含砷中药复方治疗骨髓增生异常综合征的临床观察及调控HIF-1α的机制研究

前期研究已验证青黄散联合补肾健脾方为主的含砷中药复方治疗骨髓增生异常综合征(MDS)的有效性和安全性,并发现青黄散治疗MDS具有促进造血,遏制恶性克隆的作用,并且可以调控MDS患者的HIF-1α水平,为进一步探索含砷中药复方治疗MDS和HIF-1α在MDS患者中的表达情况和与治疗时间的影响,以及青黄散调控HIF-1α作用机制,本研究拟从临床试验研究结合MDS细胞fungal infection实验两个方面进行机制探讨。研究一含砷中药复方治疗MDS患者的临床观察和对HIF-1 α表达的影响目的:观察分析含砷中药治疗MDS的疗效和特点,以及MDS患者骨髓细胞中HIF-1α水平,分析HIF-1α与患者临床特征的相关性。方法:采用病例系列研究方法根据纳入排除标准入组2022年1月至2022年9月在中国中医科学院西苑医院血液科接受治疗的MDS患者,观察2个疗程后进行疗效评定,在接受治疗后1年定期随访记录血常规情况。从观察病例中根据治疗前后的骨髓样本情况分组,治疗6个月后组和治疗1年后组,将两组治疗前后的骨髓血分别提取血浆和骨髓单个核细胞,采用ELISA、qRCR技术方法检测治疗前后各组MDS患者骨髓中HIF-1α的蛋白和mRNA相对表达量,并将MDS患者骨髓中HIF-1α相对表达量与骨髓增生情况、染色体核型、血常规、IPSS-R等临床指标进行相关性分析。结果:(1)共纳入28例MDS患者,含砷中药复方治疗2个疗程后总有效率为64.3%,根据2022年MDS诊断分型标准,MDS-LB有效率(60%),与MDS-IB1有效率(66.7%)相近,含砷中药复方治疗MDS可有效改善外周血,PLT 6~12个月后上升明显且稳定。(2)接受含砷中药复方治疗6个月后、以及治疗1年后的MDS患者骨髓HIF-1α的mRNA相对表达量明显低于治疗前(P=0.0072,P=0.0156),而治疗后的两组比较无统计学意义(P>0.05)。治疗前后MDS患者骨髓中的HIF-1 α蛋白水平无明显差异(P>0.05)。(3)MDS患者骨髓中HIF-1α的mRNA与蛋白存在中等正相关性(r=0.4923,P=0.0380)。MDS患者骨髓单个核细胞中的HIF-1α mRNA与骨髓增生程度呈正相关(r=0.3839,P=0.0481);与骨髓粒系细胞占比也呈明显正相关(r=0.5596,P=0.0024),与血常规 MCV 呈负相关(r=-0.4060,P=0.0356)。MDS患者骨髓血浆中的HIF-lα蛋白相对表达量与骨髓增生程度呈正相关(r=0.5628,P=0.0121);与血常规WBC呈现明显正相关情况(r=0.6038,P=0.0062)。结论:1.以青黄散联合补肾健脾中药为主的含砷中药复方治疗MDS患者2疗程后的总有效率为64.3%,并随着治疗时间延长可有效改善患者外周血PLT水平,6~12个月左右血象更趋于平稳。2.含砷中药复方可明显降低MDS患者骨髓单个核细胞中HIF-1α mRNA表达水平,且随治疗时间延长作用趋势明显。3.MDS患者骨髓细胞的HIF-1 α水平与骨髓增生程度和粒系细胞呈正相关,与外周血有一定联系。研究二青黄散干预MDS细胞株SKM-1调控HIF-1 α的机制研究目的:验证青黄散对MDS细胞株SKM-1中的HIF-1 α调节作用,以及结合线粒体中间代谢产物探讨青黄散调控MDS细胞株中HIF-1 α的作用机制。方法:(1)采用CCK-8实验分析青黄散的主要作用成分靛玉红、As2S2对SKM-1细胞的存活率检测,计算细胞半抑制率药物浓度;(2)根据药物IC50设置浓度梯度干预细胞,通过qRCR技术检测分析单药物成分作用SKM-1细胞时HIF-1α mRNA表达水平,设置药物不同配比情况以模拟青黄散高、低两种不同浓度;(3)通过qRCR、Western blot技术检测SKM-1细胞中HIF-1α,和相关作用分子VHL、PHDs的表达水平、获悉更多采用LC-MS/MS技术检测SKM-1细胞线粒体中间代谢产物α-KG、α-HG和琥珀酸的含量,探讨青黄散对MDS调控HIF-lα的分子作用机制。结果:(1)靛玉红对SKM-1细胞中HIF-1 α mRNA水平无明显影响,As2S2可下调HIF-1α的mRNA表达水平,并且当药物预浓度为1、2、4μmonl/L时HIF-1α水平下降明显(P<0.05);高低两种浓度的青黄散均可有效下调HIF-1α的蛋白表达,与空白对照组差异显著(P<0.0001),Imidazole ketone erastin并且与青黄散低浓度组相比,高浓度组对SKM-1细胞中HIF-1 α蛋白抑制作用更明显(P<0.01);(2)青黄散可显著上调PHD1 mRNA表达水平,上调PHD1蛋白水平;可下调PHD2 mRNA水平,上调PHD2蛋白水平,且高浓度组作用明显(P<0.001);下调PHD3蛋白表达水平;(3)青黄散可影响SKM-1细胞中TCA中间代谢产物α-KG、α-HG、琥珀酸的浓度含量。低浓度组可明显下调α-KG(P<0.01),而高浓度组无差异;两组青黄散均可显著抑制α-HG的产生(P<0.0001),且高浓度组作用更明显;两组青黄散均可下调中间代谢产物琥珀酸水平(P<0.01),但不同浓度干预无差异(P>0.05)。(4)青黄散可下调VHL mRNA相对表达量(P<0.05),但对VHL的蛋白表达水平无影响;高浓度组可明显上调pVHL蛋白相对表达量。结论:1.青黄散可明显下调MDS细胞株SKM-1中HIF-1α蛋白表达水平,且高浓度青黄散分子作用效果更明显。2.青黄散通过调控线粒体中间代谢产物α-HG、琥珀酸、α-KG的表达,上调PHD2的活性,进而促进HIF-1α的羟化。3.青黄散通过上调pVHL蛋白水平促进识别并泛素化降解HIF-1α。