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目的:急性 T 淋巴细胞白血病(acute T-cell lymphoblastic leukemia,T-ALL)是一类恶性的造血系统克隆增殖性疾病,为儿科难治的癌症之一。国内外研究表明NOTCH1信号通路的异常激活在T-ALL中起着关键作用,然而NOTCH1通路在T-ALL中调控的分子网络机制还没有完全阐释清楚。本研究将围绕NOTCH1在T-ALL中激活靶基因DEPTOR的调控机制以及DEPTOR维持T-ALL进展的生物学功能,旨在揭示NOTCH1下游调控的靶基因DEPTOR在T-ALL中的分子病理机制及意义。方法:采用全基因组基因芯片技术筛选NOTCH1调控的下游重要靶基因,并通过染色质免疫共沉淀(ChIP)及荧光素酶报告基因实验等技术验证NOTCH1在T-ALL中直接转录激活DEPTOR表达。结合临床数据库分析并运用蛋白免疫印迹技术和荧光定量PCR实验等技术分析临床T-ALL患者样本及大量细胞系中DEPTOR的表达情况以及NOTCH1与DEPTOR表达的相关性,检测NOTCH1在T-ALL调控DEPTOR的广谱性。利用小干扰RNA(shRNA)介导的功能缺失实验或外源性过表达DEPTOR(功能获得)在细胞水平探讨DEPTOR缺失或过表达对T-ALL细胞生长增殖、凋亡及糖代谢的影响,同时检测过表达DEPTOR能否挽救NOTCH抑制剂导致的生长及代谢抑制。此外,构建免疫缺陷小鼠白血病模型,在体内考察分析DEPTOR缺失或过表达对小鼠白血病发病时间及白血病细胞浸润的影响。最后,采用蛋白免疫印迹技术在T-ALL中分析DEPTOR缺失、过表达或突变对mTOR通路及蛋白激酶AKT磷酸化的影响,同时考察AKT抑制剂MK 2206对DEPTOR过表达细胞的生长。结果:我们发现DEPTOR在T-ALL中受NOTCH1正向调控,DEPTOR在临床患者样本中的表达与NOTCH1活性具有较好的相关性。NOTCH1与DEPTOR启动子区域特异性结合并直接激活其转录活性。在体外多种细胞系中通过shRNA介导的DEPTOR缺失能够显著抑制T-ALL细胞生长增殖、促进凋亡及抑制葡萄糖代谢;而外源性过表达DEPTOR能够加速T-ALL生长、糖代谢并能挽救GSI引起的生长及代谢抑制。T-ALL小鼠异种DEPTOR缺失能够显著延长小鼠白血病的发病时间(p<0.01)并且降低小鼠外周血、骨髓、脾脏及肝脏等脏器中白血病细胞的增殖及浸润(p<0.001)。此外,DEPTOR缺失或过表达在T-ALL细胞中能够降低或增加蛋白激酶AKT的磷酸化水平,而DEPTOR磷酸化位点突变体对AKT活性没有影响。此外,AKT特异性抑制剂MK 2206能够阻断DEPTOR过表达对T-ALL细胞生长的促进作用。实验结果表明DEPTOR通过抑制mTORC1活性进而反馈激活mTORC2通路,进一步促进蛋白激酶AKT活化而促进T-ALL生长存活及有氧糖酵解。结论:我们的数据证实DEPTOR为NOTCH1下游直接调控的关键靶基因,DEPTOR通过激活AKT通路在维持T-ALL发展中起着重要作用。这一发现为诠释NOTCH1驱动的T-ALL找到新的分子病理机制,NOTCH1转录激活的DEPTOR及下游AKT信号通路协同NOTCH1信号共同促进白血病发生发展。此外,靶向抑制DEPTOR为临床科学研究攻克T-ALL带来了新的研究思路。