TET2基因缺陷通过上调血小板生成素受体信号传导增强造血干细胞竞争优势TET2 deficiency increases the competitive advantage of hematopoietic stem and progenitor cells through upregulation of thrombopoietin receptor signaling

环球医讯 / 创新药物来源:www.nature.com加拿大 - 英语2025-08-25 12:59:45 - 阅读时长3分钟 - 1440字
本研究发现TET2基因缺陷通过异常激活血小板生成素受体信号通路,显著增加突变型造血干细胞/祖细胞的竞争优势,揭示DOT1L介导的H3K79甲基化调控机制,并验证靶向TPO-R/JAK2信号轴可有效抑制突变细胞扩增,为TET2突变驱动的克隆性造血治疗提供新靶点。
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TET2基因缺陷通过上调血小板生成素受体信号传导增强造血干细胞竞争优势

核心发现

TET2基因(Ten-Eleven Translocation-2)缺失被证实通过血小板生成素受体(TPO-R)信号通路异常激活,显著增强突变型造血干细胞(HSCs)的竞争优势。研究团队通过表观遗传药物筛选发现,组蛋白甲基转移酶DOT1L的抑制可选择性削弱TET2缺失型造血祖细胞(HPCs)的适应性优势。机制研究表明,TET2缺失导致H3K79二甲基化水平升高,并特异性上调血小板生成素受体编码基因Mpl的表达,该机制在小鼠模型和人类脐带血实验中均得到验证。

关键突破

  1. 表观遗传依赖性:TET2缺陷的HPCs表现出对DOT1L活性的高度依赖性。DOT1L抑制剂SGC0946和pinometostat处理后,突变细胞的竞争优势显著降低。
  2. Mpl基因调控机制:TET2缺失通过DOT1L介导的H3K79甲基化,在Mpl基因位点形成表观遗传修饰异常,导致其表达水平升高。单细胞测序显示TET2缺失的小鼠HSC中Mpl高表达细胞比例增加3.2倍。
  3. 信号轴靶向验证:靶向TPO-R的shRNA干扰或JAK2抑制剂(ruxolitinib)可有效抑制突变细胞扩增。在人类克隆性造血(CHIP)样本中,TET2突变克隆在ruxolitinib处理下扩增速率降低45%。

实验设计与验证

竞争实验体系

研究团队构建了同基因型细胞模型

  • 通过过表达HOXB4永生化Tet2敲除(KO)和野生型(WT)骨髓细胞
  • 在竞争培养实验中,Tet2 KO细胞占比在14天内从20%增长至68%(p<0.001)

表观遗传药物筛选

使用36种特异性表观遗传探针进行筛选,发现:

  • DOT1L抑制剂SGC0946对Tet2 KO细胞的生长抑制效果最显著(IC50=0.8μM)
  • 该作用通过降低H3K79甲基化水平(降低60%)和诱导分化(CD11b表达上调2.3倍)实现

临床转化验证

人类TET2突变克隆性造血模型中:

  • DOT1L抑制剂SGC0946使TET2突变克隆扩增速率降低57%
  • JAK2抑制剂ruxolitinib处理后,突变克隆的变异等位基因频率(VAF)下降43%

分子机制解析

H3K79甲基化图谱

  • Mpl基因位点,Tet2 KO细胞H3K79me2信号强度增加2.1倍
  • ChIP-qPCR验证显示Mpl启动子区富集倍数达4.8倍

单细胞转录组学

  • 在HSC-1簇中,Mpl高表达细胞占比:Tet2 KO(42%) vs WT(19%)
  • 基因表达谱显示*Mpl+*细胞呈现更原始的转录特征:Hoxb5表达上调3.1倍,分化基因Mpo下调2.6倍

信号通路富集

  • JAK-STAT通路在Tet2 KO细胞中显著富集(FDR=0.0012)
  • STAT5靶基因表达水平:Tet2 KO较WT增加1.8-2.5倍

治疗意义

研究揭示了DOT1L-Mpl-TPO-R信号轴作为潜在治疗靶点的可行性:

  1. 联合靶向策略:DOT1L抑制剂与JAK2抑制剂联用可产生协同效应
  2. 临床转化窗口:现有FDA批准的DOT1L抑制剂(pinometostat)和JAK2抑制剂(ruxolitinib)可快速进入临床试验

局限性与展望

  • 当前研究主要集中于小鼠模型和体外系统,需开展更长时间的体内研究
  • 表观遗传调控机制的具体分子细节仍需进一步解析(如TET2与DOT1L的空间互作)
  • 临床转化需关注JAK2抑制剂的骨髓抑制副作用,需探索更特异的MPL靶向策略

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