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第一部分SUMO化修饰在竞争造血和急性白血病中的作用目的:近年来,作为与泛素化修饰类似的蛋白质翻译后修饰——SUMO化修饰在血液系统恶性肿瘤发生发展的研究越来越多。其中,主要的研究集中于探讨肿瘤发生发展中重要的信号通路蛋白分子以及癌蛋白的SUMO化修饰,但针对SUMO修饰通路中各种酶在急性白血病的发生发展中的作用尚未清楚。Ubc9是唯一的E2结合酶,在SUMO化修饰中居于中心位置,也是最有可能成为白血病诊断和预后的生物学标志。前期,我们课题组利用Ubc9造血系统特异性敲除小鼠研究稳态造血和MLL-AF9白血病中的作用表明:造血系统纯合敲除小鼠无法存活,但在稳态造血中Ubc9单倍剂量不足对小鼠造血干祖细胞无影响,并且在MLL-AF9白血病模型中Ubc9单倍剂量不足促进肿瘤维持并增强白血病干细胞的功能。基于前期研究结果,我们肯定了Ubc9单倍剂量不足对稳态造血中造血干祖细胞和白血病细胞生物行为学的作用,因此我们将继续探究Ubc9单倍剂量不足在压力造血中影响,明确Ubc9单倍剂量不足在急性白血病（MLL-ENL和ICN1过表达白血病模型）发生和发展的影响,并探讨Ubc9敲降后对人白血病细胞系生物学效应的影响。方法:首先我们用Ubc9fl/fl小鼠与Vav-cre小鼠杂交得到基因型为Ubc9fl/+;Vav-cre小鼠,然后用Ubc9fl/+;Vav-cre小鼠与Ubc9fl/fl小鼠回交,获得相应实验用鼠。取6-8周龄对照组(Ubc9fl/+或Vav-cre)和实验组小鼠(Ubc9fl/+;Vav-cre)处死后获取全骨髓细胞（CD45.2）,与野生型B6小鼠全骨髓细胞（CD45.1）等量混合后移植至受体小鼠体内（CD45.1）,流式分析移植后各阶段小鼠外周血中CD45.2细胞重建比例以骨髓和外周血中各系和造血干祖细胞的重建率。随后,我们利用逆转录病毒在实验组和对照组小鼠的c-Kit+/Lin-细胞中过表达MLL-ENL或ICN1基因,建立相对应的AML白血病和T-ALL白血病模型。通过观察两组小鼠的生存期,并用流式细胞术分析比较小鼠白血病细胞各组织浸润程度、比例、数目以及白血病细胞周期、凋亡和分化等改变。另外,我们利用CRISPR-Cas9技术构建人白血病细胞株敲降Ubc9,观察Ubc9敲降后对细胞增殖、凋亡和周期的影响。结果:在竞争造血中,Ubc9单倍剂量不足小鼠移植后各阶段外周血重建比率均降低,造血干祖细胞重建造血能力减弱、凋亡增加,并且造血干祖细胞自身也出现偏系分化。对小鼠MLL-ENL白血病模型的检测发现,Ubc9单倍剂量不足小鼠白血病转化能力加速,小鼠肿瘤负荷加重,生存期明显缩短。流式检测分析发现,白血病细胞的分化受阻、凋亡减少、周期加速,白血病细胞克隆形成能力增强。对小鼠ICN1 T-ALL模型的研究发现,Ubc9单倍剂量不足促进T-ALL白血病的发生,并加速白血病的进展,白血病细胞的凋亡与周期改变与MLL-ENL白血病细胞一致。人白血病细胞系中敲除Ubc9后细胞生长加快、周期加速,但凋亡无明显变化。结论:竞争移植造血中,Ubc9单倍剂量不足影响造血干祖细胞重建造血能力,并且其自身也出现偏系分化。在急性白血病中,Ubc9单倍剂量不足促进小鼠MLL-ENL/ICN1模型白血病细胞的转化并加速肿瘤的进展,敲降Ubc9还促进人白血病细胞系增殖。第二部分PRDM5在急性髓系白血病中的作用目的:急性髓系白血病是一组高度异质性的造血系统恶性克隆性疾病,具有生存率低、复发率高、化疗耐药等特性。原癌基因的异常表达和抑癌基因的突变/缺失对AML的发生发展具有重要作用。在多种实体瘤的研究表明,PRDM5在肿瘤组织或细胞中呈低表达,并具有抑癌的作用,但在血液系统肿瘤,特别是AML中PRDM5的作用还尚未知晓。本部分主要通过过表达PRDM5研究PRDM5对急性髓系白血病细胞生物行为学的作用。方法:通过对公共数据库进行PRDM5的转录组表达与AML患者预后进行分析,并构建PRDM5过表达慢病毒感染AML细胞系OCI-AML3和U937细胞（对照组为CT,实验组为OE）,在m RNA和蛋白水平进行验证PRDM5的表达。通过进行活细胞计数、Cell Trace Violet实验、克隆形成、Ki67和凋亡流式检测以及Transwell检测过表达PRDM5后AML细胞的增殖与迁移能力改变,并进行裸鼠皮下接种肿瘤细胞观察过表达PRDM5后对AML细胞在体成瘤能力的影响。结果:在AML患者中,PRDM5高表达与患者预后差、生存期短成正相关。过表达PRDM5后AML细胞体外生长加快,增殖加速、克隆能力增加、迁移能力提高,并且裸鼠体内成瘤能力增强,但PRDM5过表达后对细胞凋亡无明显影响。通过Western Blot检测发现过表达PRDM5后AML细胞的JNK通路被活化,c-Myc表达下调。使用JNK通路抑制剂SP600125可更有效的抑制PRDM5过表达的AML细胞体内和体外生长,降低体外迁移能力。结论:PRDM5高表达与AML患者预后差、生存期短正相关,在人AML细胞系OCIAML3和U937细胞中过表达PRDM5可以通过激活JNK通路,增强白血病细胞体外迁移,促进白血病细胞体内和体外的生长。