翻译起始因子eIF4A1在急性髓系白血病自噬中的作用及分子机制

Autophagy, which influenced by tumor induction therapy, is one of the most important reasons for leukemia drug resistance and relapse. Regulation of autophagy and promoting the radiotherapy or chemotherapy sensitivity has become a new strategy for leukemia treatment. Our previous studies have confirmed that eIF4A1 can mediate leukemia autophagy, but its molecular mechanisms of regulating autophagy is still unclear now. Our preliminary studies found that eIF4A1 specifically binding to tumor suppressor gene PDCD4, and eIF4A1 was present throughout the cytoplasm and co-localized with PDCD4 in leukemia cell, also PDCD4 negatively regulates autophagy by inhibiting the expression of autophagy-related gene ATG5, reminds that eIF4A1 might play autophagy regulation of leukemia through the interaction with PDCD4. We will identify the influence of autophagy through in vivo and in vitro experiments using real-time PCR, western blot, immuno-fluorescence, RIP techniques. Especially, We focus on the interaction of eIF4A1 with PDCD4, expecting to reveal mechanisms how eIF4A1 regulates autophagy of leukemia. These data will help to understand the role of autophagy in leukemia drug resistance and provide ideas for further elucidate the pathogenesis of leukemia, with important scientific significance and potential clinical value.

自噬受肿瘤诱导治疗的影响，是白血病耐药及复发的重要原因之一，调控自噬进而促进化放疗敏感性已成为白血病治疗的新策略。我们前期研究证实eIF4A1能够介导急性髓系白血病自噬的发生，但其调控自噬作用的机制尚不清楚。前期研究发现eIF4A1与PDCD4发生特异性结合，且eIF4A1、PDCD4在急性髓系白血病细胞内共定位，而PDCD4通过抑制ATG5发挥对自噬的负调控作用，提示eIF4A1可能通过与PDCD4的相互作用而发挥对白血病的自噬调控。本项目拟采用real-time PCR、western blot等方法观察白血病细胞以及裸鼠成瘤组织中eIF4A1过表达或者沉默表达对自噬的影响，重点关注eIF4A1与PDCD4的相互作用，阐明eIF4A1在急性髓系白血病细胞自噬调控中的机制，帮助理解自噬在白血病耐药中的作用。本研究将为深入阐明白血病的发病机制提供思路，具有重要的科学意义和潜在的临床价值。

自噬受肿瘤诱导治疗的影响，是白血病耐药及复发的重要原因之一，调控自噬进而促进化放疗敏感性已成为白血病治疗的新策略。前期研究证实eIF4A1介导急性髓系白血病自噬的发生，但其调控自噬作用的机制尚不清楚。本研究表明：85.7%的人AML细胞系高表达eIF4A1蛋白；63.63%AML患者表达高水平的eIF4A1蛋白，而30例正常人标本中仅5人低表达eIF4A1蛋白，对上述33例AML临床资料的分析发现eIF4A1水平与CD34+38-白血病干细胞呈显著正相关（p<0.01），提示eIF4A1可能参与AML干细胞自我复制、凋亡抵抗。THP-1细胞中，eIF4A1慢病毒干扰组自噬水平降低，LC3B II/I降低，而P62水平上调，和空白组呈现显著性差异（p<0.01）；而PDCD4也呈现下降水平，和空白组具有统计学意义（p<0.01）。并且，敲除eIF4A1，Rapamycin处理24hr后，THP-1细胞呈现明显自噬小体阳性信号，而eIF4A1干扰组自噬小体的阳性信号要低于Rapamycin处理组，明显高于对照组（p<0.01）；同样，MOLM-13细胞中，eIF4A1过表达组自噬水平增加，LC3B II/I增加，而P62水平下调，而PDCD4也呈现上调趋势，eIF4A1和PDCD4在自噬产生和发展中存在一定的相关性。和空载体组相比，Rapamycin处理24hr后，molm-13细胞呈现明显自噬小体阳性信号，而eIF4A1过表达组自噬小体的阳性信号要稍低于Rapamycin处理组，明显高于对照组（P<0.01），推断eIF4A1参与molm-13自噬发生和发展过程。.构建eIF4A1-Myc慢病毒稳定株细胞，采用C-Myc磁珠进行下拉实验，表明：空载体组没有检测到eIF4A1和PDCD4表达，而过表达组均能检测到两种蛋白的高表达，在Input中，也能检测到两种蛋白的表达，由此推断eIF4A1和PDCD4可能存在着直接或间接的相互作用。免疫荧光技术对eIF4A1/PDCD4以及eIF4A1/ATG5共定位观察表明：eIF4A1与PDCD4位于细胞质中，Merge黄色呈现清晰的共定位情况；而EIF4A1与Atg5也具有明显的共定位情况。通过三种蛋白的两两定位观察，推断三种蛋白可能存在着共定位情况。.综上，eIF4A1通过与PDCD4的相互作用，调控急性髓系白血病细胞自噬。