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Leukemia文章揭示NEDD9在淋巴细胞白血病中的作用

慢性淋巴细胞白血病(CLL)是一种惰性的血液系统癌症,通常进展缓慢。大多数患者在早期并没有症状,仅仅是因为白细胞计数增加才被诊断出。CLL的特点是成熟的CD5+B细胞在血液和淋巴器官中积累。尽管多种药物的治疗效果良好,但侵袭性病例会产生耐药性。

 

CLL细胞高度依赖于肿瘤微环境。归巢到外周淋巴器官和骨髓对于CLL细胞至关重要,可使其进入肿瘤保护小生境,并接收促生存信号。NEDD9是淋巴细胞迁移的关键调控因子,大量研究表明,它能够促进肿瘤生长和扩散。不过,NEDD9在淋巴细胞白血病中的作用还不大清楚。

 

近日,德国科隆大学领导的研究团队利用小鼠模型来破译NEDD9在CLL发病机制中的功能相关性。他们发现NEDD9是白血病细胞迁移和疾病进展所必需的。这项研究成果于2022年5月发表在《Leukemia》杂志上。

 

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

 

研究材料与方法

在这项研究中,研究人员使用了慢性淋巴细胞白血病经典的Eµ-TCL1小鼠模型,并委托赛业生物构建了Nedd9条件性敲除小鼠模型。研究者还采集了CLL患者和健康对照的原代CLL细胞及淋巴结活检样本,主要开展了细胞归巢和迁移分析,以及细胞粘附分析。

 

技术路线

01研究Nedd9敲除对CLL疾病进展的影响

02确定Nedd9缺失对CLL细胞归巢的影响

03分析CLL患者的NEDD9表达水平,确定其临床意义

04研究NEDD9相关通路的阻断是否可减少CLL细胞迁移

 

研究结果

1.Nedd9的缺失延迟了CLL的进展

Eµ-TCL1小鼠模型被广泛用于慢性淋巴细胞白血病的研究。基于Eµ-TCL1模型,研究人员构建了TCL1(TCL1tg/wtNedd9wt/wt)和TCL1-N(TCL1tg/wtNedd9−/−)小鼠,以分析组成型的Nedd9敲除对CLL发病机制的影响。有趣的是,与TCL1组相比,TCL1-N组的总生存期大大延长。这种生存差异反映了Nedd9的缺失显著延迟了CLL发作。

 

同时,免疫组化染色结果显示,CD45R+B细胞严重浸润TCL1小鼠的脾脏和骨髓,但TCL1-N小鼠中的浸润却很有限。由此可见,TCL1-N小鼠骨髓和脾脏中的CLL浸润与TCL1小鼠相比明显减少。这些结果表明,Nedd9的缺失显著延迟了CLL的发作和进展,特别是破坏了CLL细胞在淋巴器官中的浸润,使小鼠获得了明显的生存优势。

 

为了研究B细胞特异性的Nedd9缺失是否影响CLL发病机制,研究人员委托赛业生物构建了一个Nedd9条件性敲除小鼠模型,其中Nedd9仅在B细胞谱系中缺失(图1)。他们将该基因型小鼠与TCL1小鼠杂交,生成了B细胞缺失Nedd9的TC-N(TCL1tg/wtCD19Cretg/wtNedd9flfl)小鼠和作为对照的TC(TCL1tg/wtCD19Crewt/wtNedd9flfl)小鼠。与TC小鼠相比,TC-N小鼠的CLL发病显著延迟,CLL细胞向骨髓和脾脏的浸润也减少。第二个独立的小鼠模型再次证实了Nedd9在CLL发病机制中的作用,并强调了B细胞内在的Nedd9活性是这种影响的主要贡献者。

 

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

图1 B细胞特异性的Nedd9缺失可降低小鼠的CLL疾病负荷

 

