AML1-ETO活化HIF1α促进白血病发生的机制研究

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目的:t(8,21))染色体易位是急性髓系白血病(Acute myeloid leukemia, AML)中最常见的染色体易位,占全部AML患者的12%~15%,M2亚型的AML患者的40%~80%。该易位导致21号染色体的AML1基因与8号染色体上的ETO基因发生融合,形成一个新的原癌基因AML1-ETO,其蛋白表达产物是导致AML发生的重要因素。缺氧诱导因子1α(Hypoxia inducible factorlα,HIF1α)是调控正常和肿瘤细胞对缺氧应答反应的重要转录因子,其调节的靶基因有40余种,例如促红细胞生成素、血管内皮生长因子、葡萄糖转运体1等,主要涉及到能量代谢和血管生成方面,有利于组织细胞的能量代谢和氧输送以适应缺氧环境。在大多数肿瘤细胞中,HIF1α作为一种原癌基因过度表达,能够促进肿瘤组织的血管生长,使肿瘤细胞凋亡受阻,延长肿瘤细胞的生存时间。研究表明,AML中HIF1α表达水平增高促进白血病干细胞自我更新,并与白血病微小残留病变及化疗耐药相关,影响患者预后。我们前期研究发现AML1-ETO融合基因阳性的患者HIF1α高表达,生物信息学提示HIF1α启动子区存在AML1的结合位点。本研究旨在明确AML1-ETO融合基因与HIF1α之间的潜在调控关系及对白血病细胞恶性生物学行为的影响。   材料与方法:构建HIF1α启动子-荧光素酶报告基因载体,与AML1-ETO表达质粒共转染293T细胞,采用荧光素酶报告基因实验验证AML1-ETO对HIF1α启动子活性的影响。采用染色质免疫共沉淀方法验证生理状态下AML1-ETO融合蛋白与HIFIα启动子区的结合。采用RT-PCR方法检测沉默AML1-ETO表达前后的SKNO-1细胞中HIF1α的mRNA表达水平。采用CCK8及流式细胞术检测HIF1α特异性抑制剂Echinomycin对AML1-ETO阳性的白血病细胞系的增殖及细胞凋亡的影响,并采用Western Blot检测细胞凋亡相关蛋白的活化。最后检测Echinomycin对AE9a转基因白血病小鼠的治疗作用。   结果:AML1-ETO融合蛋白能够与HIF1α启动子区结合,并激活HIF1α启动子的转录,促进其mRNA的表达。HIF1α抑制剂Echinomycin能够明显抑制AML1-ETO阳性白血病细胞系SKNO-1的增殖,诱导细胞凋亡增加,caspases3、caspases8、caspases9活化。采用Echinomycin治疗的AE9a转基因白血病小鼠的生存期(中位生存期46天)与对照组(中位生存期36天)相比明显延长(p<O.001)。   结论:AML1-ETO融合蛋白能够与HIFIα结合并激活其转录活性,抑制HIF1α能够抑制AML1-ETO阳性的白血病细胞系的增殖、诱导细胞凋亡,延长白血病小鼠生存期。
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