医学进展
2017年12月号
医学进展

揭示急性髓系白血病中表观遗传靶标

作者:马驰

美国洛克菲勒大学的Wan等人发表在《自然》杂志上的一项研究结果表明,在急性髓系白血病的疾病维持过程中,需要一种含有YEATS结构域的蛋白ENL,靶向该表观遗传阅读器可能是一类有希望的抗肿瘤治疗。

癌细胞的特点是表观遗传异常,并且通常利用染色质机制来激活致癌基因的表达程序。这些过程的一个关键机制是通过“阅读”的蛋白来识别修饰的组蛋白。很长一段时间内溴域是唯一一个为人所知的乙酰化组蛋白阅读器。组蛋白赖氨酸乙酰化是研究最早的一类组蛋白修饰,与基因活化关系密切。

研究人员发现了一种新型组蛋白乙酰化阅读器——YEATS结构域。YEATS结构域是一个乙酰化赖氨酸结合区域,但是其在人类癌症中的重要功能尚不清楚。研究发现,在急性髓系白血病的疾病维持过程中,需要含有YEATS结构域的蛋白ENL(而不是其旁系同源物AF9)发挥作用。CRISPR–Cas9介导的ENL缺失会产生抗白血病效应,包括在体内和体外条件下增加髓细胞的终末分化、抑制白血病细胞生长。生物化学和晶体结构研究、染色质免疫沉淀及随后的测序分析显示,ENL结合乙酰化组蛋白H3,并与H3K27ac和H3K9ac共同定位于对白血病必要的活跃转录基因的启动子上。通过基于结构的诱变破坏YEATS结构域与组蛋白乙酰化之间的相互作用,可减少RNA聚合酶Ⅱ招募至ENL的靶基因,从而抑制了致癌基因表达程序。值得注意的是,破坏ENL的功能可进一步提高白血病细胞对BET抑制剂的敏感性。

总而言之,该研究发现,ENL作为乙酰化组蛋白的阅读器,可调控急性髓细胞白血病中的致癌基因转录程序,并提示,从染色质中取代ENL可能是侵袭性白血病的一种很有希望的表观遗传学治疗方案。(作者:马驰)

参考文献:Nature 2017;543:265-269

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