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毛萼乙素(Eriocalyxin B,EriB)是一种分离自毛萼香茶菜属(Isodon eriocalyx)植物的二萜类化合物。前期研究显示,这种化合物具有抗肿瘤的效应,由于其中涉及的作用机制也广泛参与自身免疫性疾病的炎症反应,因此,我们开展了EriB在自身免疫病和白血病治疗中的作用机制研究。本研究论文包括以下两个主要方面:(一)EriB在自身免疫性疾病中的免疫调节机制研究——EriB通过抑制Th1和Th17细胞亚群缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎症;(二)EriB联合靶向治疗t(8;21)急性髓系白血病的方案探索。 第一部分 毛萼乙素在自身免疫性疾病中的免疫调节机制研究——毛萼乙素通过抑制Th1和Th17细胞亚群缓解实验性自身免疫性脑脊髓炎症 多发性硬化症(Multiple sclerosis,MS)是一种主要由CD4+T细胞介导的自身免疫性疾病,以中枢神经系统白质脱髓鞘病变为特点。小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎(experimental autoimmune encephalomyelitis,EAE)与人类多发性硬化症有着极其相似的发病机制和病理特征,因此,被广泛接受为这种自身免疫病的动物模型。为探索EriB潜在的抗炎性质,我们利用EAE小鼠模型进行研究。在小鼠起病后开始给药的EAE治疗方案中,EriB可以明显降低EAE发病的严重程度。病理检测结果证实,EriB治疗减轻EAE小鼠脊髓病灶部位的炎性浸润和脱髓鞘病变。在小鼠起病前就开始给药的预防方案中,EriB不仅更为显著地缓解EAE的临床症状,并且延迟小鼠起病时间以及降低发病率。与阳性对照药物免疫抑制剂甲氨喋呤相比,EriB疗效更显著,血液学毒副作用更低。过继移植模型进一步证实,EriB体外处理EAE小鼠自身抗原反应性淋巴细胞后可以去除其致病能力。机制研究显示,EriB治疗可以选择性地抑制与T辅助细胞(T helper, Th)细胞分化密切相关的JAK/STAT信号通路的活化,并由此减少自身抗原反应性的Th1和Th17细胞亚群。通过上调ROS(reactive oxygen specises)水平,EriB可以直接阻滞未分化的(na(i)ve) CD4+T细胞向Th17细胞分化,并且抑制自身抗原反应性的Th1以及Th17细胞的增殖。此外,EriB还可以通过影响NF-κB信号通路来抑制炎性细胞因子的分泌,进一步缓解炎症。这些研究结果提示,EriB在EAE等自身免疫性疾病中可能具有良好的应用前景。 第二部分 毛萼乙素联合靶向治疗t(8;21)急性髓系白血病的治疗方案探索 t(8;21)急性髓系白血病(acute myeloid leukemia, AML)具有特征性的第8、21号染色体易位以及由之形成的AML1-ETO融合基因。该类型的白血病占AML的近20%,是AML中最为常见的亚型。大量证据表明,t(8;21) AML的发病由多步骤参与,在首要致病性融合基因AML1-ETO形成的基础上加上额外的受体酪氨酸激酶,如C-KIT的功能获得性突变或者高表达,以及由之引发的下游与细胞增殖、分化或者凋亡相关的信号通路异常是导致t(8;21) AML发病的主要环节。本实验室前期的研究发现,EriB可以显著下调t(8;21)AML细胞株Kasumi-1中致病性融合蛋白AML1-ETO的水平,延长AML1-ETO9a白血病小鼠模型的生存期以及减小Kasumi-1细胞诱导的裸鼠皮下成瘤的体积。因此,上述结果提示,EriB有望成为更有效治疗t(8;21) AML的药物。基于药物联合靶向关键致病分子是攻克白血病的有效途径,我们设计了一系列的联合用药方案,发现EriB可以与高三尖杉酯碱(Homoharringtonine,HHT)或者受体酪氨酸激酶抑制剂(Nilotinib,Nilo)协同抑制带有AML1-ETO融合蛋白的t(8;21)AML细胞株Kasumi-1细胞的增殖。在成功建立移植性的包含全长AML1-ETO和嵌合型C-KIT突变体N822K(HyC-KIT N822K)的白血病小鼠模型的基础上,我们将联合用药方案作用于这种小鼠模型。结果发现,EriB可以与HHT或者Nilo协同抑制小鼠体内的白血病细胞负荷,且EriB与HHT的联合用药能够在单药的基础上进一步延长白血病小鼠的生存期。在机制研究中,EriB和HHT合用不仅在单药基础上进一步促进细胞凋亡,还能协同降解Kasumi-1细胞表面原始细胞标志C-KIT的表达量,降低培养体系中C-KIT阳性的细胞百分比,以及相应地调变Kasumi-1细胞C-KIT下游STAT3信号分子的磷酸化激活。因此,这些研究结果提示,EriB联合治疗t(8;21)急性髓系白血病可能取得更理想的治疗效果。