CRISPR-Cas9筛选与多组学分析揭示CHD7-ANGPT1轴作为急性髓系白血病多药耐药的新机制

这篇研究通过CRISPR-Cas9筛选结合多组学分析，首次揭示了染色质重塑因子CHD7通过负调控血管生成素-1（ANGPT1）表达，激活PI3K/AKT和MAPK/ERK通路，从而介导急性髓系白血病（AML）对FLT3抑制剂（如gilteritinib）和BCL-2抑制剂（venetoclax）的多药耐药性。临床前实验证实，靶向TIE2受体的抑制剂可逆转耐药表型，为克服AML治疗困境提供了新策略。

　　

1 引言

急性髓系白血病（AML）作为成人最常见的急性白血病，尽管靶向治疗如FLT3抑制剂gilteritinib和BCL-2抑制剂venetoclax的应用改善了临床结局，但耐药复发仍是主要挑战。本研究通过CRISPR-Cas9全基因组筛选，在OCI-AML2细胞中发现染色质解旋酶DNA结合蛋白7（CHD7）的缺失可导致多药耐药。临床数据进一步显示，低CHD7表达的AML患者预后更差，提示其潜在调控机制。

2 结果

2.1 CRISPR筛选鉴定CHD7为gilteritinib耐药新调控因子

基于DepMap数据库分析，选择高表达FLT3的OCI-AML2细胞进行CRISPR-Cas9筛选。sgRNA富集分析显示，CHD7敲除显著增强细胞对gilteritinib的耐药性（p<0.05），且五个独立sgRNA均呈现一致性。竞争性增殖实验证实，CHD7缺陷细胞在药物压力下具有生长优势。

2.2 CHD7缺失诱导FLT3抑制剂耐药

敲除CHD7的AML细胞对gilteritinib、quizartinib和crenolanib的IC₅₀值显著升高。克隆形成实验显示，CHD7^-/-细胞在400 nM gilteritinib处理下仍能形成更多集落（p<0.05）。线粒体膜电位（JC-1染色）和凋亡检测（Annexin V/PI）进一步证实，CHD7缺失可抑制药物诱导的细胞死亡。

2.3 多药耐药表型的扩展

除FLT3抑制剂外，CHD7敲除还导致对venetoclax和柔红霉素（DNR）的交叉耐药。蛋白质印迹显示，耐药细胞中cleaved caspase-3水平降低，提示凋亡通路受阻。

2.4 体内验证耐药性

在NSG小鼠移植模型中，CHD7缺陷的OCI-AML2细胞经gilteritinib或venetoclax处理后，骨髓和脾脏中GFP⁺细胞比例显著高于对照组（p<0.001），证实其在体耐药性。

2.5 多组学揭示PI3K/AKT和MAPK/ERK通路激活

RNA-seq与蛋白质组学整合分析发现，CHD7缺失上调ANGPT1表达，进而激活PI3K/AKT和MAPK/ERK信号。ATAC-seq显示CHD7敲除后ANGPT1启动子区域染色质开放性增加，且CHD7 ChIP-seq数据证实其直接结合于ANGPT1调控区。

2.6 CHD7-ANGPT1轴机制解析

ANGPT1敲除或TIE2抑制剂处理可部分恢复CHD7缺陷细胞的药物敏感性。机制上，ANGPT1通过其受体TIE2激活下游AKT（Ser⁴⁷³）和ERK（Thr²⁰²/Tyr²⁰⁴）磷酸化，促进细胞存活。

2.7 靶向干预策略

临床前实验表明，TIE2抑制剂与gilteritinib/venetoclax联用可协同降低耐药细胞的存活率（p<0.01），并抑制通路过度激活。原代AML样本中，该组合策略对FLT3野生型和FLT3-ITD突变型均有效。

3 讨论

本研究首次提出CHD7作为“耐药抑制因子”，通过表观调控ANGPT1-TIE2轴驱动AML多药耐药。靶向该通路（如TIE2抑制剂rebastinib）的联合疗法具有转化潜力，为克服临床耐药提供了新思路。

4 结论

CHD7-ANGPT1轴的发现阐明了AML耐药的非突变机制，其通过激活PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路促进细胞存活。靶向TIE2的联合治疗策略有望改善AML患者预后。

5 材料与方法

实验采用CRISPR-Cas9基因编辑、多组学整合分析（RNA-seq/蛋白质组学/ATAC-seq）及PDX模型验证。统计学分析采用GraphPad Prism，显著性阈值设为p<0.05。