U2AF1突变与骨髓增生异常综合征克隆发生、演变的研究

Splisome mutations are the most common gene mutations in myelodysplastic syndromes (MDS). Our previous study indicated that the frequency of U2AF1 mutations was highest in patients with splisome mutations and U2AF1 mutations acted as acestral event in 75% subjects. Therefore, we suppose that U2AF1 mutations may play a key role in driving MDS initiation and abnormal alternative splicing and gene expression which are contributed by mutant U2AF1 is an important molecular mechanism for MDS. Based on the mouse models, we will dissect the effect of both wild type U2AF1 and mutant U2AF1 in normal hematopoiesis and MDS. Moreover, we will explore the key change of alternative splicing and gene expression in patients' hematopoietic stem cells by using single cell sequencing, a novel sequencing technolgy overcoming the complex background in human samples. We hope to uncover the molecular mechanism of U2AF1 mutation in MDS and provide a platform for exploring new drugs.

剪接子基因突变是骨髓增生异常综合征（MDS）最为常见的突变类型。我们的研究发现U2AF1突变是我国MDS患者中发生频率最高的剪接子基因突变，约75%患者的U2AF1突变为起始突变。因此我们推测U2AF1突变可能是MDS的重要始动因素，其突变所致的选择性剪接异常累及下游靶基因的表达是MDS的重要分子发病机制。我们将利用小鼠模型明确突变型和野生型U2AF1在髓系造血发育中的作用及其突变是否导致MDS的发生。应用单细胞测序技术，对患者来源的造血干细胞（HSC）同步进行U2AF1突变检测和mRNA表达谱+选择性剪接分析，实现自身U2AF1突变HSC与非突变HSC相互对照，更加精准地确认U2AF1突变所致的下游关键性基因剪接异常和表达改变。本研究将有助于我们进一步了解U2AF1突变在MDS发生中的作用，寻找可用于药物开发的U2AF1突变所致的选择性剪接异常的关键基因，为药物开发提供良好的实验平台。

骨髓增生异常综合征（MDS）是一组克隆性造血干细胞疾病，其特征是血细胞减少，髓系细胞一系或多系发育异常,无效造血，以及演变为急性髓系白血病(AML)的风险增高，约 30%患者死于白血病。. 剪接子基因突变是骨髓增生异常综合征（MDS）最为常见的突变类型。对我中心MDS患者的基因突变谱系研究发现，剪接子基因U2AF1突变频率最高，显著高于西方国家，且多为起始突变，同时伴U2AF1突变的患者更年轻，贫血更严重、巨核细胞数目更多、纤维化等级更高。因此我们推测U2AF1突变可能是MDS的重要始动因素，其突变所致的选择性剪接异常累及下游靶基因的表达是MDS的重要分子发病机制。. 为了进一步探究U2AF1突变在MDS疾病发生与进展中的作用和具体分子机制，我们利用人源U2AF1S34F逆转录病毒感染小鼠原代细胞，构建了U2AF1基因突变逆转录病毒感染小鼠疾病模型，并进行表型分析和研究，建立了1个具有 MDS 样表型的 U2AF1 基因突变小鼠模型。同时我们成功构建了诱导型U2AF1野生型及不同位点突变型过表达的细胞系，研究了U2AF1基因突变对细胞增殖及周期的影响，对巨核细胞分化的影响。随后，通过对伴U2AF1突变的MDS患者样本与MDSL细胞系进行转录组测序，找到了U2AF1突变影响巨核细胞分化成熟的可能的关键性靶基因，初步阐明了U2AF1突变参与MDS疾病发生发展的具体分子机制。