组蛋白甲基化复合物PRC2在ETP T-ALL中作用的研究

Early T-cell precursor (ETP) leukaemias have been recently recognized as a form of T-cell acute lymphoblastic leukaemia (T-ALL) with a poor prognosis. Whole genome sequencing of 12 ETP ALL cases revealed that over 40% of ETP T-ALL cases harboured mutations in genes encoding components of the polycomb repressor complex 2 (PRC2), indicating PRC2 play a key role in ETP T-ALL. The normal ETP thymocyte, originated from hematopotic stem cells, retains the ability to differentiate into mature T cells. Our previous results revealed that PRC2 is important for the maturation of T cells. In this project, we plan to figure out the role of PRC2 in the maintenance and differentiation of ETP T cells and find the targets and signaling pathways regulated by PRC2 in ETP T cells. These results will help to reveal the role of PRC2 played in ETP T-ALL and establish the new methods to treat ETP T-ALLs.

早期T细胞前体急性淋巴白血病（early T-cell precursor T-ALL，ETP T-ALL）是近期新发现的一种T-ALL亚型。ETP T-ALL具有微小残留高，预后差，存活率低等特点，是一种高危难治的T-ALL亚型。文献报道组蛋白甲基化复合物Polycomb Repressive Complex 2（PRC2）在ETP T-ALL中有较高的突变率。ETP T细胞来源于骨髓，是成熟T细胞的祖细胞。我们的前期研究发现PRC2在正常ETP T细胞的维持中起重要作用。因此在本研究中我们拟利用PRC2组分EZH2敲除小鼠探索PRC2在正常ETP维持和分化中的作用。并筛选ETP T-ALL病例，在病人标本中验证ETP T细胞中受PRC2调节的蛋白和信号通路是否在ETP T-ALL中发生变化，揭示PRC2在ETP T-ALL发生发展中的作用机制，探索治疗ETP T-ALL的新方法。

儿童T细胞急性淋巴白血病（T-ALL）是一类发病快，预后差，危险程度高的白血病亚型。经过近年来的全基因组及外显子组测序研究发现，表观遗传相关基因的突变与T-ALL的发生密切相关，其中就包括组蛋白甲基化酶复合物PRC2组分EZH2，SUZ12和EED等三个基因的突变，在接近1/4的T-ALL病人中发现了PRC2组分基因的突变。为了探索PRC2复合物突变T-ALL的分子生物学特征，我们首先利用多重PCR靶向测序的方法筛选了含有EZH2，SUZ12和EED三个基因突变的T-ALL患儿。进一步研究结果发现研究结果揭示PRC2突变的T-ALL患者Flt3下游信号通路激活，FLT3小分子抑制剂能够显著延长PRC2突变T-ALL细胞受体小鼠的寿命，提示FLT3小分子抑制剂是潜在治疗PRC2突变T-ALL病人的靶向药物。我们的研究纳入了60例儿童T-ALL病人，通过对EZH2，SUZ12和EED三个基因进行了靶向测序，12例患儿中发现了EZH2，SUZ12或者EED基因的突变。为了探索PRC2突变T-ALL患儿的表达谱特征，我们对这12例患儿进行了转录组测序，结果发现了酪氨酸激酶受体蛋白FLT3表达在PRC2突变的T-ALL中显著升高，且表达水平显著高于无PRC2突变的T-ALL病人。为了进一步验证PRC2突变与FLT3之间的调控关系，我们在T-ALL细胞系Jurkat细胞中利用CRISPR/Cas9系统敲除了EZH2基因，确实发现了FLT3表达的升高以及FLT3信号通路的激活，进一步机制研究发现EZH2调控FLT3启动子区域的转录活性进而调节FLT3的表达。随后我们发现与无PRC2突变的T-ALL相比，含有PRC2突变的T-ALL原代细胞对FLT3小分子抑制剂索拉菲尼（Sorafinib）和奎扎替尼（Quzartinib）更敏感，表明FLT3小分子抑制剂是潜在的治疗PRC2突变T-ALL病人的靶向药物。这项研究的最大意义是发现了新的急性T淋巴细胞白血病的潜在治疗靶点，不但有利于更加精准的指导T急淋治疗，而且拓宽了T急淋的治疗选择。