MDM2-XIAP反馈环路在小檗碱治疗儿童耐药急性淋巴细胞白血病中的作用及机制

Chemoresistance is one of the major risk factors for relapse and poor treatment outcomes in childhood acute lymphoblastic leukemia. The human MDM2 gene is an oncogene that is amplified in a variety of human cancers. In addition, high levels of XIAP expression are observed in those malignancies, such as in leukemia. MDM2 was found to physically interact with the IRES of the XIAP 5′-UTR, and to positively regulate XIAP IRES activity, which identify a p53-independent function for MDM2 in mediating XIAP translation. XIAP suppresses autophagy by exerting a previously unidentified ubiquitin E3 ligase activity towards Mdm2 and thereby preventing Mdm2-mediated p53 degradation in the cytoplasm. We identified that berberine induced p53-independent, XIAP-mediated apoptotic cell death in p53-null leukemia cells, while berberine induced down-regulation of XIAP protein involving inhibition of MDM2 expression and a proteasome-dependent pathway. We speculate that the existence of a feedback loop between MDM2 and XIAP in regulation of apoptosis and autophagy under certain situation. In this study, we will investigate the role of the MDM2-XIAP feedback loop in berberine induced cell death. The valuable information in this study can provide new targets for acute lymphoblastic leukemia treatment.

化疗耐药是造成急性淋巴细胞白血病（ALL）患儿死亡的重要原因。MDM2及XIAP在儿童ALL中高表达，从而使ALL产生化疗耐药。MDM2 可与XIAP mRNA 分子内IRES结构相结合，增加IRES翻译活性，上调XIAP 蛋白表达。XIAP能够通过MDM2/p53依赖的机制调控饥饿诱导的自噬。我们发现：小檗碱能够以不依赖p53 的方式通过下调XIAP 诱导白血病细胞凋亡，主要在转录后水平通过抑制MDM2 影响细胞中XIAP 蛋白的表达。因此特定的条件下，可能存在着不依赖p53的XIAP-MDM2负反馈调节环路来调节肿瘤细胞的凋亡与自噬发生。本课题将运用最新的分子生物学、免疫学、基因工程等技术从临床标本、细胞、动物模型三个层次，重点探讨小檗碱通过不依赖p53的MDM2-XIAP反馈环路，诱导ALL细胞凋亡及自噬的分子机制，为化疗耐药ALL治疗提供新的作用靶点。

白血病是一种常见的造血系统疾病，其主要特征是造血干细胞增殖失调并不能分化成熟。MDM2可与XIAP mRNA分子内IRES结构相结合，增加IRES翻译活性，上调XIAP蛋白表达。XIAP能够通过MDM2/p53依赖的机制调控饥饿诱导的自噬。我们发现：小檗碱(BBR)能够以不依赖p53的方式通过下调XIAP诱导白血病细胞凋亡，主要在转录后水平通过抑制MDM2影响细胞中XIAP蛋白的表达。因此特定的条件下，可能存在着不依赖p53的XIAP-MDM2负反馈调节环路来调节肿瘤细胞的凋亡与自噬发生。本课题运用分子生物学、免疫学、基因工程等技术从细胞、动物模型两个层次，探讨小檗碱通过MDM2-XIAP反馈环路，诱导白血病细胞凋亡及自噬的分子机制，结果显示：（1）BBR通过增强MDC染色，增加LC3和ATG5水平，减少p62水平诱导白血病细胞自噬；（2）BBR通过增强MDM2泛素化促进白血病细胞凋亡；（3）BBR靶向抑制MDM2及XIAP表达，沉默MDM2和XIAP与BBR处理的结果相一致，沉默MDM2可逆转BBR诱导的白血病细胞的自噬，过表达MDM2可减弱BBR诱导的对白血病细胞化疗敏感性的增强。本课题揭示BBR通过靶向MDM2-XIAP增强白血病细胞的自噬和化疗敏感性。本研究为白血病治疗提供新的作用靶点。

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