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在异基因造血干细胞移植（HSCT）中，延迟血小板恢复（DPR）是常见且机制不明的并发症。研究人员针对此开展 DPR 中 DNA 甲基化对巨核细胞生成影响的研究。结果发现 DPR 患者存在 DNA 高甲基化，地西他滨可改善。这为治疗 DPR 提供新思路。
在医学领域，异基因造血干细胞移植（HSCT）为众多血液疾病患者带来了新的希望，然而，它却伴随着一些棘手的并发症，其中延迟血小板恢复（DPR）尤为突出。DPR 在 20% - 37% 的 HSCT 受者中出现，严重影响患者的预后情况。目前，DPR 的发病机制仍存在诸多争议，虽然知道可能涉及移植物抗宿主病、感染、干细胞输注等多种因素，但具体细节并不清晰。不过，有研究发现，DPR 患者骨髓中的巨核细胞显著减少甚至缺失，这表明巨核细胞生成受损或许在 DPR 的发展过程中起着关键作用。
为了深入探究 DPR 背后的机制，苏州大学附属第一医院的研究人员展开了一系列研究。他们发现，DPR 患者的造血干细胞（HSCs）和巨核细胞祖细胞（MKPs）的 CG 岛存在显著的高甲基化现象。这一发现揭示了 DPR 与 DNA 甲基化之间的紧密联系。同时，研究人员还发现，使用低甲基化药物地西他滨进行治疗，能够有效降低 MKPs 中甲基化的 CG 水平，进而增强小鼠体内巨核细胞的生成能力。此外，他们还深入研究了 DNA 甲基转移酶 3A（DNMT3A）在这一过程中的作用，发现 DNMT3A 对巨核细胞生成具有负向调节作用，并且它能够直接结合并甲基化 ETS1 和 RUNX1 基因。这些研究成果为理解 DPR 的发病机制提供了新的视角，也为开发针对 DPR 的治疗方法提供了潜在的靶点，论文发表在《SCIENCE ADVANCES》上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先是全基因组亚硫酸氢盐测序（WGBS），该技术能够分析不同细胞类型（如 HSCs 和 MKPs）在全基因组范围内的 DNA 甲基化水平。其次是染色质免疫沉淀测序（CHIP - seq），利用这项技术可以确定 DNMT3A 直接结合和甲基化的基因。此外，研究人员还从苏州大学附属第一医院选取了 3 例 DPR 患者作为样本队列进行研究。
研究结果如下：
- DPR 患者 HSCs 和 MKPs 的 DNA 高甲基化：研究人员从 DPR 患者和移植物功能良好（GGF）患者的骨髓中分离出 HSCs 和 MKPs，通过 WGBS 分析发现，与 GGF 患者相比，DPR 患者的 HSCs 和 MKPs 中，除部分个体外，mCG 水平更高，CG 岛存在明显的高甲基化现象，且各染色体的差异甲基化区域（DMRs）也呈现相对高甲基化状态。
- 地西他滨促进巨核细胞增殖和分化：给 C57BL/6 小鼠使用地西他滨后，发现小鼠的血小板计数显著增加，巨核细胞多倍体化程度升高，表明巨核细胞成熟得到改善。对小鼠的巨核细胞和 MKPs 进行 WGBS 分析，发现地西他滨处理后，这两种细胞的整体 mCG 水平降低，同时还揭示了 DNA 甲基化和转录组的变化，即部分基因启动子区域出现低甲基化或高甲基化，且基因的低 / 高甲基化可导致转录水平的上调或下调。
- DNMT3A 负向调节巨核细胞生成：在体外对纯化的 CD34+细胞进行 DNMT3A 敲低和过表达实验，结果显示，DNMT3A 敲低可促进巨核细胞增殖，而过表达则抑制巨核细胞生成。将过表达 DNMT3A 的 HSCs 移植到小鼠体内，发现血小板恢复明显延迟，这表明 DNMT3A 在体内也对巨核细胞生成起着负向调节作用。
- DNMT3A 直接结合并甲基化 ETS1 和 RUNX1：通过搜索 GEO 数据库和进行 CHIP - seq 实验，研究人员确定了 ETS1、RUNX1 和 KLF3 是 DNMT3A 的直接靶基因，且在 DPR 患者的 CD34+ CD41+细胞中，ETS1 和 RUNX1 的表达水平相较于 GGF 患者有所下降，这表明 DNMT3A 对 ETS1 和 RUNX1 的异常调节可能参与了 DPR 的巨核细胞生成过程。
研究结论和讨论部分指出，该研究揭示了 HSCT 后 DPR 患者在巨核细胞生成过程中存在异常的 DNA 表观遗传和转录变化。地西他滨可通过调节由 DNMT3A 介导的 ETS1 和 RUNX1 等巨核细胞特异性基因，促进巨核细胞的增殖和分化。然而，巨核细胞生成是一个复杂的过程，受到造血细胞内在生物学特性以及骨髓微环境中多种细胞成分和信号通路的影响。目前，对于 HSCT 后 DPR 机制的研究仍处于早期阶段，未来还需要进一步深入研究，以更全面地了解这一复杂过程，为临床治疗 DPR 提供更有效的策略 。
