圖：Caspase- 3 基因敲除通過影響細(xì)胞自噬控制白血病發(fā)生

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4 月 5 日，學(xué)術(shù)期刊 Blood 在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院（人口健康領(lǐng)域）王蘭研究組的研究論文 Caspase-3 controls AML1-ETO-driven leukemogenesis via autophagy modulation in a ULK1 dependent manner，該研究發(fā)現(xiàn) Caspase- 3 能夠通過切割自噬調(diào)控因子 ULK1（ATG1）激酶調(diào)控白血病細(xì)胞自噬從而控制 AML1-ETO 融合蛋白誘導(dǎo)的 t(8;21) 急性髓系白血病（AML）的發(fā)生。目前，t(8;21) 白血病的治療主要通過化療或者放療的方式進(jìn)行治療，為了尋找新型有效治療 t(8;21) 白血病的方法，需要對其發(fā)生機(jī)制進(jìn)行深入的研究。臨床研究結(jié)果提示出 Caspase- 3 的表達(dá)水平與 AML 病人的生存期存在著相關(guān)性，低表達(dá) Caspase- 3 的病人相對于高表達(dá) Caspase- 3 的病人具有更長的生存期。融合蛋白 AML1-ETO 在 t(8:21) 白血病干細(xì)胞自我更新的過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，當(dāng)藥物誘導(dǎo)白血病細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí) Caspase- 3 可以特異性地切割 AML1-ETO，進(jìn)而增強(qiáng)白血病細(xì)胞對凋亡信號的敏感性。然而，Caspase- 3 蛋白本身在白血病發(fā)生過程中的作用，在此之前還不是很清楚。因此研究 Caspase- 3 在白血病發(fā)生過程中的作用及其可能的分子機(jī)制，可以加深對白血病發(fā)生過程的理解，從而更好地指導(dǎo)白血病的臨床診斷與治療。

研究人員利用遺傳小鼠模型，證明 Caspase- 3 缺失可以延緩 t（8；21）白血病的發(fā)生。從分子水平研究揭示 Caspase- 3 能夠直接切割自噬調(diào)控因子 ULK1D458 位點(diǎn)，Caspase- 3 的缺失能夠促進(jìn) ULK1 蛋白激酶的上調(diào)，從而促進(jìn)白血病細(xì)胞自噬。白血病中蛋白水解酶 Caspase-3，一方面通過水解 ULK1 蛋白激酶，另一方面也可以通過 mTOR/P70S6K/4EBP1 信號通路，抑制細(xì)胞自噬發(fā)生。王蘭研究組通過與邁阿密大學(xué)腫瘤研究中心教授 Stephen Nimer 合作，證明 Caspase- 3 及其調(diào)控的細(xì)胞自噬信號通路與白血病發(fā)生緊密相關(guān)。

該研究闡明了蛋白水解酶 Caspase- 3 與細(xì)胞自噬調(diào)控關(guān)鍵信號分子 ULK1，mTOR 作用并促進(jìn)白血病發(fā)生的機(jī)理，研究結(jié)果為臨床診斷和治療提供了新的靶點(diǎn)。