目的:B细胞急性淋巴细胞白血病（B-ALL）是常见的血癌类型。虽然现有治疗缓解率有所提高,但目前B-ALL的治疗方案多会引起不良反应和复发,因此很多学者对此进行了深入的研究。近年来,人们逐渐认识到基因组学在快速检测参与肿瘤发生和发展的基因方面发挥了关键作用,并被证明是识别核心基因的可靠方法。在本研究中,我们的目的是通过生物信息学分析,找出与B细胞急性淋巴细胞白血病发生和发展具有关联的分子生物学的标志物,为今后B细胞急性淋巴细胞白血病的个体化治疗提供一定的分子机制。目前已有研究发现G蛋白信号调节因子1（GPSM1）参与多种细胞事件,包括膜蛋白运输,巨自噬,高尔基体结构和功能,大脑皮质祖细胞中的有丝分裂纺锤体定向,成瘾相关的神经可塑性,心脏功能和代谢,多囊肾病,白细胞迁移和周期进展。因此GPSM1可能作为潜在的治疗靶点,然而GPSM1在B细胞急性淋巴细胞白血病中发挥作用仍不清楚。本课题旨在明确GPSM1在B细胞急性淋巴细胞白血病中的表达情况及其分子机制,探索GPSM1作为潜在的治疗靶点的可能性,为治疗B细胞急性淋巴细胞白血病提供新理论依据。研究方法:一、急性B淋巴细胞白血病细胞与正常人外周血单个核细胞中差异基因的筛选1.通过Oncomine数据库筛选急性B淋巴细胞白血病细胞与正常人外周血单个核细胞中差异表达基因。2.使用DAVID网站进行差异基因的基因本体论（GO）和通路（KEGG）富集分析。3.利用STRING蛋白互作网络在线数据库预测差异基因PPI网络,并利用Cytoscape的MCODE进行核心模块分析。4.利用GEPIA网站对候选基因表达与白血病患者生存相互关系进行分析。5.利用Oncomine对候选基因进行泛基因谱表达分析。6.Blood Spot在线公共数据库对GPSM1在血液疾病样本中的表达情况进行初探。通过Oncomine数据库提取GPSM1在急性B淋巴细胞白血病中表达数据。二、GPSM1通过ADCY6-RAPGEF3调控JNK通路影响BALL-1及Reh细胞增殖,周期及凋亡1.使用RT-qPCR和Western blot检测急性淋巴细胞白血病细胞株中GPSM1的表达。2.使用腺病毒构建低表达GPSM1的BALL-1和Reh细胞系。在细胞功能实验中,CCK8检测各组细胞增殖情况。采用碘化丙啶（PI）染色法检测敲减GPSM1对BALL-1及Reh细胞周期的影响。Annexin V-PE/7AAD双染,并通过流式细胞仪检测GPSM1敲减前后细胞凋亡。Western blot检测敲减GPSM1前后凋亡标志物Bcl2及BAD表达。同时还检测了分化相关分子。RT-qPCR检测敲减GPSM1前后CD19,CD22,CD79A,CD79B,CD81,CD200 mRNA的表达。流式细胞检测敲减GPSM1前后CD22表达。Western blot检测敲减GPSM1前后CD200蛋白表达。3.在分子通路实验中,使用RT-qPCR,Western blot检测GPSM1敲减前后JNK的表达情况。利用GSE87070的基因表达数据,对GPSM1进行GSEA进行基因集富集分析,以猜想GPSM1影响急性B淋巴细胞白血病发生发展的途径。利用UALCAN在LAML中分析GPSM1与ADCY6和RAPGEF3表达相关性,使用RT-qPCR,Western blot检测ADCY6,RAPGEF3等通路蛋白的表达情况。最后,使用不同浓度的抑制剂ESI-09抑制RAPGEF3后在多个时间点检测JNK表达。结果:一、急性B淋巴细胞白血病细胞与正常人外周血单核细胞中差异基因的筛选1.Oncomine数据库显示,B急性淋巴细胞白血病组与正常组相比,高表达mRNA有395个,低表达mRNA有421个。2.GO分析结果显示,上调差异基因的生物学过程（BP）主要集中在造血作用,细胞活化,细胞粘附等。