《Clinical and Experimental Medicine》:The epigenetic revolution in hematology: from benchside breakthroughs to clinical transformations

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Clinical and Experimental Medicine 3.2

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  这篇综述系统阐述了表观遗传修饰(DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA等)在血液系统恶性肿瘤(如AML、MDS)中的核心作用,重点探讨了DNMTi(如阿扎胞苷)、HDACi(如伏立诺他)、EZH2抑制剂(如他泽司他)等靶向疗法的机制与临床挑战,并展望了CRISPR表观编辑和联合治疗等新兴策略。

超越基因组:血液恶性肿瘤中的表观遗传回声

表观遗传机制通过改变染色质结构而非DNA序列调控基因表达,在造血系统发育和恶性转化中发挥关键作用。DNA甲基化由三类蛋白协同调控:"书写者"(如DNMT3A)、"阅读者"(如MBD家族)和"擦除者"(如TET2)。在AML中,DNMT3A突变导致抑癌基因启动子区超甲基化,而TET2功能缺失则使异常甲基化稳定积累。

组蛋白修饰通过乙酰化(HATs/CBP)、甲基化(EZH2介导H3K27me3)等动态标记调控染色质开放状态。BRD4等"阅读器"识别组蛋白乙酰化并激活MYC等癌基因,而HDACs过度活跃会压缩染色质并沉默分化相关基因。非编码RNA如miR-29通过调控DNMT3A表达参与表观失衡,而lncRNA HOTAIR可引导PRC2复合体靶向抑制抑癌基因。

表观遗传疗法的现状与突破

DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)阿扎胞苷和地西他滨通过嵌入DNA不可逆结合DNMTs,逆转抑癌基因沉默。口服制剂ASTX727(地西他滨/西达尿苷)显著提高生物利用度,而天然化合物姜黄素和表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)展现出低毒性去甲基化潜力。组蛋白去乙酰化酶抑制剂(HDACi)如伏立诺他通过松弛染色质激活凋亡通路,罗米地辛则兼具HDAC抑制和DNMT下调的双重效应。

EZH2抑制剂他泽司他特异性靶向PRC2复合体催化亚基,对伴EZH2突变的滤泡性淋巴瘤(FL)疗效显著,但在NK/T细胞淋巴瘤中表现有限。表观遗传药物面临的主要挑战包括:

  • 治疗响应滞后(DNMTi需数月评估)

  • 克隆异质性导致的获得性耐药

  • 骨髓抑制等剂量限制性毒性

新兴治疗范式与精准医学

溴结构域抑制剂(BETi)如OTX015通过阻断BRD4与乙酰化组蛋白结合,下调MYC/VEGF通路,在AML和骨髓纤维化中显示出抗肿瘤和抗纤维化双重作用。CRISPR-dCas9系统可实现位点特异性表观编辑——dCas9-DNMT3A融合蛋白靶向甲基化RUNX1基因抑制白血病发生,而dCas9-p300激活γ-珠蛋白表达改善β-地中海贫血症状。

联合策略显著提升疗效:

  • HDACi(帕比司他)增强化疗药物(阿糖胞苷)的染色质渗透性

  • 表观药物与免疫检查点抑制剂协同提高肿瘤抗原呈递

  • 维奈托克(BCL-2抑制剂)与阿扎胞苷协同诱导AML细胞凋亡

挑战与未来方向

单细胞表观组学和多组学整合将推动个体化治疗,而纳米载体(如脂质体包裹阿扎胞苷)可提高靶向性。针对表观遗传"书写者"(如METTL3 m6A甲基转移酶)和"阅读器"(如YTHDF家族)的新型抑制剂正在开发中。值得注意的是,EZH2在AML中呈现双重角色——在疾病起始阶段发挥抑癌作用,而在进展期促进干细胞特性,这种时空特异性提示需要动态治疗策略。

表观遗传治疗正从"广谱调控"向"精准干预"进化,通过整合CRISPR编辑、免疫治疗和人工智能预测模型,有望实现血液恶性肿瘤的功能性治愈。

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