HDAC抑制剂LHB589对ALL型白血病的治疗作用与RNF20/RNF40/WAC-H2B泛素化有关

文章背景简介

婴儿(<1岁)急性淋巴细胞白血病(ALL)是一种不同于其他儿童ALL的恶性肿瘤,具有侵袭性,其特点是在混合髓系白血病(MLL)中基因座的染色体易位率高(约80%),具体易位表现为MLL的N端融合到易位伴侣基因的C端产生嵌合融合基因。临床上,MLL-重排婴儿(ALL)对化疗的耐药性增加,存活率较低,迫切需要新颖的治疗策略。

通过转录组和表观遗传学分析MLL-重排ALL细胞,发现了异常基因的表达、异常DNA甲基化模式和组蛋白修饰标志物。MLL主要的易位伴侣都是介导转录延伸的部分高阶蛋白质复合物,这些超级延伸复合物(SEC)包括染色体调节因子,最主要的是调控组蛋白H3第79位赖氨酸二甲基化(H3K79)的组蛋白甲基转移酶DOT1L和直接激活RNA聚合酶II (Pol II)因子,后者如正转录延伸因子(p-TEFb)和聚合酶关联因子复合物(PAFc)等。

2017年,荷兰Princess Máxima中心P Garrido Castro等人在《Leukemia》(IF=9．944,医学1区)发表了题为“The HDAC inhibitor panobinostat (LBH589) exerts in vivo anti-leukaemic activity against MLL-rearranged acute lymphoblastic leukaemia and involves the RNF20/RNF40/WAC-H2B ubiquitination axis．”的文章。文章确定了另一类染色质重塑,即组蛋白去乙酰化酶(HDACs)可作为MLL-重排ALL的有效治疗靶点。体外研究表明,HDAC抑制剂(HDACi)具有抗白血病的作用,特别是广谱性HDAC抑制剂LBH589 (Panobinostat)具有显著疗效,其纳米级浓度可特异性靶向早期MLL-重排婴儿ALL细胞。本研究进一步使用MLL -重排ALL异种移植小鼠模型,证实了LBH589在体内的抗白血病作用,并对LBH589体外诱导的分子变化的潜在机制进行了研究。

所用到的主要方法

(1)细胞活力测定

(2)RT-PCR

(3)蛋白质印迹

(4)小鼠异种移植模型

(5)小鼠活体成像

文章主要内容摘要

MLL-重排急性淋巴细胞白血病(ALL)是一种侵袭性婴儿(<1岁)恶性肿瘤,预后差,当前治疗不理想,迫切需要新的治疗策略。值得注意的是,MLL-重排ALL的重要特征之一是表观基因组的显著下调以及对表观遗传扰动的高度敏感性。本文使用异种移植小鼠模型证明组蛋白去乙酰化酶抑制剂Panobinostat (LHB589)在体内对MLL-重排ALL具有疗效。Panobinostat单一疗法表现出较强的抗白血病作用,延长生存期,降低整体疾病负担。体外分子分析表明,Panobinostat的抗白血病活性与抑制RNF20/RNF40/WAC E3连接酶复合物,进而损耗H2B的单泛素化有关,敲除WAC表现出H2B泛素化缺失和细胞的死亡。这些综合数据证明了Panobinostat可交叉抑制多种表观遗传途径,最终促使其高度有效的靶向MLL-重排ALL。