ＨＩＦ－１α在治疗白血病药物的筛选中的应用，其特征在于：通过将ＨＩＦ－１α作为药物靶标，来筛选能使ＨＩＦ－１α的降解被抑制、从而对白血病细胞产生分化作用的药物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于HIF-1α在治疗白血病药物的筛选中的应用，其通过将HIF-1α作为药物靶标，在低氧环境下来筛选可对白血病细胞产生分化作用的药物。
技术介绍
白血病是严重危害人类生命健康的造血系统恶性肿瘤。其中，急性髓系白血病(acute myeloid leukemia，AML)由于起病急，病死率高等特点而受到更为广泛的重视。另一方面，由于白血病取材方便，并且易于观察疗效，有关AML发病学和治疗学的研究在过去十多年中所取得的进展令人瞩目。人们相信，未来肿瘤治疗学上的突破很有可能首先源自于对白血病的研究。已知大多数白血病细胞存在特异的细胞遗传学改变，尤其是染色体易位。这些易位常常形成异常融合基因和产生相应的融合蛋白，干扰造血干细胞的正常分化过程并使该过程受阻于某一分化阶段。例如，约占成人AML10-15％的急性早幼粒细胞性白血病(acute promyelocytic leukemia，APL)以骨髓粒系细胞发育停滞在早幼粒细胞阶段为特征。它的发生与位于人类17号染色体长臂上的维甲酸受体α(retinoic acid receptorα，RARα)基因的异常重排密切相关。现已发现，95％以上的APL患者的白血病细胞存在非随机染色体易位t(15；17)(q22；q21)，该染色体易位使17号染色体上的RARα基因与15号染色体上的PML(promyelocyticleukemia)基因融合，形成PML-RARα融合基因。一些变异型染色体易位也存在少数APL病人中，并且几乎毫无例外地累及RARα。这些易位包括t(11；17)(q23；q21)、t(11；17)(q13；q21)、t(5；17)(q35；q21)和dup(17)(q21.3；q23)，它们分别产生PLZF-RARα、NuMA-RARα、NPM-RARα和STAT5b-RARα融合基因。这些融合基因蛋白产物均对野生型RARα具有显性负调节作用，被认为是APL发病的直接原因。上世纪八十年代中期，我国学者率先运用全反式维甲酸(all-trans retinoic acid，ATRA)治疗APL，并在临床实践中取得良好疗效。缓解率达到了90％以上，为肿瘤的治疗提供了全新的模式——“诱导分化治疗”(differentiation therapy)，即运用诱导分化剂诱导白血病细胞向成熟阶段分化，恢复其正常的表型及功能，同时抑制恶性肿瘤细胞的增殖。诱导分化疗法正日益受到众多学者的关注，但迄今为止，诱导分化治疗的成功模式仍限于ATRA治疗APL。因此，该治疗模式在其它类型的白血病以及实体瘤中取得突破是各国学者共同追求的目标，也是当今医学研究的重要热点之一。上世纪末，我国学者成功地应用三氧化二砷(arsenic trioxide，ATO)治疗ATRA治疗后复发以及对ATRA和化疗药物不敏感的难治性APL病人，并在短期内得到世界大多数国家和地区的广泛证实。于是，许多医学实验室致力于对ATO治疗APL的药理机制的研究。体外实验证实，ATO具有双重性的药理效应，即高浓度(1-2μM)的ATO能有效地诱导APL细胞凋亡，而低浓度(0.1-0.5μM)ATO经过长时间的处理，则可诱导APL细胞发生部分分化。但是，APL动物模型以及临床实验观察提示，ATO的治疗效果在很大程度上取决于其对细胞的诱导分化效应。另一方面，越来越多的体外研究显示，ATO的凋亡诱导效应并不局限于APL，它也可以诱导许多其它白血病和实体瘤细胞凋亡。但是，迄今为止尚未见到ATO对APL以外的恶性肿瘤治疗效果的报道。