新型的肌动蛋白调节蛋白，在肌动蛋白聚合和细胞骨架重排中发挥重要作用。白血病是儿童最常见的恶性肿瘤。目前尚不清楚WAVE1在白血病中的变化和作用。首先，本研究发现WAVE1特异性在血液肿瘤细胞系中表达上调。WAVE1在人类血液肿瘤细胞系(人T细胞白血病细胞系Jurkat、人组织细胞淋巴瘤细胞系U937、人Burkitt’s淋巴瘤细胞系Raji、人原髓细胞白血病细胞系HL-60、人慢性髓原白血病细胞系K562和K562／A02)中高表达，在非血液肿瘤细胞系(人肺腺癌细胞系A549、人宫颈癌细胞系Hela、人成骨肉瘤细胞系MG-63、人鼻咽癌细胞系CNE2、人脐静脉内皮细胞系HUVEC、人肺成纤维细胞系WI-38、人肝上皮细胞系QSG7701)以及正常人外周血单个核细胞中低表达或不表达。此外，WAVE1在儿童白血病患者(急性淋巴细胞性白血病和急性非淋巴细胞性白血病)骨髓单个核细胞(bone marrow mononuclear cells，BMMCs)中表达增高，而且WAVE1与白血病病程相关，活动期(初发期和复发期)WAVE1表达持续增高，完全缓解期WAVE1恢复到正常。因此，WAVE1可能是血液肿瘤细胞的一个标志蛋白，检测BMMCs中WAVE1含量可能成为动态监测儿童白血病病情的一个新指标。其次，本研究发现WAVE1参与了白血病多药耐药(multidrug resistance，MDR)形成。与K562细胞相比，WAVE1在阿霉素(adriamycin，ADM)耐药细胞K562／A02中表达显著增高。通过基因转染技术增加K562细胞WAVE1的表达降低了其对ADM药物的敏感性；通过RNA干扰技术降低K562／A02细胞WAVE1的表达恢复了其对ADM药物的敏感性。WAVE1参与白血病MDR的发生，其机制与WAVE1调控多药耐药基因mdr1及抗凋亡蛋白Bcl-2表达有关。增加WAVE1表达能够显著增加mdr1和Bcl-2表达，减少WAVE1表达显著降低了mdr1及Bcl-2表达。本研究为深入研究白血病MDR的发生机理、寻找MDR的逆转方法提供了新的思路。再次，本研究发现WAVE1是白血病细胞中一种重要的抗凋亡蛋白。一方面通过基因转染技术增加白血病细胞K562和Jurkat中WAVE1的表达能够显著抑制过氧化氢所致细胞凋亡，另一方面通过RNA干扰技术抑制耐药细胞K562／A02中WAVE1的表达能够恢复化疗药物ADM所致凋亡。本研究表明WAVE1主要通过下列途径发挥其抗凋亡功能：(1)增加抗凋亡蛋白Bcl-2和Bcl-XL表达；(2)抑制促凋亡蛋白Bid断裂及Bax线粒体移位；(3)抑制线粒体释放细胞色素C和Smac／DIABLO及Caspase活化；(4)抑制c-jun N-末端激酶(c-Jun amino-terminal kinase，JNK)和核转录因子激活蛋白1(activator protein 1，AP1)的DNA结合活性。总之，WAVE1的抗凋亡功能主要是通过维持抗凋亡蛋白的表达和抑制促凋亡蛋白的活性来完成。最后，本研究发现WAVE1还是一新型的热应激蛋白，且WAVE1的表达受热休克因子1(heat shock factor 1，HSF1)调控。本研究发现，热休克增强了WAVE1基因启动子的活性，促进了WAVE1的表达。HSF1存在(HSF1+／+小鼠，HSF1+／+胚胎成纤维细胞)、HSF1高表达(HSF1过表达细胞)或使HSF1的转录活性功能活化(显性正性突变体细胞)的情况下，热应激时WAVE1表达上调。相反，去掉HSF1(HSF1-／-小鼠，HSF1-／-胚胎成纤维细胞)或者使HSF1的转录活性功能丧失(显性负性突变体细胞)都将抑制热应激时WAVE1的表达上调。生物信息学分析WAVE1基因启动子区含有4个热休克元件(heat shock element，HSE)结合位点。进一步通过启动子荧光素酶报告基因分析和凝胶滞留(electrophoretic mobility shift assay，EMSA)实验证明HSF1是通过与WAVE1启动区的HSE序列直接结合而促进WAVE1的表达。采用RNA干扰技术抑制K562细胞WAVE1的表达，降低了K562细胞对热的耐受能力，提示抑制WAVE1表达可能是降低肿瘤热疗温度的一种新手段。综上所述，细胞骨架调节蛋白WAVE1不但参与了儿童白血病发病及多药耐药的形成，而且还是白血病细胞中重要的抗凋亡蛋白和热应激蛋白。本研究阐明了WAVE1的新功能以及可能在白血病发病中的新机制，为改进白血病的防治提供新的思路与实验线索。