DNA甲基转移酶3B(DNMT3B)作为多发性骨髓瘤复发的新型表观遗传调控因子及MYC稳定性的关键调节靶点

【字体: 时间:2025年04月18日 来源:Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 11.4

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  本期推荐:多发性骨髓瘤(MM)患者因表观遗传失调导致耐药复发,比利时团队发现DNMT3B通过稳定MYC蛋白驱动疾病进展。研究采用RNA-seq、shRNA敲降和选择性抑制剂Nanaomycin A证实DNMT3B抑制可阻断细胞周期、削弱克隆形成能力,并增强硼替佐米(Bz)、美法仑(Mel)及抗CD38单抗(Dara/Isa)疗效,为高危MM患者提供精准治疗新策略。

  

多发性骨髓瘤(MM)作为第二常见的血液系统恶性肿瘤,尽管蛋白酶体抑制剂(PIs)、免疫调节药物(IMiDs)和单克隆抗体(moAbs)的联合治疗显著延长了患者生存期,但几乎所有的患者最终都会面临复发和耐药(DR)的困境。这种治疗困境的背后,是肿瘤细胞复杂的表观遗传重塑机制。近年来研究发现,MM不仅是一种基因疾病,更是一种表观遗传疾病,表现为全基因组DNA低甲基化、特定基因位点的异常高甲基化,以及表观遗传修饰酶(如DNMTs、EZH2等)的突变或失调。其中,DNA甲基转移酶3B(DNMT3B)作为关键的de novo甲基化酶,在多种实体瘤和血液肿瘤中高表达并与不良预后相关,但其在MM中的具体作用机制尚不明确。

比利时布鲁塞尔自由大学的研究团队通过分析MMRF CoMMpass研究中匹配的新诊断与复发患者RNA-seq数据,首次发现DNMT3B在复发MM中显著上调,且高表达与TP53突变、del17p等高危特征显著相关。研究人员采用多组学方法系统揭示了DNMT3B通过表观遗传调控网络维持MYC蛋白稳定性、驱动细胞周期进程的关键机制,相关成果发表在《Journal of Experimental》杂志。

研究团队首先利用6个独立临床队列(GSE2658、GSE9782等)进行生物信息学分析,发现DNMT3B高表达患者总生存期显著缩短(p<0.0001)。随后通过构建多发性骨髓瘤细胞系(HMCLs)的可诱导shRNA敲降模型(AMO-1/XG-2),结合Nanaomycin A(NA)选择性抑制实验,证实DNMT3B缺失导致细胞周期阻滞(G1期增加2.1倍)、凋亡率升高3.5倍(p<0.001),且克隆形成能力下降80%。RNA-seq分析发现436个差异表达基因(FDR≤0.05),其中MYC靶通路(p=3.2×10-6)和β-catenin信号显著受抑。机制研究发现DNMT3B通过维持MYC第62位丝氨酸磷酸化(pS62MYC)延缓其蛋白酶体降解(半衰期从58分钟缩短至38分钟),而MYC过表达细胞对NA敏感性提高2.3倍(p<0.01)。临床转化方面,NA使原代MM细胞(n=9)存活率降低60%,并与硼替佐米(Bz)产生协同效应(Bliss评分>15),在5T33MM小鼠模型中联合治疗使肿瘤负荷下降75%(p<0.01)。值得注意的是,长期NA处理还使CD38表达上调3.8倍,显著增强达雷妥尤单抗(Dara)的抗体依赖性细胞毒性(ADCC)。

该研究首次阐明DNMT3B-MYC轴在MM耐药中的核心作用:DNMT3B通过非经典表观遗传机制(非依赖DNA甲基化)稳定MYC蛋白,维持肿瘤干细胞特性。这一发现突破了传统DNMT抑制剂(DNMTi)仅通过去甲基化起效的认知,为开发选择性DNMT3B抑制剂提供了理论依据。更重要的是,研究证实NA可逆转对PIs、烷化剂和单抗的耐药性,这种"表观遗传增敏"策略为克服MM治疗瓶颈提供了新思路。未来需要进一步解析DNMT3B不同结构域的功能特异性,以及其与AURKA等激酶的相互作用网络,以优化靶向治疗方案。

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