目的:急性髓系白血病(AML)细胞依赖谷氨酰胺生存,现有的基础研究表明谷氨酰胺剥夺可以发挥抗白血病效应。谷氨酰胺转运体主要包括溶质载体家族1、家族6、家族7和家族38,然而这些转运体在AML中谁发挥着更为重要的作用尚不清楚。本研究通过生物信息学分析结合实验研究,评价溶质载体家族38成员1(SLC38A1)的表达在正常核型急性髓系白血病(CN-AML)中的预后价值,探讨SLC38A1表达对AML细胞的影响及其潜在机制。方法:利用两个芯片数据集(GSE30029和GSE63270)中AML患者和正常人的SLC38A1基因表达数据,对比研究SLC38A1在AML中的表达特征。应用Kaplan-Meier生存曲线和Log-Rank秩检验研究SLC38A1对TCGA数据库中179例AML患者和79例CN-AML患者预后的影响。采用Cox回归模型进行AML患者预后相关因素的多因素回归分析。随后在其他四个芯片数据集中验证SLC38A1表达水平对CN-AML患者预后的影响。应用qPCR方法测定SLC38A1基因表达水平,SLC38A1蛋白表达水平则通过Western Blot技术测定。通过RNA干扰技术降低SLC38A1蛋白的表达,应用小分子抑制剂α-甲氨基异丁酸(MeAIB)抑制SLC38A1转运功能,并采用CCK8法测定对细胞生长的影响。通过差异基因分析、信号通路富集、差异miRNA分析和TF-miRNA-gene调控网络构建探寻其潜在机制。结果:与正常骨髓样本相比,AML患者样本中SLC38A1高表达。在179例AML样本中,SLC38A1高表达组与低表达组患者的总体生存期(OS)和无事件生存期(EFS)差异较小。而在79例CN-AML样本中,SLC38A1高表达组患者总体生存期(OS)(P=0.0222)和无事件生存期(EFS)(P=0.0101)明显缩短,并在其他四个独立的CN-AML队列中得到同样的验证结果。多因素回归分析结果显示,SLC38A1高表达是CN-AML中独立于年龄、性别、WBC和FLT3-ITD基因状态的不良预后因素(P=0.024)。谷氨酰胺剥夺后,AML细胞生长受抑制,补充α-KG后可以发挥拯救效应。应用小分子抑制剂MeAIB后,AML细胞活力下降,且呈时间和浓度依赖性。RNA干扰技术降低内源性SLC38A1表达,从而抑制AML细胞生长。差异基因分析表明一些重要的癌基因如CDK6、KIT、MSI2等在SLC38A1高表达组表达上调,而免疫相关基因和转录调节因子如CD86、KLF4、CEBPB等表达下调。信号通路分析发现转录活化相关通路和组蛋白表观修饰调节通路表达上调。MicroRNA表达图谱分析则显示miR-126、miR-146b和miR-194等致癌microRNA表达上调。结论:SLC38A1在AML中高表达,是CN-AML患者的独立预后因素,抑制SLC38A1后AML细胞生长明显受抑,同时SLC38A1的高表达伴随AML中一些恶性调控因素的上调。上述研究表明SLC38A1是AML重要的促癌因素及潜在治疗靶点,并且SLC38A1可能是CN-AML中新的预后分层标志。