Expression of ENL YEATS domain tumor mutations in nephrogenic or stromal lineage impairs kidney development：揭示肾发育异常与肿瘤突变的隐秘联系

为探究 ENL YEATS 结构域肿瘤突变在肾脏发育和肿瘤发生中的作用，研究人员构建小鼠模型开展研究。结果显示，该突变在肾源性或基质谱系中表达会损害肾发育，导致新生儿死亡。此研究为探索其在肿瘤发生中的作用奠定基础。

　　在生命的奇妙旅程中，肾脏的发育是一个极其精密且复杂的过程，犹如一场编排完美的交响乐。然而，当一些 “不和谐音符” 出现时，就可能引发各种问题。Wilms 肿瘤作为儿童中最常见的肾癌，一直是医学领域重点关注的对象。尽管科学家们不断探索，但导致这种肿瘤发生的具体机制，尤其是相关基因突变在正常肾脏发育和疾病发生过程中的作用，仍如同迷雾一般，让研究者们难以捉摸。

近年来，随着研究的深入，在 Wilms 肿瘤中发现了一些热点突变，其中 ENL YEATS 结构域的突变较为频繁，约占 4 - 9% 的病例。这些突变究竟如何影响肾脏发育？它们在肿瘤发生中又扮演着怎样的角色？为了解开这些谜团，来自 Van Andel Institute 的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Nature Communications》上，为我们理解肾脏发育异常与肿瘤发生之间的关系提供了新的视角。

研究人员为了探究 ENL YEATS 结构域肿瘤突变的作用，采用了多种关键技术方法。在动物模型构建方面，利用 CRISPR/Cas9 基因编辑技术，创建了模拟患者来源的 ENL^T突变的条件性敲入小鼠模型。在基因表达分析上，运用了批量 RNA 测序（RNA-seq）和空间转录组学技术，以研究基因表达的变化。同时，通过荧光激活细胞分选（FACS）技术分离特定细胞进行深入分析。实验小鼠来自多个品系，如 CMV-Cre、Six2-TGC^tg、Foxd1^GC和 Rosa26 tdTomato reporter LSL-tdT^tg等，为研究提供了丰富的样本资源。

研究结果如下：

1. 条件性敲入小鼠模型的构建：研究人员成功构建了针对两种常见 ENL 突变（Enl^1711SinsNHL和 Enl^[1]13NPP>K）的条件性敲入小鼠模型（Enl^T-fl）。通过多种实验方法，如短程和长程基因组 PCR、DNA Sanger 测序等，验证了模型的准确性。利用不同的 Cre 系，如 CMV-Cre、Six2-TGC^tg和 Foxd1^GC，实现了在不同细胞谱系中诱导突变 ENL 的表达。
2. ENL^T突变对肾脏发育的影响：当诱导小鼠全身表达突变 ENL 时，未能获得存活的突变幼崽。对胚胎期 E18.5 的肾脏进行分析发现，ENL^T突变肾脏显著小于正常肾脏，且缺乏成熟的肾单位结构，出现囊肿样结构，肾源性区域紊乱。免疫染色结果表明，WT1 和 E-Cadherin 的表达模式发生改变，进一步证实了肾脏发育受到损害。
3. ENL^T突变在 Six2 肾源性谱系中的作用：为了更深入研究 ENL^T突变在特定谱系中的影响，研究人员将突变引入 Six2 肾源性谱系。结果显示，Six2-ENL^T突变幼崽出生后不久死亡，肾脏重量和大小明显减小，肾发育异常，肾单位小管稀少，成熟肾小球几乎缺失。免疫荧光染色表明，SIX2⁺帽间质细胞数量减少，新生肾单位形成受阻，近端和远端小管发育受损，而集合管发育受影响较小。通过批量 RNA 测序和空间转录组学分析发现，突变肾脏中许多基因表达发生变化，Hox 基因上调，肾单位祖细胞 “干性” 基因下调，同时影响了 Wnt 信号通路等相关通路，导致肾单位祖细胞自我更新受损、过早分化和分化受阻。
4. ENL^T突变在 Foxd1⁺基质中的作用：研究人员利用 Foxd1^GC菌株，将 ENL^T突变引入基质谱系。结果发现，Foxd1-ENL^T突变幼崽出生后数小时内死亡，肾脏重量和大小减小。H&E 和免疫荧光染色显示，突变肾脏的结构变化与 Six2-ENL^T突变肾脏不同，表现为包膜基质增厚，肾单位祖细胞区域扩大，但肾小球结构异常，肾小管发育受损。基因表达分析表明，突变基质细胞中 Hox 基因激活，许多与肾脏发育相关的基因表达失调，同时通过细胞 - 细胞通讯分析发现，基质与肾单位之间的配体 - 受体相互作用发生改变，影响了肾脏发育。

在讨论部分，研究人员指出，他们的研究首次建立了模拟 Wilms 肿瘤中 ENL YEATS 结构域突变的小鼠模型，揭示了该突变在肾源性和基质谱系中表达会通过不同途径阻碍肾脏发育，导致严重的结构缺陷和新生儿死亡。研究还发现，ENL^T突变肾脏的发育缺陷可能与 Hox 基因簇的激活、Wnt 信号通路的异常以及肾单位祖细胞 “干性” 基因的表达变化有关。虽然目前在小鼠模型中尚未观察到肿瘤形成，但该研究为进一步探究 ENL 突变在肿瘤发生中的作用奠定了坚实基础，未来可通过控制突变在特定细胞谱系中的诱导时间等方式，深入研究其与肿瘤发生的关系。同时，研究结果也强调了正确的表观遗传和转录调控在肾脏发育中的关键作用，为理解 Wilms 肿瘤的病因和开发新的治疗策略提供了重要线索。