真核转译起始因子eIF4B在Abl诱导细胞癌变中的作用及其机制

Alterations in eukaryotic translation are associated with tumorigenesis but the precise pathogenic processes and mechanistic underpinnings are not well defined. In previous study, we found that eukaryotic translation initiation factor 4B (eIF4B) is involved in cellular transformation induced by Abl oncogenes. Based on this finding, in this project we will focus on the studies of the role eIF4B plays in lymphocytic transformation mediated by v-Abl oncogene of Abelson murine leukemia virus (A-MuLV) and in cellular transformation and development of chronic myelogenous leukemia (CML) induced by Bcr-Abl oncogene. We will identify the downstream targets that are regulated by eIF4B, and determine how eIF4B functions in Abl-induced hematopoietic malignancies. Furthermore, we will identify the upstream kinases and their signaling pathways that are involved in control of eIF4B activity in Abl-transformed cells. These investigations will provide insights into mechanism underlying the regulation of eIF4B function by Abl oncoproteins. In this project, we will use a combination of specific stable cell lines expressing Abl proteins, eIF4B knockdown transgenic mice, and eIF4B conditional knockout mice to address this relationship. Taken together, these experiments using in vitro and in vivo models will provide a very important and novel contribution to our understanding of role and its mechanism for eIF4B during Abl-mediated tumorigenesis, and may highlight eIF4B as a candidate therapeutic target for treatment of Abl-induced hematopoietic malignancies.

真核转译异常与肿瘤发生发展密切相关，但其分子机制不详。我们在前期研究中发现, 真核转译起始因子eIF4B参与了Abl癌基因介导的细胞转化过程。在此基础上，本项目将重点探讨eIF4B在携带v-Abl癌基因的鼠白血病病毒恶性转化淋巴细胞过程中，以及在人类Bcr-Abl癌基因诱发细胞癌变和慢性粒细胞性白血病（CML）发生过程中的作用;深入研究Abl转化的细胞中eIF4B调控的下游分子，阐明eIF4B如何在Abl诱导细胞癌变过程中发挥作用；进一步探讨Abl诱导细胞癌变过程中调控eIF4B活性的上游激酶与信号通路，从而揭示Abl癌蛋白通过怎样的机制来调控eIF4B的活性。本项目将应用Abl阳性细胞系、eIF4B敲低转基因小鼠、eIF4B条件敲除小鼠为模型，旨在分子、细胞、动物个体水平上阐明eIF4B在Abl介导细胞转化过程中的作用及其机制。本研究目标不仅旨在理论创新，也为发现药物新靶点提供科学依据。

慢性粒细胞白血病（CML）是一种血液病性恶性肿瘤，与9号染色体和22号染色体易位重组产生的嵌合Bcr-Abl癌基因密切相关。90%以上的CML病例包含Bcr-Abl癌基因，大约10%的急性淋巴细胞白血病病人也含有Bcr-Abl癌基因。Bcr-Abl癌基因在这些病人的血液病发生过程中起关键性作用。Bcr-Abl蛋白可以持续激活JAK/STAT、PI3K/AKT、Ras等多种信号通路，从而导致细胞的恶性增殖。得益于酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）的发展，尤其是第一代伊马替尼的使用，使得近几年中90%以上的CML患者可以治愈。然而，Abl介导的白血病发生的确切机制尚不完全清楚。本项目中，我们研究了真核转译起始因子eIF4B在Abl介导的细胞转化中的功能与机制。我们发现eIF4B是Abl介导的JAK/STAT/PIM和PI3K/AKT/mTOR信号通路的共同底物。有趣的是，持续抑制一条信号通路会激活另外一条信号通路，部分恢复eIF4B的磷酸化水平。同时抑制这两条通路可以有效地抑制eIF4B的磷酸化，协同抑制Abl转化细胞的存活及肿瘤的发生。我们进一步发现，这种协同作用依赖于eIF4B Ser422位点的磷酸化状态。我们在Bcr-Abl阳性的ALL细胞中也证实了eIF4B受到这两条信号通路协同调控的作用机制。此外，我们系统研究了白血病细胞中Bcr-Abl和c-Abl蛋白与SOCS3的相互作用，证明了Abl激酶介导的SOCS3磷酸化在细胞恶性转化过程中发挥重要作用。.长非编码RNA（lncRNAs）的异常表达与人类多种癌症相关，但其在Bcr-Abl介导的白血病中的功能机制尚不清楚。我们的研究发现、鉴定出了多条lncRNAs在Bcr-Abl诱导细胞转化中发挥重要功能。LncRNA-BGL3作为一种竞争性内源RNA（ceRNA），在Bcr-Abl介导的细胞转化中发挥抑癌作用。H19在K562细胞和CML临床病人白血病细胞中存在高表达。此外，我们还证明了新的lncRNA-IUR在Bcr-Abl介导的肿瘤发生中同样发挥抑癌作用。.综上所述，我们的研究结果进一步阐释了Bcr-Abl癌基因诱导肿瘤发生的分子机制，尤其是揭示了eIF4B和几个lncRNAs所发挥的关键作用及其机制。这些成果为彻底阐明Bcr-Abl诱发肿瘤发生的复杂机制提供了新的见解。