叉头框蛋白 O4; FOXO4
骨髓/淋巴细胞或混合谱系白血病，转移至 7；MLLT7
混合谱系白血病，转移， 7
来自 X 染色体的 ALL1 融合基因；AFX1
HGNC 批准的基因符号：FOXO4
细胞遗传学定位：Xq13.1 基因组坐标（GRCh38）：X:71,095,851-71,103,532（来自 NCBI）
▼ 克隆与表达
Parry等人（1994）从患有急性淋巴细胞白血病的婴儿建立的细胞系中克隆并测序了t（X;11）断点区域。X染色体上被破坏的基因AFX1（也称为MLLT7）在多种细胞类型中表达。序列分析表明 AFX1 与转录因子叉头家族之间具有高度同源性。叉头区域内的高度同一性和该区域外缺乏同源性向作者表明 AFX1 代表了一个新的叉头家族成员。
Borkhardt等人（1997）克隆并表征了整个AFX基因，该基因编码501个氨基酸的蛋白质。AFX 蛋白属于叉头蛋白家族。它与 FKHR 蛋白（136533）高度同源，该基因被肺泡横纹肌肉瘤的 t（2;13）易位特征所破坏。
▼ 基因功能
Medema等人（2000）证明叉头转录因子AFX、FKHRL1（602681）或FKHR的过度表达会导致多种细胞系生长抑制，包括Ras转化细胞系和缺乏肿瘤抑制因子PTEN的细胞系（601728）。AFX 的表达将细胞周期进展阻断在 G1 期，与功能性视网膜母细胞瘤蛋白无关，但依赖于细胞周期抑制剂 p27（KIP1）（600778）。Medema等（2000）证明AFX转录激活p27（KIP1），导致蛋白水平升高，并得出结论：AFX样蛋白参与细胞周期调节，这些蛋白的失活是致癌转化的重要步骤。
Tang et al.（2002）发现，诱导表达活性形式的 AFX 的 HeLa 细胞通过激活凋亡途径而死亡，其中包括 BLC6（109565）表达上调 4 至 7 倍。对 BLC6 启动子的检查发现了 8 个 AFX 结合位点，AFX 结合激活了 BCL6 转录。BCL6 反过来又抑制编码抗凋亡蛋白 BCLX（600039）的转录 1.3 至 1.7 倍。Tang et al.（2002）得出结论，AFX 部分通过转录抑制因子 BCL6 抑制抗凋亡 BCLX 的水平来调节细胞凋亡。
Liu et al.（2005）发现Foxo4通过与心肌素（MYOCD）相互作用并抑制其活性来抑制多种啮齿类平滑肌细胞（SMC）的分化；606127）。PI3K（见 601232）/Akt（见 164730）信号传导至少部分通过刺激 Foxo4 的核输出从而释放心肌素的抑制影响来促进 SMC 分化。因此，通过小干扰RNA减少SMC中Foxo4的表达可增强心肌素活性和SMC分化。Liu et al.（2005）得出结论，FOXO4与心肌素的信号依赖性相互作用将细胞外信号与SMC分化的转录程序结合起来。
ATXN3（607047）作为去泛素酶和转录调节因子发挥作用。ATXN3中多聚谷氨酰胺束的扩张导致脊髓小脑共济失调3（SCA3; 109150）。Araujo等人（2011）通过免疫沉淀分析和蛋白质下拉研究发现，HeLa细胞、大鼠CSM14.1中脑细胞和小鼠脑的核提取物中内源性ATXN3与FOXO4直接相互作用。该相互作用需要 ATXN3 的 N 端 Josephin 结构域。ATXN3的表达以不依赖于ATXN3去泛素酶活性的方式增强了抗氧化酶SOD2（147460）的FOXO4依赖性表达。用H2O2处理HeLa细胞诱导FOXO4和ATXN3的核转位，增强FOXO4和ATXN3与SOD2启动子的结合，并诱导SOD2表达。突变体 ATXN3 与扩展的聚谷氨酰胺束的共表达或通过短发夹 RNA 敲低 ATXN3 可减少 FOXO4 核易位和 SOD2 的诱导。暴露于氧化应激的 SCA3 患者的淋巴细胞显示 FOXO4 与 SOD2 启动子的结合减少，同时 SOD2 上调受损，氧化细胞毒性增强。Araujo et al.（2011）得出结论，ATXN3 稳定 FOXO4，并在氧化应激反应中与 FOXO4 一起作为转录共激活因子。
▼ 基因结构
Borkhardt et al.（1997）发现AFX基因含有2个外显子。单个内含子长 3,706 bp。
Peters et al.（1997）发现AFX1基因含有3个外显子，其中第3外显子大部分是非翻译的。
