UNC13D单等位基因突变在成熟T/NK细胞肿瘤发生发展中的作用机制研究

Mature T/NK-cell neoplasms are a group of highly aggressive Epstein-Barr virus (EBV)-associated lymphoid malignancies with complex genomic alterations, which are notably more prevalent in East Asia. Our previous next-generation sequencing (NGS) study revealed that approximately 24% patients with mature T/NK-cell neoplasms harbored heterozygous mutations in hemophagocytic lymphohistiocytosis (HLH)-associated genes, among which a missense mutation p.Gly863Asp in UNC13D had the highest frequency. The protein coded by UNC13D plays an important role in the pathway of cytotoxic granules vesicle trafficking and releasing. Thus, we hypothesize that monoallelic mutation in UNC13D and other HLH-related genes would lead to abnormal anti-virus and tumor immunity, and promote the initiation and progression of mature T/NK-cell neoplasm. Combined with the EBV-related T/NK-cell lymphoma transgenic mouse model we have already established, we will make UNC13D-mutated mature NK and CAR-T cell models and UNC13D knock-down mouse model by CRISPR/Cas9 technic. We are aiming to explore how monoallelic mutations in HLH-related genes impair the function of cytotoxic lymphocytes and their relationship with mature T/NK-cell tumorigenesis. We will also screen HLH-associated mutations in a large number of mature T/NK lymphoma patients using our NGS platform. Our study will provide novel insight in prevention and therapy of mature T/NK-cell neoplasms.

成熟T/NK细胞肿瘤常见于东亚且多伴EB病毒感染，遗传背景复杂、病情进展迅速。申请者前期下一代测序发现：约24%的成熟T/NK细胞肿瘤存在HLH相关基因杂合突变，以参与细胞毒颗粒运输及释放的重要基因UNC13D的G863D突变最为常见。基于此，我们提出假说：UNC13D等HLH相关基因杂合突变，可导致患者细胞毒性淋巴细胞（CL）抗病毒及肿瘤免疫异常，从而促进成熟T/NK细胞肿瘤的发生发展。本项目拟结合本中心已有的EBV相关T/NK淋巴瘤转基因模式小鼠，采用CRISPR/Cas9技术构建UNC13D基因杂合突变的成熟NK、CAR-T细胞模型和该基因敲减的动物模型，探索此类突变对CL的细胞毒功能影响及与成熟T/NK细胞肿瘤发生发展的相关性，并通过下一代测序在患者中大规模验证及筛查HLH相关基因突变。本项目将阐明遗传学基因异常与成熟T/NK细胞肿瘤进展的全新机制，为疾病防治决策提供新的方向。

成熟T/NK细胞肿瘤常见于东亚且多伴EB病毒感染，遗传背景复杂、病情进展迅速。申请者前期下一代测序发现：约24%的成熟T/NK细胞肿瘤存在HLH相关基因杂合突变，以参与细胞毒颗粒运输及释放的重要基因UNC13D的G863D突变最为常见。基于此，我们提出假说：UNC13D等HLH 相关基因杂合突变，可导致患者细胞毒性淋巴细胞抗病毒及肿瘤免疫异常，从而促进成熟T/NK细胞肿瘤的发生发展。. 本项目第一步回顾性分析本中心2013年1月至2018年9月的291名EBV感染患者外周血单个核细胞（PBMC）中EBV感染细胞类型（B/T/NK细胞），发现中国人群EBV感染T/NK细胞的患者预后较差，且噬血细胞综合征（HLH）是影响患者预后的关键临床因素。第二步，通过下一代测序（NGS）在251名患者中大规模筛选HLH相关基因突变，发现携带UNC13D等原发HLH相关胚系突变的患者，相比不携带UNC13D等突变的患者具有较差的预后。第三步，通过对11位EBV+HLH患者的家系谱系分析，发现携带UNC13D G863D复杂杂合突变的患者具有NK细胞脱颗粒及杀伤功能显著缺陷状态，且EBV感染或其他“二次打击”突变可能为成人HLH发生发展的重要因素。第四步，胚系UNC13D突变也在CAR-T治疗原发无效和重症COVID-19细胞因子风暴患者中呈现高频聚集现象，可能参与CAR-T杀伤和炎症风暴作用。第五步，体外细胞功能学实验进一步证实UNC13D基因通过影响脱颗粒等功能来调节T细胞代谢。. 本项目研究成果提示，UNC13D G863D 突变在EBV+T/NK-LPD的发生中扮演重要角色，其影响细胞毒性T淋巴细胞脱颗粒路径的机制可作为未来治疗EBV+T/NK-LPD和免疫细胞治疗CAR-T改造的新方向。此外，UNC13D G863D突变可通过参与淋巴细胞噬血细胞综合征等影响患者预后，这为今后进一步对UNC13D突变的EBV+T/NK-LPD患者预后进行分层提供了新的依据。