综述：DNA甲基化在同卵双胞胎急性淋巴细胞白血病不一致发病中的作用：病例报告与系统评价

这篇综述通过同卵双胞胎病例（ALL患者与健康对照）的纳米孔测序（ONT），揭示了急性淋巴细胞白血病（ALL）中全基因组CpG低甲基化与6mA/CHG/CHH高甲基化的特征差异，并鉴定出ZDHHC11、NBPF1等肿瘤相关基因的差异甲基化位点（DML）。系统综述进一步阐明了DNA甲基化（如PI3K-AKT、JAK/STAT通路）在白血病发生中的关键作用，为ALL表观遗传机制研究提供了新视角。

　　

引言

急性淋巴细胞白血病（ALL）是一种以骨髓和淋巴组织中未成熟淋巴细胞异常增殖为特征的恶性血液疾病，占所有白血病的15%。尽管其病因尚未完全阐明，但表观遗传修饰尤其是DNA甲基化的异常已被证实与ALL发病密切相关。同卵双胞胎研究因其遗传背景高度一致，成为探索环境与表观遗传相互作用的理想模型。

病例报告

研究报道了一对23岁同卵双胞胎，其中兄长确诊为Ph+ALL（BCR::ABL p190融合基因阳性），而健康弟弟无异常。通过牛津纳米孔技术（ONT）对双胞胎外周血进行全基因组测序，首次同步检测了6mA、CpG、CHG和CHH四种甲基化修饰类型。

方法与材料

样本采用ONT R9.4.1测序芯片，覆盖深度10-20×。甲基化位点通过Nanopolish（CpG）和Tombo（6mA/CHG/CHH）分析，差异甲基化位点（DML）和区域（DMR）通过SMART2软件鉴定（p<0.01，甲基化特异性MS>0.5）。基因功能注释采用ChIPseeker包，通路分析基于clusterProfiler。

结果

甲基化特征

• 全局模式：ALL患者呈现显著CpG低甲基化（p=6.19E^-242
  ），而6mA、CHG、CHH高甲基化（p均<0.0001）。
• 区域特异性：CpG低甲基化集中于开放海区（open sea）、基因体和3'UTR；6mA/CHG在基因体、TSS1500/TSS200和3'UTR高甲基化；CHH则在所有区域均高甲基化（图2）。
• 重复序列：转座子区域6mA（p=1.74E^-291
  ）、CHG（p=3.85E^-298
  ）和CHH（p≈0）甲基化水平显著升高，CpG（p=3.85E^-298
  ）降低（图2f-i）。

差异甲基化分析

• DML/DMR：鉴定到2245个6mA-DML、1773个CpG-DML等，涉及ZDHHC11（Burkitt淋巴瘤相关）、NBPF1（泛癌基因）、TPTE（PTEN通路）等关键基因（表1）。
• 通路富集：差异基因显著富集于PI3K-AKT和JAK/STAT通路，与白血病细胞增殖、凋亡抵抗密切相关。

文献综述

系统回顾136篇文献发现，m6A甲基化酶（如METTL3）通过稳定癌基因mRNA（如AXL）促进AML进展，而CpG岛异常甲基化（如CDKN2A、PAX5）在B/T-ALL中分别导致细胞周期失调和B细胞分化阻滞。

讨论

本研究首次在同卵双胞胎中揭示ALL特异的甲基化图谱：

1. 机制关联：CpG低甲基化可能激活原癌基因，而6mA/CHH高甲基化通过影响染色质开放性或RNA稳定性促进白血病发生。
2. 临床意义：ZDHHC11、USP39等基因的甲基化变异或成为ALL诊断标志物；PI3K-AKT通路为潜在治疗靶点。
3. 局限性：单一样本需扩大验证，且未整合转录组数据。

结论

DNA甲基化修饰（尤其是CpG/6mA动态平衡）是ALL发病的关键表观遗传调控因子。同卵双胞胎模型为环境-表观遗传互作研究提供了独特视角，未来需结合多组学深入探索甲基化在白血病精准治疗中的应用。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持结论）