骨髓增生性腫瘤單一幹細胞基因表達分析

費城染色體陰性之骨髓增生性腫瘤分三種亞型，真性紅細胞增多症（PV）、原發性血小板增多症（ET）和原發性骨髓纖維化（PMF），其具有高度差異的表現型與細胞異質性。研究顯示，驅動突變（JAK2，CALR和MPL）雖可促進疾病發展，但它們均不具有亞型特異性。也因此，相同的驅動突變如何導致不同疾病亞型，以及相同亞型的病人為何會有不同的臨床進程，仍屬未知。最新的分子生物技術--單細胞RNA測序法，可於相當高解析度的視角來剖觀疾病細胞轉錄體，有助於我們理解骨髓增生性腫瘤的複雜克隆異質性。我們從兩位帶有JAK2突變的ET患者和一個健康成人的周邊血中，先分離出CD34陽性的細胞，再使用該方法，解析CD34+細胞的轉錄圖譜。初步數據顯示這些樣本在同一前驅細胞階層展現高度異質的轉錄樣式。我們發現，JAK-STAT訊息活化這個見於MPN細胞的典型現象，卻出現於不同樣品的不同階層前驅細胞中。而差異性的轉錄圖譜 也存在於”ET v.s.健康控制組”和“兩位皆帶有JAK2突變的ET患者”之間。此外，在單一患者中，也發現其相同階層之CD34+幹細胞，具有克隆多樣性。我們在其中一位迅速轉化成MF的患者前驅細胞中，發現異常的TGFb/miR-21訊息傳導，並在12位帶有JAK2突變的MF患者周邊白血球中得到驗證，因此，我們也推測異常的TGFb/miR-21訊息傳導途徑，很可能代表ET-to-MF轉化的新機制。據此，我們提出本計畫，並揭示以下目標，期能致力於解決我們所觀察到的問題: (1) 更進一步解析不同驅動突變下，ET患者在不同階層之造血幹細胞的轉錄圖譜上之同質與異質性；(2) 鑑別ET患者的造血幹細胞中，是否潛在特定譜系分化偏差；(3) 整合單細胞轉錄定序與目標基因突變定序結果，找出具有”疾病起始”潛能的前驅細胞；(4)透過細胞與動物實驗，闡明miR-21和TGFb在MF轉化中的因果關係。由於過去從未有人嘗試在骨髓增生性腫瘤的造血幹細胞階層，以單細胞測序法來解析疾病亞型的成因與疾病起始、惡化等機制，本計畫將有機會深入了解以上現象，提供我們新的治療視野。

系統編號:PC10901-1365
原計畫編號:MOST108-2314-B182-045-MY3