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急性早幼粒细胞性白血病(Acute promyelocytic leukemia,APL)是一种特殊类型的白血病,其特征是15和17号染色体异位产生致病性的PML/RARα融合基因及蛋白。PML/RARα融合蛋白通过抑制其靶基因,导致APL细胞分化阻滞在早幼粒阶段和异常早幼粒细胞的过度增殖。这两点是多种肿瘤的重要特征,因此APL是研究恶性肿瘤发病机制的良好模型。转录因子表达异常在APL发病过程中起关键作用。PU.1是造血系统关键性转录因子,其精确表达对于造血系统正常发育是至关重要的。除了转录水平和表观水平的调节外,近来发现非编码RNA在调节蛋白表达方面很重要。而非编码RNA对PU.1的调控机制研究不多。既往的芯片技术只能检测已知基因的表达,而不能检测未知基因的表达。RNA测序技术可以高灵敏度的检测任何表达的转录本,因此可以发现未知的新转录本,包括非编码RNA。我们对APL患者来源的NB4细胞进行链特异性RNA测序,发现PU.1基因上游同义链上存在转录本(SPIU)的表达。在结构上,用cDNA末端快速扩增技术测得SPIU的全长,蛋白编码潜能预测显示SPIU是非编码RNA。进一步研究发现,SPIU和PU.1在不同血液细胞系中表达趋势相同。随后我们发现SPIU对PU.1的表达起正调控作用,这一现象不仅存在于NB4细胞中,在不表达PML/RARα的髓系细胞U937中,也得到了同样的结果。过表达SPIU可以激活PU.1的启动子活性。说明SPIU通过活化PU.1启动子活性调控了邻近的PU.1基因的表达。干扰SPIU降低了PU.1靶基因的表达,并减弱了ATRA诱导的NB4细胞分化过程。在APL细胞中PML/RARα抑制SPIU的表达,而这一抑制作用可以被ATRA解除。因此,我们发现了PU.1基因上游非编码RNA-SPIU的表达,确定了其结构,并发现它对PU.1起正调控作用;在APL细胞中,PML/RARα抑制SPIU的转录,这可能参与了PU.1的表达异常过程,从而在APL发病过程中起作用。我们发现了PU.1一个新的调控机制,其异常可能参与了APL的发病。在APL发病过程中,PML/RARα通过抑制其靶基因影响了细胞分化和增殖过程。有研究发现细胞周期素依赖性激酶抑制剂(CKIs)参与了分化过程,但是这种参与具有细胞类型特异性。我们发现p19INK4D在APL中表达低于正常早幼粒细胞和单个核细胞,而在APL细胞中过表达p19INK4D会诱导细胞G0/G1期阻滞,并向粒系部分分化。说明p19INK4D直接联系了NB4细胞的增殖和分化过程。随后我们发现PML/RAR?通过结合在p19INK4D启动子区的ER8结合位点抑制了p19INK4D的表达,干扰p19INK4D的表达促进NB4细胞增殖并抑制细胞分化。提示p19INK4D被PML/RAR?抑制参与了APL细胞过度增殖和分化阻滞。全反式维甲酸(ATRA)可以逆转这一抑制过程并诱导p19INK4D表达。p19INK4D表达上调对于APL细胞的早期分化过程是必不可少的,同时p19INK4D也参与了APL细胞周期阻滞过程。这些结果说明PML/RARα通过抑制P19INK4D的表达同时影响了细胞生长和粒系分化过程,从而在APL发病过程中起重要作用。