2.Nedd9缺失破坏CLL细胞归巢至淋巴器官

接下来,研究人员深入探索了其中的机制。多个实验的结果并未显示NEDD9对B细胞增殖、凋亡或BCR信号通路有重大影响。那么,Nedd9缺失是否会改变CLL细胞归巢?他们对TCL1和TCL1-N CLL细胞开展了短期归巢分析。

 

他们将CFSE标记的CLL细胞注射到受体小鼠内,3小时后收集器官进行浸润分析。与TCL1细胞相比,TCL1-N CLL细胞较少浸润到受体的脾脏中,不过骨髓浸润没有差异。免疫缺陷型NSG小鼠的结果也类似。这些数据表明,Nedd9促使CLL细胞有效归巢至淋巴组织,这是导致CLL进展的重要机制。

 

细胞粘附和迁移是淋巴细胞归巢中的基本过程,于是他们开展了细胞粘附分析。TCL1-N CLL细胞完全无法粘附到纤连蛋白(CLL归巢中的主要粘附分子),对BMSC的粘附也显著受损。此外,Nedd9的缺失导致CLL细胞迁移明显减少。因此,研究人员认为,NEDD9的缺失主要是通过破坏CLL细胞粘附和迁移而影响其归巢。

 

3.NEDD9的临床意义

研究人员从CLL患者和健康对照的外周血中分离出B细胞,并检测了磷酸化NEDD9和总NEDD9的表达水平。分析结果表明,NEDD9在CLL细胞中持续激活,对细胞刺激(如BCR激活)的反应丧失(图2)。基因关联分析表明,NEDD9 mRNA在外周血CLL细胞中的表达与粘附和迁移信号通路高度相关,而且人类CLL淋巴结经常高水平表达NEDD9,部分患者的NEDD9表达在CLL增殖中心富集。同时,NEDD9水平还与白细胞计数之间存在强的正相关,而白细胞计数正是CLL侵袭性的标志。这些结果都提示了NEDD9在CLL发病机制中的功能性作用。

 

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

图2 NEDD9表达与CLL细胞的粘附和迁移特征相关

 

他们进一步推测,在Nedd9敲除细胞中,CXCL12的趋化性受损是细胞内的信号转导网络出现缺陷的结果。目前已知NEDD9能够共激活AURKA/HDAC6信号轴,诱导细胞骨架变化。于是他们分析了AURKA抑制剂和HDAC抑制剂是否能够阻断CLL细胞迁移。他们发现,两种抑制剂都能显著降低CLL细胞的迁移和趋化性。这些数据表明,靶向NEDD9相关通路(如AURKA-HDAC6-CTTN信号通路)是一种有潜力的策略,可预防CLL归巢,从而限制疾病进展。

 

研究结论

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

 

总的来说,这项研究提供了强有力的证据,说明NEDD9在CLL发病机制中发挥功能性作用。这些结果可以加深人们对CLL归巢机制的了解,也有望为CLL患者设计其他的治疗方法,以阻止CLL细胞迁移和疾病进展。

 

赛业小鼠模型构建

赛业生物『红鼠资源库』可提供同类型C57BL/6J-Nedd9em1(flox)Cya条件性基因敲除小鼠,有助于科学研究。

 

Nedd9条件性基因敲除小鼠

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

 

品系名称:C57BL/6J-Acacaem1Cya

品系编号:C57BL/6J-Nedd9em1(flox)Cya

产品编号:S-CKO-03919

 

应用方向:

❖ 免疫系统、神经系统

❖ 细胞分化、信号传导

❖ 行为/神经

打靶方案:

NEDD9在淋巴细胞白血病中作用

原文检索:

Rusyn, L., Reinartz, S., Nikiforov, A. et al. The scaffold protein NEDD9 is necessary for leukemia-cell migration and disease progression in a mouse model of chronic lymphocytic leukemia. Leukemia 36, 1794–1805 (2022). https://doi.org/10.1038/s41375-022-01586-1

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