下调差异基因的生物学过程（BP）主要集中在免疫反应,细胞表面受体信号通路,白细胞迁移等。上调差异基因在细胞成分（CC）部分主要富集于质膜的外侧,质膜等。下调差异基因在细胞成分（CC）部分主要富集于细胞外泌体,质膜的外侧,质膜的组成部分等。分子功能（MF）方面上调差异基因主要富集于转录调节活性,蛋白激酶活性,蛋白质酪氨酸激酶活性等。分子功能（MF）方面下调差异基因主要富集于蛋白质结合,受体活性,蛋白质均二聚活性等。KEGG PATHWAY分析显示,差异基因主要富集于癌症中的转录失调、Th17细胞分化、Th1和Th2细胞分化、癌症的途径、B细胞受体信号通路、细胞周期、细胞衰老、NF-κB信号通路等。3.通过STRING蛋白互作网络在线数据库,构建了DEGs的PPI网络,网络包括739个节点,1385条边。利用Cytoscape软件中的MCODE获得了PPI网络中核心基因,包含55个节点,724条边,这些得分最高的节点被筛选为核心基因:LCN2,CRISP3,CD34,FUT4,CD9,CD7,ARG1,CD2,CD58,FCGR1A,CD40,CHI3L1,NCAM1,ORM1,ORM2,CHIT1,CD5,RAG1,CD68,PTPRC,QPCT,MMP8,CAMP,DNTT,JUP,CD24,CD33,OLFM4,MPO,CD1E,ANPEP,CD79A,CD19,CD86,TFRC,CD69,MME,BPI,FLT3,CD1A,KIT,ITGAM,CD48,SLPI,ELANE,SPN,CD1D,LTF,CD80,LYZ,CD28,SLAMF1,GYPA,DEFA4,IL3RA。4.GEPIA数据库结果表明,与LAML患者生存密切相关基因有:GPSM1,SYT1,SEMA4D和SEMA4F。5.通过Oncomine数据库对正常组织和癌组织中四个与生存相关的基因GPSM1,SYT1,SEMA4D和SEMA4F表达进行了泛癌基因表达谱分析,结果显示:GPSM1在白血病中特异性增加。6.Blood Spot结果显示,GPSM1在ALL中表达量相对较高,并且B-ALL的几种BCP-ALL的样本中GPSM1表达水平也较高。Oncomine数据集分析显示,与正常人外周血单核细胞相比,在患有儿童急性淋巴细胞白血病,B细胞急性淋巴细胞白血病和pro-B急性淋巴细胞白血病的患者外周血中,GPSM1显著增加。二、GPSM1通过ADCY6-RAPGEF3调控JNK通路影响BALL-1及Reh细胞增殖,周期及凋亡1.与正常淋巴母细胞HMy2.CIR相比,GPSM1在急性B淋巴细胞白血病细胞系BALL-1和Reh中高表达。2.在急性B淋巴细胞白血病细胞系BALL-1及Reh中,GPSM1敲减后,细胞增殖受到抑制,细胞发生细胞周期S期阻滞,细胞凋亡增加,抑凋亡蛋白Bcl2表达下调,促凋亡蛋白BAD表达上调。在BALL-1中白细胞分化抗原CD19 mRNA,CD79B mRNA和CD200下调,CD22上调。3.敲减GPSM1后,BALL-1和Reh细胞中JNK下调。GSEA分析显示,GPSM1与calcium signaling pathway相关,且ADCY是该子集中的前沿基因之一,即ADCY为该通路基因集中代表生物重要性的核心基因之一。UALCAN中结果显示在LAML中GPSM1与ADCY6和RAPGEF3正相关。敲减GPSM1后,BALL-1和Reh细胞中ADCY6下调,下游RAPGEF3下调。RAPGEF3抑制剂ESI-09浓度和时间性依赖抑制JNK表达。结论:1.我们的研究发现,在急性B淋巴细胞白血病细胞系BALL-1及Reh中,GPSM1异常高表达可能通过细胞增殖,细胞周期及细胞凋亡等功能在急性B淋巴细胞白血病发病机制中发挥作用。2.GPSM1可能通过ADCY6-RAPGEF3表达调控JNK细胞传导通路参与急性B淋巴细胞白血病发病机制。