SUGP1缺失驱动SF3B1热点突变在癌症中的异常剪接机制解析

本研究揭示了SF3B1热点突变通过破坏SUGP1（SURP and G-patch domain containing 1）与剪接体的相互作用，导致广泛3'剪接位点（3'ss）异常选择的核心机制。研究人员通过计算筛选600个RNA结合蛋白（RBP），发现仅SUGP1缺失可重现95%的SF3B1突变诱导的剪接缺陷，而AQR（Aquarius）敲除通过下调SUGP1间接模拟40%表型。该成果发表于《Cell Reports》，为癌症中剪接失调的靶向治疗提供新思路。

　　

在癌症基因组中，剪接因子SF3B1（Splicing Factor 3B Subunit 1）的突变频率高居首位，其热点突变（如K700E、R625C/H）可导致异常的3'剪接位点选择，进而驱动肿瘤发生。然而，这种突变如何精确调控剪接错误的机制长期存在争议。中国国家基因组科学数据中心和中国科学院北京基因组研究所的研究团队通过系统性分析，首次揭示了SUGP1（SURP and G-patch domain containing 1）缺失是SF3B1突变诱导剪接缺陷的唯一驱动因素。

研究人员首先整合了来自骨髓增生异常综合征（MDS）、慢性淋巴细胞白血病（CLL）等6个队列的118个样本，通过计算生物学方法鉴定出295个高置信度的SF3B1突变相关隐性3'剪接位点（cryptic 3'ss）。这些位点多位于经典位点上游10-30核苷酸处，且具有弱化的多聚嘧啶序列特征。基于此数据库，团队筛选了600个剪接相关蛋白的敲除/敲低（KO/KD）数据，发现仅SUGP1缺失能重现95%的核心剪接事件，而RNA解旋酶AQR（Aquarius）通过诱导SUGP1前体mRNA的异常剪接（含58 nt内含子插入），间接导致40%的剪接缺陷。

关键实验技术包括：1）跨队列RNA测序（RNA-seq）分析；2）CRISPR/Cas9基因编辑构建突变细胞模型；3）rMATS（replicate Multivariate Analysis of Transcript Splicing）剪接定量；4）免疫印迹验证蛋白互作网络。

SUGP1 KO重现SF3B1突变剪接谱
通过比较SF3B1^MUT与SUGP1敲除细胞的剪接模式，研究发现两者在295个事件中重叠率达80%。其中BRD9毒性外显子（poison exon）包含和MTERFD3内含子切除等非典型剪接事件也被部分重现，证实SUGP1功能丧失是SF3B1突变表型的核心效应器。

AQR调控的间接机制
AQR敲除引发全转录组范围内2,407个剪接异常，但仅与SF3B1突变共享特异性事件。机制研究表明，AQR缺失导致SUGP1前体mRNA异常剪接，产生无义介导的mRNA降解（NMD），最终使SUGP1蛋白水平降低50%-60%。

G-patch蛋白家族特异性验证
在7个含G-patch结构域的蛋白中，仅SUGP1缺失能完全模拟SF3B1突变表型。相反，GPATCH8敲除可部分逆转突变效应，这与该蛋白竞争性抑制SUGP1-DHX15互作的功能一致。

DHX15的部分功能重叠
尽管DHX15（DEAH-box helicase 15）被报道参与SUGP1介导的剪接质量控制，其缺失仅重现27%的核心事件，提示可能存在其他解旋酶的代偿机制。而DDX42/46等U2 snRNP相关解旋酶则无显著影响。

这项研究不仅建立了首个SF3B1突变特异性剪接事件数据库，更通过多组学分析证实：SUGP1与SF3B1^HEAT结构域（H4-H7重复区）的互作破坏是癌症中剪接失调的"阿喀琉斯之踵"。该发现为骨髓增生异常综合征等疾病提供了新的治疗靶点，同时揭示了剪接体质量控制网络的层级调控规律。论文中开发的剪接预测模型（splicing signature）未来或可用于临床突变谱的精准分型。