DNMT3A基因突變對造血異常調(diào)控的機制研究-從基因組學到功能生物學.pdf

1、本研究論文包括兩個部分:（一）DNMT3A基因突變在急性單核細胞白血病中高頻發(fā)生并提示不良預后;（二）DNMT3A基因突變損傷其編碼蛋白的功能并促發(fā)血液系統(tǒng)細胞的增殖。通過第二代測序技術以及相關的功能學研究，我們不僅在急性單核細胞白血病樣本中發(fā)現(xiàn)一個新的高頻突變基因DNMT3A，而且發(fā)現(xiàn)它的突變會對造血干祖細胞生物學活性產(chǎn)生異常的作用，本研究不僅為臨床上白血病的診斷提供了一個新的分子標志物，而且也為進一步針對該蛋白的功能研究和有效的臨床

2、治療建立了理論基礎。
　　第一部分
　　DNMT3A基因突變在急性單核細胞白血病中高頻發(fā)生并提示不良預后
　　急性單核細胞白血病在FAB分型中屬急性髓系白血病M5型(AML-M5)，是一種因獲得性分子遺傳學水平異常而引起的血液系統(tǒng)惡性腫瘤。從分子機制上講，AML-M5最常累及11q23位點的MLL基因的易位，NPM1，F(xiàn)LT3等基因也有一定突變頻率，但是大部分的M5患者依舊未能找到特異的致病基因。為從基因組的角度來尋求

3、AML-M5的致病根源，本研究應用第二代測序技術，對9例既有病理標本又有正常對照組織和5例不含正常對照組織的AML-M5樣本進行了全外顯子組測序。通過嚴格的生物信息學分析，我們發(fā)現(xiàn)了11個具重現(xiàn)性突變的基因。繼而在98例AML-M5白血病樣本中，對其中6個有重現(xiàn)性突變的基因作進一步全外顯子測序，發(fā)現(xiàn)了一個高頻突變基因DNMT3A，其突變頻率達到20.5％(23/112)。同時我們發(fā)現(xiàn)，AML-M5樣本中，DNMT3A突變常伴隨有多種其他

4、分子異常，伴隨頻率最高的是NPM1突變(69.6％，16/23)，但DNMT3A突變與MLL易位卻相互排斥。結(jié)合臨床資料，與不含DNMT3A突變的患者相比較，突變患者在年齡上相對年長(p=0.022)，惡性增生的白細胞數(shù)量相對較高(p=0.003)，總生存期短(p=0.004)，從治療始至失敗時間也短(p=0.005)?？傊?，高頻突變基因DNMT3A為今后AML-M5的分子診斷、臨床治療和預后判斷提供了又一新的標志物。
　　第二部

5、分
　　DNMT3A基因突變損傷其編碼蛋白的功能并促發(fā)血液系統(tǒng)細胞的增殖
　　表觀遺傳學是已知的維持造血系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的一個重要調(diào)控網(wǎng)絡，表觀修飾相關蛋白之一DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A蛋白（DNMT3A），其編碼基因近來被報道在急性白血病患者中有～20％的突變率，尤其是R882位點的突變頻率最高。在條件性基因敲除的小鼠模型中證實，DNMT3A是造血干細胞分化所必需的蛋白，而DNMT3A突變是否會引起造血系統(tǒng)的異常還未見報道。本研究利用逆

6、轉(zhuǎn)錄病毒感染小鼠骨髓干祖細胞和細胞株的方式，在體內(nèi)和體外證實DNMT3A-R882H突變能夠破壞該蛋白的正常功能，并能引起細胞的異常增殖。主要表現(xiàn)為DNMT3A-R882H突變延遲髓系細胞盼分化，引起骨髓內(nèi)LSK(Lin-Sca-1+C-kit+)細胞群以及長程造血干細胞群的比例增加。另外，DNMT3A突變能夠引起小鼠外周血中髓系細胞的增殖，并以單核細胞的異常增多為主。此外，通過表達譜芯片的檢測，我們發(fā)現(xiàn)一組與造血干細胞活性相關的基因在