基于ATO的体外诱导分化效应远不如其在白血病病人体内的作用效应明显，我们推测存在体内骨髓微环境中的某些因素可能影响ATO的诱导分化作用，而氧浓度可能属于这些影响因素之一，因为体外细胞培养通常在氧浓度为21％左右的大气环境中；而人体内环境的氧分压却要低得多，如肺泡的氧浓度仅为16％，而人体其它脏器的氧浓度均低于6％。虽然在骨髓中恶性增殖的白血病细胞，并未形成如同于实体瘤的局部病灶所形成的低氧环境，然而AML病人中普遍存在贫血等症状，并且随着白血病细胞的迅速增生，可能进一步加重骨髓中的低氧状况。事实上，Jensen等科学家最近的发现也证实了这种推测。他们发现移植到Brown Norwegan小鼠的白血病细胞在骨髓中呈现明显的低氧状态。低氧诱导因子(hypoxia-inducible factor-1，HIF-1)是受控于氧浓度变化一个至关重要的转录因子。HIF-1由α和β亚基组成。这些亚基都属于具有螺旋一环一螺旋(BHLH)/Per-Arnt-Sim(PAS)结构域的蛋白家族成员。该家族由两大类蛋白质组成。第一类包括HIF-1α、HIF-2α(EPAS-1/HLF/HRF/MOP2)和HIF-3α。第二类则有Arnt1(HIF-1β)、Arnt2和Arnt3。其中HIF-1α是依赖于低氧情况而存在的转录因子，它在维持氧浓度平衡中起着举足轻重的作用。HIF-2α和HIF-3α的表达同样也受到氧浓度的调节，但与HIF-1α相比，它们更具有组织特异性功能。HIF-1的活性实际上依赖HIF-1α的稳定表达。在正常氧浓度时，HIF-1α受细胞内泛素的蛋白酶体系统的作用发生降解。而在低氧时，HIF-1α稳定表达并转移至细胞核与HIF-1β形成异二聚体。此异二聚体作用于靶基因的低氧反应元件(HRE)，启动一系列基因的转录，产生特定的蛋白质调节对低氧的适应性反应而维持机体内氧稳态。HIF-1在心脏缺血、大脑缺氧、慢性阻塞性肺病、肿瘤中都有过度表达。虽然目前关于低氧和HIF-1α的研究涉及很多领域，但迄今为止，还没有关于其在白血病分化中的作用以及如何利用低氧和HIF-1α相关的信号传导途径诱导分化治疗白血病的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供HIF-1α在治疗白血病药物的筛选中的应用，其通过将HIF-1α作为药物靶标，在低氧环境下来筛选可对白血病细胞产生分化作用的药物。本专利技术的技术要点是提供HIF-1α在治疗白血病药物的筛选中的应用，其特征在于通过将HIF-1α作为药物靶标，来筛选能使HIF-1α的降解被抑制、从而对白血病细胞产生分化作用的药物。利用低氧环境抑制HIF-1α-4-脯氨酰羟化酶的活性，使得HIF-1α的降解被抑制的特性，可将HIF-1α用于筛选适当的低氧模拟物用于使白血病细胞进行分化本专利技术利用HIF-1α作为药物靶标，筛选出氯化钴用于实现对白血病细胞的分化作用。所述白血病细胞是指NB4细胞、U937细胞及Kasumi细胞和各型AML细胞等。本专利技术利用低氧环境抑制HIF-1α-4-脯氨酰羟化酶的活性，使得HIF-1α的降解被抑制的特性，来筛选适当的药物，尤其是可能的低氧模拟物，用于使白血病细胞进行分化，从而达到治疗白血病的目的。附图说明图1是CoCl2对NB4细胞的生长、活力和细胞周期的影响的示意图。图1A是不同浓度的CoCl2对NB4细胞生长影响的示意图。图1B是不同浓度的CoCl2对NB4细胞活力影响的示意图。图1C是用25μM和50μM CoCl2处理3天后，对NB4细胞细胞周期影响的示意图。图1D是NB4细胞经过50μM CoCl2、0.5μM A本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈国强，赵倩，黄莺，
申请(专利权)人：上海第二医科大学附属瑞金医院，
类型：发明
国别省市：
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