HOXA9追蹤揭示RBM5的雙重功能和治療急性髓性白血病的潛力

HOXA9蛋白在大多數急性髓性白血病(AML)病例中過表達，與不良患者預后相關。然而，HOXA9是一種難以靶向治療的蛋白質，因此圣裘德兒童研究醫院的研究人員尋找間接消滅它的方法。通過CRISPR/Cas9篩選，研究人員確定了RBM5，證明了RBM5表達與白血病細胞增殖之間的因果關系。這種聯系是由RBM5作為基因表達中的DNA和RNA處理者的一種新的雙重功能驅動的。這項研究今天發表在《基因組生物學》雜志上。

HOXA9蛋白的過度表達是AML的一個標志，在70%以上的病例中存在，通常預后較差。雖然這意味著它是一個有用的藥物靶標，但這種蛋白質作為轉錄因子的作用使它“無法被藥物治療”，因為干擾HOXA9的藥物可能會產生許多其他的脫靶效應。這啟發了研究人員從不同的角度來研究HOXA9與之一起工作并依賴于其功能的蛋白質。本文共同通訊作者，圣猶達大學腫瘤細胞生物學系李春亮博士就是其中一員。通過他最近的工作，設計了一種公正的CRISPR篩選策略來識別HOXA9的目標，他發現了一個機會網絡。

“自2017年我的實驗室成立以來，這一直是我們的持續努力，我們在2019年初建立了這個獨特的報告系統，這是**個真正代表HOXA9在這些白血病系統中的表達的報告系統。”

CRISPR/Cas9篩選方法在設計上非常簡單，但卻非常有效。它包括將一個熒光標簽附著在HOXA9基因上，并將其插入白血病細胞系。這使研究人員能夠通過觀察細胞中的熒光來追蹤表達水平的差異。

“我們希望找到一種更有針對性或新穎的監管機構。因此，我們進行了無偏倚的全基因組CRISPR篩選，以細胞中表達的所有基因為目標。”這使得研究人員能夠檢查HOXA9留下熒光指紋的不同途徑。

令研究人員驚訝的是，剪接因子似乎是最具代表性的途徑。

“這讓我們非常驚訝，因為剪接因子調節轉錄本的不同組合，但通常不是水平。我們的數據表明，這些蛋白質控制著HOXA9的表達水平。”“所以，我們假設剪接因子可能有另一種功能，比如雙重功能。”

其中引人注目的蛋白質是rna結合蛋白RBM5。研究人員發現，與其他細胞類型相反，RBM5在白血病細胞中高度表達，并且DNA和rna結合位點對其致癌功能都至關重要。雖然RBM家族包含重要的RNA剪接因子，但它們在DNA轉錄中的功能尚不清楚。為了解決RBM5/HOXA9的直接轉錄調控，研究人員創建了一個系統，允許RBM5的急性降解。

“RBM5蛋白從細胞中移除后，HOXA9 mRNA水平立即顯著降低，”李解釋說，“這種降低早在兩小時后就發生了，但不會影響HOXA9的剪接事件。”此外，失去產生RBM5能力的白血病細胞通過過表達HOXA9得以恢復，進一步證明了這兩種蛋白之間的聯系。

這些結果使得Li希望探索這種蛋白作為治療AML的藥物靶點。

“我們認為RBM5是一個非常好的依賴基因，根據我們的功能分析，它應該是一個很好的目標，”他說。“如果我們能夠專門針對這些蛋白質的DNA結合親和力，我們應該能夠與其他現有的治療方法協同作用，以靶向hoxa9驅動的白血病。”

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