突变CEBPA通过AP-1激活缺陷促进炎症应激耐受：揭示AML治疗新靶点

本期推荐：研究团队发现CEBPA突变体p30通过抑制AP-1转录因子活性导致炎症基因表达下调，使急性髓系白血病（AML）细胞获得炎症应激耐受性。该研究揭示p42与ATF4的特异性互作是维持应激反应的关键机制，为CEBPA双等位基因突变AML提供了精准治疗靶点。成果发表于《Nature Communications》。

　　

在血液系统恶性肿瘤的复杂调控网络中，转录因子CEBPA的突变一直是个引人入胜的谜题。作为急性髓系白血病（AML）中最常见的突变基因之一，CEBPA的双等位基因突变通常导致其短亚型p30的异常表达。尽管已知p30保留了DNA结合能力，但为何这种"截短版"转录因子会赋予白血病细胞选择性优势，长期以来困扰着研究者。更令人费解的是，p30与全长亚型p42共享绝大多数染色质结合位点，却展现出截然不同的转录调控特性。

由Maria Cadefau-Fabregat领衔的国际研究团队在《Nature Communications》发表的重要研究，首次系统揭示了p30通过破坏AP-1转录因子网络导致炎症信号通路失调的分子机制。研究人员采用多组学方法，包括RNA测序（RNA-seq）分析三种实验系统（HPC-7细胞、原代造血祖细胞和巨噬细胞）的转录组变化，染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）解析CEBPA亚型的结合特征，H3K27ac HiChIP技术绘制染色质互作图谱，以及质谱分析细胞因子分泌谱。此外，通过蛋白质相互作用实验和功能验证，阐明了p42与ATF4的特异性互作机制。

研究首先在标题为"The p30 isoform is associated with decreased inflammatory gene expression"的部分揭示惊人发现：p30表达细胞的基线炎症基因表达显著降低。通过比较p30与p42表达的HPC-7细胞转录组，发现709个上调基因和822个下调基因，其中下调基因显著富集于炎症反应相关通路。这一现象在原代造血祖细胞和巨噬细胞中得到验证，且与CEBPA突变AML患者的转录特征高度一致。

在"Impaired activation of the early inflammatory response"章节，研究人员展示了p30细胞对LPS刺激的异常反应。时间进程实验显示，p30细胞在早期（2小时）的基因诱导能力显著受损，83%的差异诱导基因表现为诱导不足。这种缺陷在多种细胞模型中重现，表明p42对建立适当的炎症反应准备状态至关重要。

关于"Reduced cytokine secretion by p30-expressing cells"的发现解释了表型机制。质谱分析显示p30细胞的CXCL2、IL6等关键细胞因子分泌显著减少。这种分泌缺陷与"Reduced fitness of p42-expressing cells after prolonged LPS exposure"中的功能结果相呼应：长期LPS暴露下，p42细胞表现出更强的生长抑制和凋亡倾向，而p30细胞则获得生存优势。

研究在"Chromatin profiling reveals differential binding of AP-1 members"部分深入分子机制。虽然两种亚型共享40-50%的炎症基因调控区域，但p42特异性激活的增强子显著富集AP-1 motifs。HiChIP分析揭示p42能建立更强的染色质环互作，如Cxcl10基因座的关键调控互作仅在p42细胞中出现。

"FOS is downregulated in mutant CEBPA cells"聚焦关键效应因子。FOS家族成员在p30细胞中一致性下调，且CEBPA突变AML患者显示最低的FOS表达水平。FOS过表达可部分挽救炎症基因表达，但代价是使细胞对LPS更敏感，揭示了FOS调控的精准平衡对白血病细胞生存的重要性。

最具突破性的发现在"ATF4 preferentially interacts with p42"部分呈现。ATF4作为应激反应核心因子，其motif在p30缺陷增强子中高度富集。免疫共沉淀证实p42通过N端固有无序区（IDR）与ATF4特异性结合，而AroLite突变体（破坏相分离能力）的互作显著减弱。功能实验显示p30细胞对衣霉素诱导的内质网应激（ER stress）更为敏感，证实p42-ATF4轴对应激保护的关键作用。

这项研究构建了CEBPA突变致白血病的新范式：p30通过削弱AP-1活性（尤其是FOS表达下调）和破坏ATF4互作，使白血病细胞获得炎症耐受性，在骨髓微环境的选择压力下获得生长优势。该发现不仅解释了CEBPA突变AML的独特生物学特征，更揭示了ATF4通路作为潜在治疗靶点的重要性。从转化医学角度看，针对ATF4通路的药物可能选择性清除p30表达的白血病细胞，为这类AML的精准治疗开辟新途径。研究采用的跨物种、多模型验证策略，也为转录因子亚型功能研究提供了方法学范例。