DNTTIP1通过MiDAC介导的表观遗传沉默BMF驱动白血病发生

DNTTIP1 drives leukaemogenesis through MiDAC-mediated epigenetic silencing of BMF.

作者信息Ruolin Xiu, Yuzhu Ma, Yueying Gao, Yao Chen, Xinyu Li, Yue Wu, Meiling Sun, Qizhao Li, Yanhong Zhao, Shuqian Xu, Shengjin Fan, Yongsheng Li, Huitao Fan
PMID41603084
发布时间2026-02
DOI10.1002/ctm2.70603

实验完整度

包含细胞系、原代患者样本、细胞系来源异种移植模型、鼠源白血病模型及患者来源异种移植模型等多层级验证,并整合RNA-seq、CUT&Tag、ATAC-seq等多组学及功能回补和药物联用实验。

主要模型

急性白血病细胞系(RS4;11、MV4-11、THP-1、MOLM-13) B-ALL患者来源异种移植模型 AML1-ETO (AE9a) 和 MLL-AF9 小鼠急性白血病模型 急性白血病患者骨髓单个核细胞

重点核对

DNTTIP1敲低或敲除对急性白血病细胞系增殖、凋亡和细胞周期的影响 DNTTIP1与HDAC1/2及SP1的物理相互作用和功能域(二聚化结构域) DNTTIP1缺失对BMF启动子区H3K27ac水平及BMF表达的影响 HDAC抑制剂(MS-275、FK228)与BCL2抑制剂ABT-199联合对患者来源细胞和PDX模型的协同效应 PARP抑制剂Olaparib加入HDACi/BCL2i联合方案在PDX模型中的增效作用

摘要

背景:急性白血病是一种高度侵袭性的恶性肿瘤,由于表观遗传失调,其治疗需求未得到满足。在此,我们揭示了有丝分裂去乙酰化酶复合物中的脱氧核苷酸转移酶末端相互作用蛋白1是白血病细胞存活所必需的一个此前未被识别的表观遗传调控因子,并阐明了其机制和转化意义。方法:利用细胞、生化和遗传扰动,并在多个体内白血病小鼠模型中进行验证,我们表征了DNTTIP1在急性白血病中的作用。整合的多组学分析,包括RNA-seq、CUT&Tag和ATAC-seq,揭示了DNTTIP1招募组蛋白去乙酰化酶1/2来沉默BCL2修饰因子并驱动白血病发生,并通过染色质免疫沉淀定量PCR进行了验证。药物协同试验确定了聚(ADP-核糖)聚合酶/HDAC/BCL2抑制剂联合用药的疗效。结果:DNTTIP1缺失损害了急性白血病中MiDAC的招募,导致BMF启动子处组蛋白H3赖氨酸27高乙酰化并重新激活这一效应分子。上调的BMF破坏了BCL2介导的存活,触发协调的自噬和凋亡。HDAC1/2和BCL2抑制剂的联合使用发挥协同抗白血病效应,这一治疗策略目前正在临床评估中。此外,PARP抑制通过损害DNA损伤修复显著增强了这种协同作用,揭示了一种新的三联联合策略。结论:我们的工作将DNTTIP1-HDAC1/2-BMF轴定义为急性白血病中的一个关键表观遗传脆弱性,并为靶向该轴提供了临床前依据。这些发现为推进这种靶向联合疗法进入临床试验提供了一个经过验证的生物学框架。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
DNTTIP1在急性白血病中的表达、功能及其通过MiDAC复合物调控表观遗传的机制尚不清楚,本研究旨在阐明其促白血病作用及治疗意义。
核心机制
DNTTIP1作为MiDAC复合物的支架蛋白,与SP1合作招募HDAC1/2至BMF启动子,维持H3K27去乙酰化状态以沉默BMF表达,从而抑制由BMF介导的BCL2结合释放所触发的凋亡和自噬。
主要证据
多组学分析(RNA-seq、ATAC-seq、CUT&Tag)鉴定BMF为DNTTIP1的直接表观遗传靶点;ChIP-qPCR验证DNTTIP1、HDAC1/2和SP1在BMF启动子的富集及H3K27ac变化;功能实验证实DNTTIP1缺失诱导BMF上调并激活凋亡和自噬,回补实验验证其关键作用。
研究意义
该研究定义了DNTTIP1-HDAC1/2-BMF轴作为急性白血病的表观遗传脆弱性,为靶向该轴的联合治疗策略(HDACi+BCL2i+PARPi)提供了临床前理论依据,支持其进入临床试验。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