▼ 测绘
AFX1 基因对应到染色体 Xq13.1 的 YAC 重叠群（Peters et al., 1997）。
▼ 细胞遗传学
11q23 的断点经常涉及血液恶性肿瘤（尤其是急性白血病）的易位。果蝇的人类同源物“trithorax”符号为MLL（159555），即“髓样淋巴细胞白血病”或“混合谱系白血病”，位于该断点处。MLL基因部分与白血病其他基因融合：t（4;11）（q21;q23）中的AF4（159557）；ENL（159556）在t（11;19）（q23;p13.3），AF9（159558）在t（9;11）（p22;q23），AF6（159559）在t（6;11）（q27; q23），t（X;11）（q13;q23）中的AFX。11q23 处的易位导致形成编码嵌合转录本的 2 个衍生染色体。der（11）转录物包含与位于伙伴染色体上的基因的3-prime序列融合的5-prime MLL序列，而另一个衍生染色体包含可能与3-prime序列融合的伙伴基因的5-prime序列的MLL。然而，在 25% 的患者中，易位与断点处 3 素数的 MLL 序列的删除有关。因此，在这些情况下，无法形成来自其他衍生染色体的融合转录本。此外，对复杂的11q23易位的分析表明，der（11）连接始终是保守的。这些数据表明der（11）编码的融合转录本对于白血病的发生一定是至关重要的。Corral等（1993）从MLL与X染色体AFX1基因融合的部分序列中发现，后者富含丝/原密码子，如ENL mRNA。Corral et al.（1993）得出结论，异质性11q23异常可能导致富含ser/pro的片段附着在MLL的N末端，缺乏锌指区域，并且易位发生在早期造血细胞中，然后才形成不同的谱系。
Parry et al.（1994）预测，t（X;11）易位会产生改变DNA结合活性的嵌合融合蛋白。
▼ 动物模型
线虫转录因子hsf1（140580）调节热休克反应并影响衰老。降低hsf1活性会加速组织老化，缩短寿命；Hsu et al.（2003）表明hsf1过度表达可延长寿命。Hsu et al.（2003）发现hsf1与转录因子daf16（其人类同源物包括FOXO1（136533）、FOXO3（602681）和FOXO4）一样，是daf2-胰岛素（176730）/Igf1受体（147370）突变所必需的以延长寿命。Hsu et al.（2003）得出结论，这是因为hsf1和daf16共同激活了特定基因的表达，包括编码小热休克蛋白的基因，从而促进长寿。小的热休克蛋白还延迟了多聚谷氨酰胺扩张蛋白聚集的发生，这表明这些蛋白将正常的衰老过程与此类与年龄相关的疾病联系起来。
Paik 等人（2007）为 Foxo1、Foxo3 和 Foxo4 生成无效等位基因和条件等位基因，以评估它们在体内癌症中的作用。种系或体细胞缺失多达 5 个 Foxo 等位基因的小鼠，包括 Foxo1 +/- Foxo3 -/- Foxo4 -/- 小鼠，仅具有适度的肿瘤表型。相比之下，Foxo1、Foxo3 和 Foxo4 的广泛体细胞缺失会导致一种进行性癌症倾向，其特征是胸腺淋巴瘤和血管瘤。对不同影响的内皮细胞的转录组和启动子分析确定了直接的 Foxo 靶标，并揭示了 Foxo 对这些靶标的体内调节具有高度的背景特异性，即使在相同的细胞类型中也是如此。功能研究验证了 Spry2（602466）和 Pbx1（176310）等作为 Foxo 调节的内皮细胞形态发生和血管稳态调节因子。
Tothova et al.（2007）有条件地删除了成人造血系统中的Foxo1、Foxo3和Foxo4。Foxo缺陷小鼠表现出骨髓谱系扩张、淋巴发育异常以及含有短期和长期造血干细胞（HSC）群体的谱系阴性/Sca1阳性/Kit（164920）阳性区室显着减少。Foxo 缺陷的骨髓具有缺陷的长期再增殖活性，这与 HSC 的细胞周期和凋亡增加相关。与野生型 HSC 相比，Foxo 缺陷型 HSC 中的活性氧（ROS）显着增加，这与编码 ROS 调节因子的基因变化相关。用抗氧化剂进行体内治疗导致 Foxo 缺陷表型的逆转。Tothova et al.（2007）得出结论，FOXO 蛋白在生理氧化应激反应中发挥重要作用，从而介导 HSC 区室的静止并增强其存活率。
