ASXL1/SRSF2双突变通过免疫重编程驱动白血病发生的新机制

《Leukemia》：asxl1 C-terminal truncation and SRSF2 mutation drive leukemogenesis via immune reprogramming

本研究针对ASXL1与SRSF2P95H双突变在急性髓系白血病(AML)中的协同致病机制，通过建立斑马鱼双突变模型，结合RNA测序和单细胞分析，发现双突变通过诱导造血干细胞(HSC)免疫激活与微环境免疫抑制的独特重编程模式促进白血病进展。该研究为靶向白血病干细胞免疫调控提供了新视角。

　　

在血液肿瘤研究领域，携带染色质修饰和剪接体相关基因突变的急性髓系白血病(AML)始终是临床治疗的难点。其中，附加性别样基因1(ASXL1)和多聚嘧啶结合蛋白2(SRSF2)的突变频繁共存于髓系肿瘤患者中，且双突变患者预后显著差于单突变患者，提示二者存在协同致癌作用。然而，这种协同作用背后的细胞与分子机制一直不明，阻碍了靶向治疗策略的开发。

为揭示这一谜题，香港大学的研究团队在《Leukemia》发表了创新性研究，他们巧妙利用斑马鱼模型，结合多组学分析，首次揭示了ASXL1 C端截短突变与SRSF2^P95H点突变通过重塑免疫微环境驱动白血病的全新机制。

研究人员首先通过基因工程手段构建了携带asxl1 C端截短突变（简称A）和Tg(Runx1: SRSF2^P95H)转基因（简称S）的斑马鱼双突变模型（SA）。在胚胎阶段，SA斑马鱼即表现出髓系祖细胞标志物pu.1表达的显著增加。成年后（9-12月龄），双突变斑马鱼肾脏骨髓（KM，相当于哺乳动物的骨髓）中出现单核细胞区室扩增、原始细胞比例升高以及外周血病态造血等慢性粒-单核细胞白血病(CMML)样表型，且生存期显著缩短。这些表型与小鼠模型及临床患者特征高度吻合。

为评估SA细胞的致白血病潜能，研究人员进行了连续移植实验。将野生型(WT)、A、S及SA斑马鱼的KM细胞移植至透明斑马鱼（Casper品系）体内。结果显示，SA突变细胞在受体中定植能力增强，并能诱发进行性白血病病变，表现为原始细胞增多、单核细胞增多、病态造血及髓系前体细胞和中性粒细胞减少。连续移植进一步缩短了SA细胞受体的生存期，表明双突变赋予了细胞强大的自我更新和致白血病能力。

机制探索上，KM细胞的RNA测序分析揭示，双突变导致免疫和炎症反应相关通路基因普遍下调，营造了免疫抑制微环境。这一现象在小鼠模型中得到交叉验证，关键免疫基因如Irf7、Tnfsf13b、Rel和Relb的表达均被一致抑制。剪接分析（rMATS）发现双突变斑马鱼中存在大量差异剪接事件（747个差异剪接基因），这些基因显著富集于JAK-STAT信号通路、免疫炎症反应及剪接体复合物等与白血病发生密切相关的通路。

单细胞RNA测序(scRNA-seq)进一步精细描绘了KM细胞的异质性变化。在SA斑马鱼中，造血干细胞(HSC)和造血祖细胞(HSPC-MPP)群体显著扩增，提示干细胞特性增强，这与白血病的侵袭性相关。同时，淋系区室扩增，而髓系和红系的前体及成熟细胞群体减少，表明分化过程受阻。基因集变异分析(GSVA)显示，在大多数KM细胞群体中，免疫和炎症反应通路呈负向富集，即被抑制。然而，在HSC群体中却观察到了截然不同的景象：一系列关键炎症相关基因（如nfkbiaa, relb, nfkb2, irf1b, irf7, cd40, nfkbie, nfkbiab, tnfb, traf, stat1a等）显著上调，呈现出强烈的免疫激活状态。

主要技术方法

本研究的关键技术包括：利用斑马鱼基因编辑技术构建asxl1和SRSF2^P95H单突变及双突变模型；通过连续移植实验评估白血病细胞的体内再生能力；对斑马鱼肾脏骨髓细胞进行批量RNA测序和单细胞RNA测序以分析转录组变化；应用基因本体论(GO)分析、基因集富集分析(GSEA)和基因集变异分析(GSVA)进行生物信息学挖掘；使用rMATS软件进行差异剪接分析；通过qRT-PCR对关键基因表达和剪接事件进行验证。研究所用样本均来自实验构建的斑马鱼模型。

研究结果

Development of chronic myelomonocytic leukemia(CMML) phenotype in asx/1+/- and SRSF2P95H zebrafish

通过胚胎原位杂交、肾脏骨髓细胞化学染色和外周血涂片分析，证实双突变斑马鱼在胚胎期髓系祖细胞增多，成年后出现KM单核细胞增多、原始细胞比例升高、外周血病态造血及生存期缩短等CMML样表型。

Concurrent mutations of asxl1 and SRSF2 promote leukemogenesis via immune reprogramming in zebrafish

批量转录组分析发现双突变导致免疫反应相关基因普遍下调，营造免疫抑制微环境。单细胞转录组分析则揭示了一种独特的“双重免疫重编程”模式：HSC内部免疫激活，而周围细胞群体免疫抑制。

结论与意义

本研究首次在斑马鱼模型中揭示了ASXL1与SRSF2^P95H双突变协同致癌的新机制。其核心在于双突变诱导了骨髓微环境的“双重免疫重编程”——在白血病干细胞（HSC）内部激活促炎信号（如NF-κB通路），同时抑制其周围微环境的免疫监视功能。这种独特的免疫环境为白血病干细胞的生存和增殖提供了“庇护所”，从而驱动白血病进展。该发现不仅解释了为何SRSF2突变本身具有促炎特性，但在与ASXL1突变共存时却导致整体免疫抑制的悖论，更重要的是，为靶向白血病干细胞的免疫调控提供了新的治疗思路。研究结果在斑马鱼、小鼠和临床数据中表现出保守性，凸显了斑马鱼模型在白血病研究和治疗开发中的重要价值。未来研究需进一步阐明这些共突变在分子和蛋白质水平上的具体作用机制。