混合性白血病基因組研究獲進展

　　近日，中國科學院北京基因組研究所“百人計劃”研究員王前飛與美國芝加哥大學血液學教授Michael J. Thirman合作開展的“MLL融合蛋白在急性白血病中 的致病機制研究”取得階段性進展，其研究論文《MLL融合蛋白在白血病基因組中選擇性調控MLL野生型的部分靶基因》 （MLL Fusion Proteins Preferentially Regulate a Subset of Wild Type MLL Target Genes in the Leukemic Genome） 于近日在《血液》（Blood）雜志發(fā)表。該項成果揭示了MLL融合蛋白通過選擇性調控野生型MLL蛋白的部分靶基因，進而推動急性白血病發(fā)生的致病機 制，為我國白血病及其腫瘤基因組研究起到了積極推動意義。

　　MLL白血病是一類預后不良的血液系統(tǒng)惡性腫瘤，由于染色體易位形成MLL融合蛋白而得名。野生型 MLL（Mixed Lineage Leukemia）基因編碼一種組蛋白甲基轉移酶，通過催化H3K4甲基化而激活一系列在血細胞分化和發(fā)育過程中起 關鍵作用的基因表達。染色體易位后形成的MLL融合蛋白通過募集組蛋白甲基轉移酶DOT1L來催化H3K79甲基化，引起全基因組轉錄表達的紊亂。然而， 失衡的轉錄組中哪些是MLL融合蛋白的直接靶基因和關鍵的致病通路，目前尚未有較系統(tǒng)和全面的研究。

　　為了闡述這一重要問題，王前飛研究員及其實驗室成員通過采用兩套平行方案，即比較人源白血病細胞系的MLL結合、聯合分析可誘導MLL-ENL小鼠模 型的靶基因定位與表達譜，發(fā)現了MLL融合蛋白結合的靶基因是野生型MLL蛋白靶基因的一部分（圖A）。研究還發(fā)現，在誘導MLL-ENL小鼠模型 中，MLL融合蛋白的結合與H3K79甲基化水平的改變僅局限于部分基因組區(qū)域，并由此界定了223個MLL-ENL結合的靶基因。令人吃驚的是，在誘導 產生MLL-ENL融合蛋白后，MLL融合蛋白結合的絕大部分靶基因沒有顯示出mRNA表達水平的顯著改變；只有12個靶基因的mRNA水平顯著升高，被 定義為MLL-ENL調控靶基因。除了已知的HOXA9/MEIS1，研究還發(fā)現了轉錄因子EYA1、SIX1和SIX4是MLL-ENL的直接靶點，而 且EYA蛋白已知能與SIX蛋白家族成員形成異二聚體，因此提示了EYA1/SIX1很可能是急性白血病中MLL融合蛋白介導的一種新的致病通路。研究人 員進一步通過造血細胞轉化實驗，證明了EYA1與SIX1協同作用能使造血祖細胞在體外永生化。

　　總之，該研究揭示了MLL融合蛋白通過選擇性調控野生型MLL蛋白的部分靶基因而推動急性白血病發(fā)生的致病機制，表明了EYA1/SIX1很可能是 急性白血病中MLL融合蛋白介導的一種新的致病通路，為深入開展白血病的轉錄調控機理研究奠定了良好基礎。目前，該實驗室正綜合運用ChIP-seq和 RNA-seq系統(tǒng)研究MLL白血病中關鍵的microRNA靶基因和相關的轉錄調控網絡，并對MLL白血病病人進行全基因組重測序。研究人員期望聯合實 驗血液學以及強大的基因組學技術平臺，解讀正常與白血病基因組，并由此加深對人類癌癥的理論認識，為設計分子手段治療血癌提供可能的靶點。