[发明专利]一种通过改变表观遗传修饰水平抵御MLL白血病的小鼠模型及其构建方法和应用

说明书

本发明公开了一种通过改变表观遗传修饰水平抵御MLL白血病的小鼠模型及其构建方法和应用。本发明利用慢病毒介导的基因导入技术，将上调H3K9me3水平的组蛋白赖氨酸甲基转移酶Suv39h1基因导入MLL白血病细胞中，通过移植给经半致死剂量照射的受体小鼠，获得抵御MLL白血病的小鼠模型。小鼠表现为生存期显著延长，白血病干细胞数目下降和功能下降，该小鼠模型可以简便、快速和高效地实现对MLL白血病的潜在药物进行的定性和/或定量的评价。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体是一种通过改变表观遗传修饰水平抵御MLL白血病的小鼠模型及其构建方法和应用。

背景技术

自2010年以来，癌症已经成为中国人死亡的首要因素。其中，白血病属于我国十大高发恶性肿瘤之一。2000年至2011年间的流行病学统计结果显示，男性白血病的发生率和死亡率呈上升趋势。白血病是一类造血系统恶性疾病，其特征为白血病细胞在骨髓及其它造血组织中呈恶性、无限制地增殖，浸润全身各组织和脏器，临床表现为发热、出血、贫血、肝脾肿大等。白血病通常被认为是起源于体内单一细胞恶变：即造血干/祖细胞由于细胞和分子水平异常发生恶性转化，形成具有自我更新、增殖能力以及生存优势的白血病干细胞(leukemia stem cells,LSCs)，最终形成白血病克隆；白血病干细胞的存在已经被确定为临床白血病难治愈和易复发的主要原因。

白血病干细胞最早由Bonnet和Dick等人在1997年发现，他们将急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)患者外周血CD34⁺CD38^-细胞移植给非肥胖型糖尿病/重症联合免疫缺陷(NOD/SCID)小鼠，发现可以建立小鼠白血病模型；而移植更多数量的其他免疫表型的白血病细胞则不能再现白血病，说明只有CD34⁺CD38^-白血病细胞才能呈现克隆性增殖。这类细胞不仅在免疫表型上与造血干细胞(hematopoietic stem cells，HSC)有不同程度的交叉，在生物学性质上如自我更新、增殖和分化的潜能上也与正常造血干细胞有相似之处。不同的是白血病干细胞的自我更新能力不受体内信号的正常调控，LSCs内部也存在一系列不同于造血干细胞和非干细胞白血病细胞的表观遗传学紊乱和基因表达的异常。而白血病干细胞被认为是白血病复发与耐药性产生的主要原因，因此，寻找白血病干细胞产生、维持及演进机制，从而找到靶向消除白血病干细胞的疗法成为研究的重点和热点。

AML是最常见的成人白血病，是指由于不成熟的髓系干/祖细胞失控，呈克隆性扩增，阻滞于一定的分化阶段而导致的一种造血系统的恶性肿瘤性疾病。目前研究普遍认为，AML所表现出的临床指征和生物学特性在很大程度上是由其本身的遗传学异常决定的。染色体易位是许多常见 AML的一个重要标志，其中，因11q23处染色体易位形成的MLL融合蛋白为主要突变的白血病占儿童白血病的70％以上，占成人AML约为 10％⁴。MLL融合引起的白血病(MLL白血病)具有独特的临床和生物学特征，是一类恶性程度高、预后差的难治性白血病。

MLL(Myeloid/Lymphoid or Mixed Lineage Leukemia)基因与果蝇 Trithorax(Trx)基因同源，因其在急性白血病中的作用而被发现。其功能主要是通过促进其下游靶基因如Hox家族基因等组蛋白H3第4位赖氨酸(H3K4)的甲基化，而激活基因表达，但这一功能在MLL与其他基因发生融合后通常丢失，仅保留识别其靶基因的氨基端，并获得了伙伴蛋白的一部分。最常见的MLL融合基因是AF4，AF9，ENL，AF10 和ELL，占全部MLL易位突变的85％以上。