DNTTIP1表达与预后关联分析

评估DNTTIP1在急性白血病中的表达水平及其与患者预后的关系。

利用TCGA、TARGET和GEO公共数据集分析DNTTIP1 mRNA表达,并通过Cox回归和Kaplan-Meier生存分析评估其预后价值;在细胞系和患者样本中通过Western blot验证蛋白表达。

2

DNTTIP1功能缺失和过表达研究

确定DNTTIP1对急性白血病细胞增殖、存活和体内致病性的影响。

使用shRNA或CRISPR/Cas9在多个白血病细胞系中敲低或敲除DNTTIP1,并通过过表达进行回补;评估细胞增殖、集落形成、凋亡、细胞周期;在细胞系来源异种移植模型和鼠源模型中评估体内白血病进展。

3

DNTTIP1-HDAC1/2相互作用验证

验证DNTTIP1与HDAC1/2的物理相互作用并确定介导该作用的功能域。

通过免疫共沉淀、邻近连接实验和GST/His pull-down实验验证相互作用;通过表达DNTTIP1截短体确定HDAC1/2相互作用所需的结构域。

4

多组学分析鉴定DNTTIP1靶基因

鉴定受DNTTIP1-HDAC1/2轴表观遗传调控的基因,特别是参与凋亡和自噬的效应分子。

对DNTTIP1敲低和MS-275处理的细胞进行RNA-seq、ATAC-seq和CUT&Tag分析,整合多组学数据以及转录因子基序分析,以确定直接靶基因和潜在协同转录因子。

5

BMF作为DNTTIP1下游效应因子的功能验证

验证BMF是否是DNTTIP1介导的凋亡和自噬调控的关键下游分子。

在DNTTIP1敲低细胞中进行BMF敲低或在DNTTIP1过表达细胞中过表达BMF,检测对细胞增殖、凋亡和自噬标志物表达的影响。

6

药物联合治疗评估

评估HDAC抑制剂、BCL2抑制剂和PARP抑制剂联合方案在体外和体内的抗白血病疗效和安全性。

在细胞系和患者来源的骨髓单个核细胞中进行药物敏感性及联合指数分析;在ALL PDX模型中评估FK228、ABT-199和Olaparib单药或联合用药对肿瘤负荷、器官肿大和生存期的影响。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI-1640培养基VivaCell--
DMEM培养基VivaCell--
胎牛血清Vazyme--
青霉素/链霉素NCM Biotech--
嘌呤霉素RHAWN--
G-418MCE--
潮霉素BSolarbio--
聚凝胺Biosharp--
Ficoll梯度离心TBD Sciences--
阿糖胞苷TargetMolT1272
盐酸柔红霉素TargetMolT1511
阿霉素TargetMolT1456
硫酸长春新碱TargetMolT1270
维奈克拉SelleckchemS8048
恩替诺特SelleckchemS1053
替地那林SelleckchemS2818
5-氮杂胞苷MCEHY-10586
奥拉帕利TargetMolT3015
Merck60MCEHY-100719
RGFP966MCEHY-13909
罗米地辛MCEHY-15149
GST标记的HDAC1SignalChemH83-30G
His标记的DNTTIP1SolarbioP05485
GST蛋白MCEHY-P70270
GST pull-down试剂盒BiolinkedinIK-2004
染色质免疫沉淀试剂盒BeyotimeP2083S
QIAquick PCR纯化试剂盒Qiagen28140
NaveniFlex细胞MR Red试剂盒NavinciNC.MR.100 Red
共聚焦显微镜Carl ZeissLSM 900
碱性彗星实验BeyotimeC2041M
PEI MAX转染试剂PolyScience24765-1
OPTI-MEM培养基Gibco31985-070
Lipofectamine RNAiMAX转染试剂Invitrogen13778075
D-荧光素Gold Biotechnology18567-5MG
IndiGo成像系统Berthold--
CellTiter-Glo细胞活力检测----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
细胞系来源、培养基、血清、抗生素浓度及培养条件
阅读提示:Materials and Methods: Cell lines and cell culture
基因敲低/敲除
shRNA或sgRNA靶序列、载体、病毒感染及筛选药物浓度
阅读提示:Materials and Methods: Plasmid, lentivirus production and transduction; Table S3
药物处理
药物(ABT-199, MS-275, FK228, Olaparib)的浓度、处理时间及溶剂
阅读提示:Materials and Methods: Reagents and antibodies; Results 3.7
染色质免疫沉淀-qPCR
抗体、交联条件、洗涤及引物序列
阅读提示:Materials and Methods: Chromatin immunoprecipitation quantitative PCR; Table S3
动物模型
小鼠品系、周龄、辐照剂量、细胞注射数量、给药方案及终点指标
阅读提示:Materials and Methods: Cell line-derived xenograft model, Patient-derived xenograft models; Results 3.7