采用基因敲除小鼠研究DNA甲基化在白血病发病中的作用及阻遏策略

Recent researches confirm the existing of a pathway for active DNA demethylation. Thymine DNA Glycosylase(TDG) plays important role in it. Depletion of the activity of TDG enzyme will lead to the stop of DNA active demethylation, interfere with the dynamic balance of the DNA methylation and demethylation, and fail to establish and maintain the disease-specific DNA methylation patterns. Our study will use the specific TDG gene bone marrow knockout mice model to answer the question whether the DNA abnormal methylation play the key role during the leukemogenesis process. Otherwise, since the DNA methyl-binding domain(MBD) proteins "read" and interpret the methylation moieties on DNA, and thus are criticl mediators of many epigenetic processes. So we will select MBD2 as a potentially therapeutic terget and observe the changes during the leukemogenesis process by using the MBD2 gene knockout mice model ，and further more discuss the intrinsic molecular mechanism. We will also estimate the possibility of the treatment of leukemia by inactivation of the DNA methyl-binding domain. So we can not only make sure the key role of DNA methylation during the leukemogenesis process, but also provide a potential excellent novel therapeutic target for DNA methylation.

最新研究证实体内存在主动的DNA去甲基化过程，胸腺嘧啶DNA糖基化酶（TDG）在其中起关键作用。去除TDG酶活性可阻断DNA去甲基化，影响体内DNA甲基化和去甲基化的动态平衡，阻碍疾病相关特异性DNA甲基化谱的形成。本研究拟采用独特的TDG骨髓基因条件敲除小鼠模型，回答DNA异常甲基化是否在白血病发生发展中具有决定性作用的关键科学问题。在此基础上，基于DNA甲基化谱必需通过MBD（methyl-binding domain）蛋白识别"阅读"，才能转化为特异性的基因表达谱的原理，我们将选用DNA甲基阅读器-MBD2作为干预DNA异常甲基化的治疗靶点。通过MBD2基因敲除小鼠，观察MBD2对白血病诱发进程的影响及对内在分子机制的探讨，评价通过干预DNA甲基化谱识别的策略来治疗白血病的可行性。以期达到明确DNA甲基化在白血病发生发展中的地位，为DNA甲基化的靶向治疗提供新的治疗策略的双重目的。

背景：MBD蛋白识别“阅读”疾病相关特异性DNA甲基化谱，转化为特异性的基因表达谱，通过MBD2基因敲除小鼠，观察MBD2对白血病诱发进程的影响及对内在分子机制的探讨，评价通过干预DNA甲基化谱识别的策略来治疗白血病的可行性。以期达到明确DNA甲基化在白血病发生发展中的地位，为DNA甲基化的靶向治疗提供新的治疗策略的双重目的。主要研究内容：1 原代病人标本检测MBD2表达情况；2 MBD2 在正常造血中的作用；3 MBD2 在 T 细胞胸腺阶段分化中的作用及机制研究；4 MBD2 在急性 T 淋巴细胞白血病中的作用及机制研究。重要结果、关键数据及其科学意义：1.原代病人标本中急性淋巴细胞白血病尤其是高危B系急淋MBD2表达高.2 MBD2 敲除后，小鼠 HSC 造血重建功能降低，自我更新能力下降，但不影响 HSC 的数量和比例；外周血 T 和 B 淋巴细胞减少。 3.MBD2 敲除后，小鼠 T 细胞在胸腺 DN 阶段的分化受阻，通过下调 TCF7 来抑制 Wnt 通路的活性。 4.MBD2 敲除能延缓 T-ALL 小鼠的发病，并且在 T-ALL 中 Wnt 通路的变化是 MBD2 依赖的，为治疗 T-ALL 提供了新的靶点。