β-连环蛋白与MSI2互作调控Wnt信号mRNA网络在髓系白血病中的新机制

本研究针对髓系白血病中Wnt/β-catenin信号异常激活但靶向治疗困难的现状，揭示了β-catenin通过RNA结合蛋白MSI2间接调控Wnt通路关键转录因子LEF-1 mRNA稳定性的新机制。研究人员通过RIP-seq、CLIP等技术发现β-catenin与MSI2互作形成复合物，共同维持LEF-1表达和造血干细胞扩增，为白血病治疗提供了新靶点。

　　

在血液系统恶性肿瘤中，Wnt/β-catenin信号通路的异常激活已被证实与急性髓系白血病（AML）和慢性髓系白血病（CML）的发生发展密切相关。作为该通路的核心调控因子，β-catenin在80%的AML病例中过度表达，与患者不良预后显著相关。然而，尽管β-catenin被视为极具潜力的治疗靶点，针对它的药物开发却屡屡受挫。这主要源于两个关键问题：一是β-catenin在造血系统中的分子互作网络远未阐明；二是传统认知中β-catenin通过细胞膜黏附复合物发挥功能的模式，与流动性强的血细胞特性存在矛盾。

英国的研究团队通过前期蛋白质互作组学研究，意外发现β-catenin在髓系细胞中与大量RNA结合蛋白（RBP）存在相互作用，暗示其可能参与转录后调控。为深入探索这一现象，研究人员综合运用RNA免疫沉淀测序（RIP-seq）和紫外交联免疫沉淀（CLIP）等技术，系统解析了β-catenin在髓系白血病中的RNA调控网络。研究团队首先在K562和HEL髓系白血病细胞系中证实，β-catenin能特异性富集Wnt信号通路相关mRNA，包括AMER1、BCL9L、AXIN2和LEF1等。有趣的是，虽然β-catenin本身缺乏经典RNA结合域，CLIP实验显示其直接结合RNA能力有限，提示其可能通过其他RBP间接调控mRNA。

通过互作蛋白筛选，Musashi-2（MSI2）作为关键RBP脱颖而出。免疫共沉淀（Co-IP）实验证实，β-catenin与MSI2在18种髓系细胞系和60%的原代AML样本中存在显著共表达，且这种互作不依赖RNA介导。AlphaFold3蛋白结构预测分析显示，两者可能通过大分子复合物间接结合。功能研究发现，MSI2敲低会显著降低Wnt信号输出（TCF/LEF活性），这源于其对LEF-1表达的调控——MSI2通过直接结合LEF1 mRNA的3'-UTR区域维持其稳定性，而β-catenin可增强这种结合。在机制上，MSI2缺失导致LEF1 mRNA半衰期缩短，伴随LEF-1蛋白核转位减少。

研究最后将发现延伸至临床相关模型。在人脐带血来源的CD34⁺造血干/祖细胞（HSPC）中，MSI2过表达可促进细胞扩增并维持CD34⁺群体，而LEF1敲除能逆转这种效应，证实MSI2-LEF1轴在正常造血调控中的重要性。

该研究首次揭示了β-catenin在造血系统中通过MSI2调控Wnt信号mRNA网络的非经典功能，突破了对其仅作为转录共激活因子的传统认知。发现不仅为理解β-catenin在白血病中的致癌机制提供了新视角，更提示靶向β-catenin-RBP互作界面可能成为治疗AML的新策略。论文发表于《Oncogene》杂志，为克服当前β-catenin靶向治疗困境提供了重要理论依据。

主要技术方法：研究采用RNA免疫沉淀测序（RIP-seq）鉴定β-catenin结合mRNA，紫外交联免疫沉淀（CLIP）验证直接RNA结合能力，免疫共沉淀（Co-IP）和Western blot分析蛋白互作，慢病毒转染构建基因敲低/过表达模型，并使用原代AML患者样本（n=20）和脐带血CD34⁺细胞进行功能验证。

研究结果：

1. β-Catenin RIP-seq揭示Wnt信号mRNA网络：在K562和HEL细胞中鉴定出582-1179个差异富集mRNA，190个共有基因显著富集Wnt通路成分。
2. β-catenin的有限直接RNA结合能力：CLIP显示其RNA结合依赖MSI2等RBP介导。
3. MSI2与β-catenin的保守互作：在60%AML样本中共表达，结构预测提示间接复合物形成。
4. MSI2通过LEF1调控Wnt输出：敲低MSI2减少LEF-1核定位，CLIP证实其直接结合LEF1 mRNA并受β-catenin增强。
5. MSI2-LEF1轴驱动HSPC扩增：功能实验证明该机制在正常造血干/祖细胞中同样适用。

结论与意义：这项研究开创性地揭示了β-catenin在髓系细胞中通过MSI2调控Wnt信号mRNA的转录后调控网络，特别是对LEF1 mRNA稳定性的调控。发现不仅解释了β-catenin在白血病干细胞维持中的新机制，更为开发靶向β-catenin-RBP互作界面的精准治疗策略奠定了理论基础。由于MSI2和β-catenin在AML中常共表达且与不良预后相关，针对该通路的干预可能具有重要临床转化价值。