NUDT21通過(guò)APA機(jī)制調(diào)控RUNX1影響MDS及AML細(xì)胞株生物學(xué)特性的比較研究
骨髓增生異常綜合征（myelodysplastic syndromes，MDS）是一種異質(zhì)性的髓系腫瘤，起源于突變多能干細(xì)胞的克隆性擴(kuò)增。其特征是骨髓衰竭，細(xì)胞形態(tài)異常及無(wú)效造血，約30%的患者會(huì)轉(zhuǎn)化為急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）。而廣泛表達(dá)于造血細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄相關(guān)調(diào)節(jié)因子RUNX1在調(diào)節(jié)人類(lèi)造血功能的發(fā)育中起著關(guān)鍵作用，是MDS中最常見(jiàn)的突變轉(zhuǎn)錄因子，存在于約15%的MDS患者中，與預(yù)后不良，血小板減少及轉(zhuǎn)化為AML的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。選擇性多聚腺苷酸化（Alternative Polyadenylation，APA）是一種重要的轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)機(jī)制，涉及多種疾病，包括癌癥。大約70%的哺乳動(dòng)物基因含有可變的多聚腺苷酸位點(diǎn)，因此可以用不同的3’UTR編碼mRNA。CFIm25是NUDT21編碼的切割因子I的一個(gè)亞堿基，它是RNA 3’末端切割和聚腺苷化所必需的。
在本工作中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序發(fā)現(xiàn)敲減NUDT21可以縮短RUNX1 3’UTR區(qū)，并且證明兩基因呈正相關(guān)。在多個(gè)細(xì)胞模型中敲低或過(guò)表達(dá)NUDT21都會(huì)導(dǎo)致RUNX1基因的同向變化，并且通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)了各組細(xì)胞模型的生物學(xué)特性。發(fā)現(xiàn)NUDT21通過(guò)APA機(jī)制調(diào)控RUNX1促進(jìn)MDS細(xì)胞凋亡，抑制MDS細(xì)胞增殖，將MDS細(xì)胞阻滯在G1期，降低MDS細(xì)胞IL-4，IL-10，IL-17的表達(dá)；抑制AML細(xì)胞凋亡，促進(jìn)AML細(xì)胞增殖，縮短AML細(xì)胞的G1期，升高AML細(xì)胞IL-4，IL-10，IL-17的表達(dá)促進(jìn)MDS向AML轉(zhuǎn)化。
本工作提供了NUDT21參與MDS轉(zhuǎn)化的直接證據(jù)，豐富了MDS轉(zhuǎn)AML的理論，對(duì)MDS患者的臨床治療和預(yù)防疾病進(jìn)展有重要的意義。
圖1.mRNA轉(zhuǎn)錄組測(cè)序結(jié)果
圖2.Q-PCR及Western bolt驗(yàn)證NUDT21與RUNX1關(guān)系
圖3.Q-PCR及Western bolt驗(yàn)證NUDT21與RUNX1關(guān)系
圖4.NUDT21對(duì)細(xì)胞因子的影響
圖5.NUDT21對(duì)細(xì)胞凋亡的影響
圖6.熒光顯微鏡下NUDT21與RUNX1的定位
圖7.APA的作用機(jī)制示意圖。NUDT21通過(guò)調(diào)節(jié)mRNA 3‘-UTR長(zhǎng)度使RUNX1基因正?；ㄟ^(guò)分化、凋亡、分化、循環(huán)、細(xì)胞因子等改變正常細(xì)胞功能
王宏偉是該論文的通訊作者。李碩是該論文的第一作者。該項(xiàng)目獲得血液病分子診療山西省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及山西省歸國(guó)留學(xué)基金的資助。
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