非编码区突变通过稳定野生型NICD激活致癌性NOTCH信号通路揭示CLL新型致病机制

慢性淋巴细胞白血病(CLL)患者NOTCH1基因3’UTR区非编码突变通过激活隐蔽剪接位点，产生缺失PEST结构域的新型NOTCH1 152蛋白变体。该变体通过反式调控(trans)阻碍野生型NOTCH1胞内结构域(NICD)的泛素化降解，首次揭示"蛋白海绵"机制驱动的致癌信号激活，为CLL预后监测提供新型分子标志物。

　　

慢性淋巴细胞白血病(CLL)作为成人最常见的血液系统恶性肿瘤，其疾病异质性始终是临床治疗的难点。近年来研究发现，NOTCH信号通路异常激活与CLL不良预后显著相关，但令人困惑的是，发生在NOTCH1基因3’末端非翻译区(3’UTR)的突变竟比编码区突变表现出更强的侵袭性表型。这一反常现象暗示着尚未被认知的分子机制，成为破解CLL恶性进展的关键突破口。

研究人员通过系统解析NOTCH1基因3’UTR区g.139390152(A>G)突变的功能效应，发现该突变将隐蔽剪接受体位点强化为有效剪接位点。分子生物学分析显示，由此产生的新型NOTCH1 152蛋白变体呈现出独特的结构特征：既缺失了调控蛋白稳定性的PEST结构域，又在C末端新增了68个氨基酸的异常序列。深入机制研究表明，NOTCH1 152变体虽然自身转录活性降低，却能够通过反式作用(trans)显著抑制野生型NOTCH1胞内结构域(NICD)的泛素化依赖性降解。这种独特的"蛋白海绵"效应，导致具有转录活性的NICD在细胞内异常累积，最终驱动致癌性NOTCH信号的持续激活。

本研究运用了以下关键技术：全基因组测序鉴定NOTCH1突变谱；最小剪接报告基因系统验证隐蔽剪接位点；免疫共沉淀结合质谱分析蛋白互作网络；蛋白酶体抑制剂处理评估蛋白稳定性；原代CLL细胞培养模型进行功能验证。

主要研究结果包括：

1. 3’UTR突变激活隐蔽剪接：深度测序揭示CLL患者NOTCH1基因3’UTR区存在高频A>G突变，该突变通过增强隐蔽剪接受体位点活性，导致异常转录本产生。

2. 新型蛋白变体的结构特征：NOTCH1 152变体缺失PEST降解域但保留部分功能域，其C端延伸序列含有多个潜在磷酸化位点。

3. 反式调控机制解析：荧光素酶报告实验显示NOTCH1 152的转录激活能力仅为野生型的30%，但可剂量依赖性地提高野生型NICD的半衰期。

4. 临床相关性验证：免疫组化检测证实NOTCH1 152蛋白表达与CLL患者疾病分期、耐药性呈显著正相关。

这项发表于《Blood》的研究首次阐明：非编码区突变可通过"隐蔽剪接-异常蛋白-反式调控"的三级级联反应影响致癌通路，颠覆了传统认为非编码突变仅影响RNA稳定性的认知。所发现的NOTCH1 152变体不仅为CLL分层治疗提供新型分子标志物，其独特的"蛋白海绵"作用机制更为肿瘤靶向治疗开辟了新思路——针对异常蛋白变体的结构特征设计特异性抑制剂，可能成为阻断致癌信号转导的新策略。该研究同时提示，在精准医学时代，对非编码区的突变筛查应当获得与编码区同等的重视程度。