中文摘要
申请人从事血液学及干细胞生物学研究近二十年。对系列细胞周期抑制分子在造血干细胞中的不同作用进行了深入、系统的研究,提出了不同细胞周期抑制分子在干细胞增殖、分化、自我更新、老化及恶变过程中的独特作用。系列研究成果以第一或通讯作者在Science、Nature Cell Biology、Nature Medicine、Nature Genetics、JEM等国际顶级杂志发表论文16篇,其中单篇他人引用最高次数321次,单篇最高影响因子30.93,取得了国内外同行认可的创新性成果。作为项目负责人完成NIH基金(RO1)并获美国血液学会青年学者奖,参与美国国立卫生院基金审,评担任著名国际刊物(Science、Nature Medicine、Nature Methods、PNAS等)的审稿。2007年被教育部聘为北京协和医学院长江学者,现任中国医学科学院血液学研究所血液病医院常务副所院长。
结题摘要
在杰青基金支持期间,我们重点关注了造血干细胞(HSC)在应激和疾病状态下的生物学功能。此外,我们还对诱导多功能干细胞(iPS cells)技术的应用与机制进行了研究。主要研究成果如下:1、应激损伤对正常HSC的影响及分子机制。HSC在应激或损伤的条件下如何生存是HSC再生医学的一个关键问题。我们证明了在γ-射线照射后,Puma引起了HSC的凋亡(Blood 2010)。此外,我们还证明了被照射的宿主会对移植的HSC产生负向的旁观者效应,而活性氧(ROS)的增加是引起旁观者效应的机制之一(Blood 2012)。据此,用MnSOD或Catalase降低ROS水平可以显著提高HSC的移植效率(Mol Ther 2013)。2、正常HSC在白血病状态下的生物学功能改变。在疾病环境中研究HSC的生物学功能已成为一个重要的话题。我们首次报道了在Notch-1诱导的T细胞急性白血病模型中,HSC受到了可逆的抑制(Blood 2009)。随后,我们又证明了p21以及Hes1是此过程中介导分子(Cell Cycle 2012)。3、白血病发生中HSC恶性转化的调控机制。HSC恶变被认为是白血病发病的起因。我们对一对同卵双胞胎(一个为AML,一个正常)进行了全基因组测序(WGS),发现了MLL-NRIP3融合基因和SETD2的突变。通过实验证明,下调SETD2可以促进白血病干细胞的自我更新潜能。因此,该研究证明了SETD2是一种新的白血病抑制基因(Nat Genet 2014)。4、白血病细胞重编程及其分子表型。肿瘤细胞是否能形成iPS一直是一个很大的疑问。我们的研究表明,急性髓性白血病(AML)细胞可被有效地转换成iPS细胞,并能形成畸胎瘤和产生嵌合体小鼠。有趣的是,嵌合体小鼠能自发的形成与原代一样的AML。这项工作为研究白血病发生过程中的表观遗传变化提供了的重要方法和新思路(Leukemia 2013)。5、重编程细胞基因组稳定性研究。人们对iPS细胞的重编程机制一直知之甚少。我们比较了Puma和p21以及p53在重编程中的作用。结果表明,相比较于p21和p53蛋白的缺失,Puma的缺失显著降低DNA损伤并产生更少的染色体畸变,提高了iPS细胞的生存率。因此,Puma可以作为p53通路上一个更理想的靶点,以促进iPS细胞的产生(Nat Commn 2013)。
