來自上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院、上海血液學研究所的研究人員證實，在小鼠造血系統(tǒng)中條件性敲入DNA甲基轉移酶3A（Dnmt3a）R878H突變基因，可誘發(fā)急性髓系白血病（Acute
myeloid
leukemia，AML），mTOR通路異常活化可能是潛在的治療靶點。《美國科學院院刊》（PNAS）雜志5月1日上線發(fā)表了這一研究成果。陳竺（Zhu
Chen）院士、陳賽娟（Sai-Juan Chen）院士以及王月英（Yue-Ying Wang）研究員是這篇論文的共同通訊作者。
早在2011年，該課題組就發(fā)現(xiàn)DNMT3A在急性單核細胞白血病患者中存在高頻突變，并與預后不良相關，為AML的診斷和預后評價提供了一個新的分子標志物。文章在《自然遺傳學》（Nature
Genetics）發(fā)表。隨后，利用逆轉錄病毒轉導和骨髓移植技術建立了DNMT3A
R882H熱點突變的小鼠模型，揭示該突變可影響白血病相關基因的DNA甲基化水平，從而使這些基因表達水平增加，包括Hox家族、Idh1、Hlf、Flt3和Mpl等，最終導致慢性粒單核細胞白血病的發(fā)生。這一工作又于2014年《PNAS》雜志發(fā)表。
近年來該課題組利用胚胎顯微注射技術建立了Dnmt3a R878H（與人類DNMT3A
R882H相對應）條件性敲入小鼠模型，進一步研究了在內源性啟動子/增強子的調控下，DNMT3A突變如何導致白血病的發(fā)生。結果發(fā)現(xiàn)，Dnmt3a突變這一遺傳學改變即可引起小鼠造血干/祖細胞異常增殖并誘發(fā)AML，而白血病起源細胞主要是LSK（Lin?Sca1+cKit+）的造血干/祖細胞群體。通過白血病細胞的轉錄組和DNA甲基化譜的研究，以及白血病干/祖細胞的單細胞RNA測序分析，揭示了Dnmt3a
R878H突變可引起基因表達和表觀遺傳調控模式的顯著變化，導致造血細胞分化阻滯和增殖過度。研究還發(fā)現(xiàn)，Dnmt3a突變可通過DNA低甲基化修飾而使mTOR活化增加，進而上調細胞周期關鍵蛋白CDK1的表達，促進造血細胞增殖。過表達的CDK1則可磷酸化組蛋白甲基化修飾酶EZH2，引起異常的組蛋白H3K27三甲基化譜。根據(jù)這些結果，研究人員使用了mTOR的特異性抑制劑“雷帕霉素”，發(fā)現(xiàn)該抑制劑可顯著抑制白血病細胞增殖。此外還顯著減輕小鼠的白血病癥狀并延長生存期，提示異常活化的mTOR可作為潛在的藥物作用靶點。因此聯(lián)合應用mTOR抑制劑，有望顯著改善DNMT3A突變相關AML患者的治療效果。
