Nature Genetics发现了可以预防血癌的“跳跃”基因

一项新的研究发现了所谓的“跳跃”基因的惊人作用，它是导致许多人类疾病的基因突变的源头。在德克萨斯大学西南分校儿童医学中心研究所(CRI)的一项新研究中，科学家们意外发现，这些DNA序列，也被称为转座子，可以预防某些血癌。

　　

 

   

图:顾志民博士，德克萨斯大学西南儿童医学中心研究所博士后，徐健博士，西南儿童医学中心研究所副教授

资料来源:德州大学西南医学中心

达拉斯——2021年4月8日——一项新的研究发现了所谓的“跳跃”基因的一个惊人作用，它是导致许多人类疾病的基因突变的来源。在德克萨斯大学西南分校儿童医学中心研究所(CRI)的一项新研究中，科学家们意外发现，这些DNA序列，也被称为转座子，可以预防某些血癌。

这些研究结果发表在《自然遗传学》杂志上，科学家们发现了一种新的生物标志物，该标志物可以帮助预测患者对癌症治疗的反应，并为急性髓系白血病(AML)找到新的治疗靶点。急性髓系白血病是一种最致命的成人和儿童血癌。

转座子是一种DNA序列，当被激活时，它可以从基因组的一个位置移动或跳跃到另一个位置。尽管存在许多不同类型的转座子，徐实验室的科学家们集中研究了一种被称为长间隔元件-1 (L1)逆转录转座子的类型。L1序列通过复制并粘贴到基因组的不同位置起作用，这通常会导致突变，从而导致癌症等疾病。近一半的癌症包含L1插入其他基因引起的突变，特别是肺癌、结直肠癌和头颈癌。L1突变在AML等血癌中的发生率极低，但其原因尚不清楚。

当研究人员筛选人类AML细胞以确定对癌细胞生存至关重要的基因时，他们发现MPP8，一种已知的L1调节因子，是AML细胞选择性需要的。为了了解这种联系的潜在基础，Xu实验室的科学家们研究了L1序列在人类和小鼠白血病细胞中是如何调控的。他们有两个重要发现。首先，MPP8阻止了启动AML的细胞中L1序列的复制。二是当L1活性被打开时，会损害AML细胞的生长或生存。

“我们最初的发现令人惊讶，因为长期以来人们一直认为，激活的转座子通过产生基因突变促进癌症的发展。我们发现，对于血癌则相反，L1活性降低与患者的临床结果和治疗耐药性恶化相关，”CRI副教授、该研究的高级作者Jian Xu博士说。

因此，MPP8抑制L1以保护癌细胞基因组，并允许aml启动细胞存活和增殖。癌细胞，就像健康细胞一样，需要维持一个稳定的基因组来复制。太多的突变，比如L1活动产生的突变，会削弱癌细胞的复制。研究人员发现L1激活导致基因组不稳定，进而激活DNA损伤反应，触发细胞死亡或消除细胞复制自身的能力。Xu相信，这一发现可能为髓系白血病细胞对目前用于治疗患者的DNA损伤诱导疗法异常敏感提供了一个机制解释。

“我们发现L1激活可以抑制某些血癌的存活，这为将其用作预后生物标志物提供了可能，并可能利用其活性靶向癌细胞而不影响正常细胞，”Xu说。

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