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背景急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是源于髓系造血干/祖细胞恶性增殖的疾病。AML是一大类造血干细胞恶性克隆性疾病,临床表现为贫血、出血、感染、发热、脏器浸润和代谢异常等等,多数病例病情急重,预后不良,如不及时治疗常可危及生命。多个回顾性研究表明,60岁以下患者的五年生存率约为40%,而60岁以上的患者,其五年生存率约为5%-15%。随着我们社会老龄化程度日益加深,AML已成为严重威胁我国国民生命健康的一种凶险性疾病。目前,除了全反式维甲酸联合砷剂通过诱导分化的方式在治疗急性早幼粒白血病(M3型)中取得了革命性作用之外,对于其它亚型AML的治疗,仍是以阿糖胞苷和柔红霉素的联合化疗为主。然而,由于化疗药物的不良反应限制了标准疗法在老年患者中的使用,因此亟需寻找AML治疗新靶点以及开发新型药物。目的本项目研究ULK1在AML患者中的表达与预后联系,并阐明ULK1在AML细胞中的作用,以此确定ULK1在AML中能否作为新的治疗靶点,为后续将ULK1抑制剂应用于临床治疗奠定理论基础。方法1、通过TCGA数据库分析ULK1在AML患者中的表达水平以及与不良预后的联系;2、Western blot分析ULK1蛋白水平以及q PCR检测m RNA水平AML细胞系和原代AML细胞中的表达情况;3、使用ULK1的三种特异性抑制剂SBI-0206965、MRT68921 HCl和MRT67307 HCl处理AML细胞系,以及使用慢病毒在细胞中敲降ULK1,分析ULK1抑制时的细胞活力变化;4、通过显微镜观察ULK1抑制诱导的细胞死亡形态,western blot检测细胞死亡时的细胞内分子通路,以及分析MRT68921 HCl处理细胞后的自噬流变化,阐明ULK1抑制诱导AML细胞死亡的分子机制;5、构建稳转luciferase的THP-1细胞株,通过尾静脉注射THP-1 luciferase细胞构建AML小鼠模型,使用ULK1抑制剂MRT68921 HCl治疗,分析小鼠的肿瘤负荷、生存率以及肿瘤细胞在脾脏、肝脏和骨髓中的侵袭程度;6、收集AML病人血液样本,分离原代AML细胞,分析MRT68921 HCl处理后的细胞活力变化。结果1、ULK1和ULK2在AML患者中的表达量比正常人高,且与不良预后相关;2、ULK1在多种白血病细胞系和原代AML细胞中高表达,而没有检测到ULK2的明显表达;3、ULK1的三种抑制剂MRT68921 HCl、SBI-0206965和MRT67307 HCl均可以诱导白血病细胞死亡,且MRT68921 HCl的效果最佳;敲降ULK1也会诱导AML细胞死亡;4、MRT68921 HCl诱导THP-1细胞死亡是通过caspase-3-GSDME途径,诱导HL60细胞死亡是通过caspase-3-PARP通路,均与自噬、ROS和NADPH无关;5、MRT68921 HCl治疗AML模型小鼠后,显著减少了小鼠体内肿瘤负荷、延长了小鼠生存期,有效抑制了肿瘤细胞在脾脏、肝脏和骨髓中的侵袭程度;6、MRT68921 HCl对原代AML细胞也具有杀伤作用。结论药理性和遗传性抑制ULK1,均诱导了AML细胞死亡,且与自噬途径无关。ULK1抑制剂MRT68921 HCl在AML模型小鼠中减少肿瘤负荷、延长了生存期以及减缓了肿瘤细胞的侵袭程度,预示着ULK1以及ULK1商品化抑制剂有潜力成为AML治疗的新靶点和新药物。