【摘 要】
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背景急性髓系白血病（Acute myeloid leukemia,AML）是起源于骨髓中造血干细胞与前体细胞的恶性克隆性肿瘤,也是成人最常见的血液系统恶性肿瘤,其进展快,预后差,5年生存率仅20%左右。随着科学的发展和临床数据的累积,目前已有一些针对AML常见突变位点的靶向药,如FLT3-ITD抑制剂、IDH1抑制剂、IDH2抑制剂等。然而AML具有高度异质性,目前的预后评估系统仍需完善,新的分子
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背景急性髓系白血病（Acute myeloid leukemia,AML）是起源于骨髓中造血干细胞与前体细胞的恶性克隆性肿瘤,也是成人最常见的血液系统恶性肿瘤,其进展快,预后差,5年生存率仅20%左右。随着科学的发展和临床数据的累积,目前已有一些针对AML常见突变位点的靶向药,如FLT3-ITD抑制剂、IDH1抑制剂、IDH2抑制剂等。然而AML具有高度异质性,目前的预后评估系统仍需完善,新的分子标志物及治疗手段的开发十分重要。目前,随着代谢组学研究的兴起,AML的代谢异常与重编程相关的关键分子有望成为AML预后评估与分层治疗的潜在靶点。支链氨基酸转移酶1（BCAT1）是催化支链氨基酸分解代谢的关键酶,在调节细胞内代谢稳态的过程中发挥了重要的作用。据报道,BCAT1的表达与多种肿瘤的发展密切相关,且显著影响患者的预后。但目前BCAT1在AML中的作用机制尚未明确,本研究中我们着重阐述BCAT1在AML中的临床意义及作用机制。目的和方法（1）利用q-pcr技术检测正常核型AML患者骨髓单个核细胞BCAT1 m RNA表达水平。分析BCAT1 m RNA表达水平与AML患者年龄、性别、初发时的外周血白细胞数、血红蛋白量、血小板计数、骨髓原始细胞比例、基因突变类型,治疗方案、治疗效果、生存时间等临床特征的关系;使用Kaplan-Meier方法和对数秩检验绘制并比较BCAT1高低表达组AML患者生存时间曲线。（2）构建BCAT1敲除/过表达AML细胞株,研究BCAT1表达水平的改变对细胞增殖、周期、凋亡等生物学行为的影响,Western blot检测相关蛋白水平的改变。（3）小鼠尾静脉注射BCAT1敲除/过表达/对照AML细胞株,构建小鼠异种移植模型,观察BCAT1表达水平对小鼠肿瘤负荷及生存时间的影响。（4）研究BCAT1表达水平对AML细胞DNA损伤、组蛋白甲基化水平的影响。（5）探究BCAT1高表达AML细胞对PARP抑制剂BMN673和BCL-2抑制剂Venetoclax敏感性的改变。（6）研究BMN673联合Venetoclax在体外的联合作用:将BMN673及Venetoclax单药或联合作用于AML细胞株及原代病人细胞,检测其生长抑制作用,计算联合指数。（7）研究BMN673联合Ventoclax对AML动物模型的治疗效果。小鼠尾静脉注射过表达BCAT1的THP-1-luc细胞株,构建小鼠异种移植模型,小鼠出现肿瘤负荷后随机分组后分别给予安慰剂、BMN673、Venetoclax单药和BMN673联合Venetoclax治疗。观察小鼠肿瘤负荷、生存时间、体重变化。结果（1）BCAT1高表达组的正常核型AML患者总体生存时间（OS）和无事件生存时间（EFS）均低于低表达组;BCAT1高表达是正常核型AML患者预后不良的独立危险因素。（2）敲除BCAT1可抑制AML细胞增殖,影响AML细胞的克隆形成能力,下调G0/G1期检测点蛋白CDK2、CDK4、CDK6和cyclin D1的表达,将细胞周期阻滞在G0/G1期;反之,过表达BCAT1促进AML细胞增殖,增强AML细胞的克隆形成能力。（3）敲除BCAT1降低小鼠肿瘤负荷,延长小鼠总体生存时间;过表达BCAT1增加小鼠肿瘤负荷,缩短小鼠生存时间。（4）BCAT1高表达后AML细胞DNA双链损伤基线水平增加,组蛋白甲基化水平增加。（5）BCAT1高表达的AML细胞对PARP抑制剂BMN673和BCL-2抑制剂Venetoclax敏感性增加。（6）BMN673联合Venetoclax可显著抑制AML细胞的生长,联合作用在BCAT1高表达细胞株/原代细胞中更显著。（7）BMN673联合Venetoclax相比于单药可显著降低AML小鼠的肿瘤负荷,延长小鼠的生存时间。结论BCAT1高表达组患者OS及EFS显著低于低表达组,BCAT1高表达是正常核型AML患者预后不良的独立危险因素;BCAT1在AML中发挥了癌基因的作用;BCAT1高表达影响细胞内α-KG水平,影响了AML的DNA损伤水平及组蛋白甲基化水平,从而使AML细胞对PARP抑制剂BMN673和BCL-2抑制剂Venetoclax的敏感性增强;在体内和体外实验中,BMN673联合Venetoclax可协同抑制BCAT1高表达的AML,可作为针对BCAT1高表达患者的有效治疗方案。
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