Ik6基因在儿童急性B淋巴细胞白血病中的抗凋亡作用及其机制研究

Ik6 is the main dominant negative isoform of Ikaros. In the previous study, we have shown that Ik6 is related to the poor prognosis of childhood B-lineage acute lymphoblastic leukemia (B-ALL); overexpression of Ik6 can enhance the proliferation, anti-apoptosis and chemoresistance of leukemia cells, but the mechanism has not been clarified. It has recently been reported that PI3K-Akt-FOXO1 signaling can regulate the maturation and apoptosis of B lymphocytes by influencing the expression of Ikaros and promote the initiation and progression of leukemia and chemoresistance. To explore the relationship between Akt-FOXO1 signaling and Ik6 expression，we have collected samples and found that the phosphorylation of Akt and FOXO1 both were up-regulated in Ik6 positive patients. Therefore, we hypothesize that Ik6 participate in the Akt-FOXO1 signal pathway-mediated anti-apoptosis. In this proposal, we will continue to investigate the influence of Ik6 on cell apoptosis through setting up the B-ALL models in vitro and in vivo; explore the relationship between Ik6 expression and activation of Akt-FOXO1 signaling, and illustrate the accurate mechanism of anti-apoptosis of Ik6. This study will potentially provide a new way for the therapy of Ik6 positive B-ALL patients.

Ik6是抑癌基因Ikaros的一种显性负向亚型，申请人曾报道其异常增高与儿童B-ALL预后不良密切相关，并在体外过表达模型中证实Ik6基因能通过抗凋亡作用促进白血病细胞增殖和耐药，但潜在的分子机制尚未明确。国外有关研究发现，PI3K-Akt-FOXO1信号通路可通过影响Ikaros表达来调控B细胞的成熟及凋亡，从而参与白血病的发生、发展及耐药。为初探Ik6基因与该通路的关系，申请人对已收集的患儿骨髓标本进行检测，结果发现Ik6阳性组中Akt异常活化且磷酸化FOXO1呈高表达，由此推测Ik6可能参与Akt-FOXO1通路发挥抗凋亡作用。在本项目中我们拟构建Ik6沉默的体内外模型进一步验证Ik6基因对儿童B-ALL细胞凋亡的影响；通过体内外实验检测Ik6与Akt-FOXO1凋亡通路中有关信号分子表达及活性的关系以阐明Ik6抗凋亡的精确机制，为Ik6阳性B-ALL患儿的治疗提供新途径。

尽管儿童急性淋巴细胞白血病（ALL）的治愈率不断提高，但仍有部分患者对化疗效果不佳甚至复发。前期研究表明，Ik6基因过表达与部分ALL儿童预后不良密切相关，为进一步明确Ik6在儿童ALL发生发展中的作用，本课题组1、动态监测了Ik6 在儿童B-ALL中的表达及其临床意义：在25例Ik6阳性的ALL患者中，8例对化疗效果不佳；17例骨髓可达完全缓解，但其中有8例复发。与初诊时相比，Ik6基因表达在完全缓解时明显降低，但在复发时明显升高，因此Ik6可作为监测肿瘤变化的标记物。 2、探讨了Ik6通过Akt-FoxO1途径抑制急性B淋巴细胞白血病细胞凋亡的作用：通过过表达或沉默Ik6体外实验，我们发现Ik6可通过上调Cleaved- caspase-3和bax、下调Bcl2 表达而抑制B-ALL细胞凋亡。为进一步明确Ik6与Akt-Foxo1信号通路的关系，我们首先检测了101例初诊B-ALL患儿骨髓标本Ik6及Akt-FoxO1通路因子基因、蛋白的表达，结果显示与Ik6阴性组相比，Ik6阳性组的Akt、FoxO1、Bim及p27基因及蛋白明显低表达，但磷酸化Akt和磷酸化Foxo1呈高表达。同样，体外细胞实验证实Ik6过表达细胞经柔红霉素处理后，磷酸化Akt、磷酸化Foxo1增高，其下游的Bim及p27表达降低；相反，Ik6沉默细胞经柔红霉素处理后，磷酸化Akt、磷酸化Foxo1降低，其下游的Bim及p27表达增高。此外，我们利用Akt及Foxo1的抑制剂和激活剂分别处理Ik6阳性表达细胞后发现，Akt/Foxo1活性对Ik6表达无明显影响。以上结果表明，Ik6可通过激活Akt-FoxO1通路抑制白血病细胞的凋亡；Ik6作为Akt-FoxO1通路的上游因子，是ALL治疗的潜在靶点。3、研究Ik6在ALL治疗中的作用：我们首先利用Sup-B15（Ik6阳性表达）细胞建立了Ik6+ B-ALL小鼠模型，尾静脉注射Ik6 siRNA + 柔红霉素为处理组，与单用柔红霉素组相比，处理组小鼠的生存期明显延长。