MEF2D融合基因在B-ALL中的致病机制研究

As a marker of high risk B-cell acute lymphoblastic leukemia, MEF2D related fusion gene is initially reported by our research group, however its functional mechamism in the leukemogenesis of B-ALL is not clear. To further study the pathogenic role and functional basis of MEF2D fusion gene in B-ALL, we have established MEF2D-HNRNPUL1 (MH) conditional knock in mouse model and analyse the phenotype of MH/Vav-cre and MH/Mb1-cre. Combining the data of mouse B cell transcriptome sequencing (RNA-seq) and chromatin immunoprecipitation sequencing (ChIP-seq) with the genomic data of B-ALL cases, will help to set forth the signaling network of MEF2D fusion. To clarify the cooperation of MEF2D fusion gene with other genetic events in ALL cases, we will focus on the phenotype of MH mouse on the background of CDKN2A loss. At last, to figure out the key structural element of MEF2D fusion in leukemogenesis, we will compare the effect of different functional domain truncates, including the activation ability on target genes and B cell differentiation capability. The above studies will contribute significantly to the pathogenis basis of high risk ALL and lay a foundation for future targeted therapies.

MEF2D融合基因作为高危急性B淋巴细胞白血病（B-ALL）的一个标志，为我们研究组率先在国际上提出，但其在B-ALL发生中的作用机制尚不明确。为了进一步研究MEF2D融合基因在B-ALL中的致病机制及功能学基础，我们建立了MEF2D-HNRNPUL1（MH）条件性敲入小鼠模型，分析并比较MH/Vav-cre和MH/Mb1-cre小鼠的表型。结合B细胞转录组测序和染色质免疫共沉淀测序数据，以及B-ALL患者基因组学数据，阐述MEF2D融合基因调控的信号网络。为了确定MEF2D融合基因与此类患者中伴随遗传事件的互作关系，我们将重点分析CDKN2A缺失背景上MH小鼠的表型。最后为了明确MEF2D融合基因致病的关键结构元件，我们将比较不同功能域的截短体对靶基因的激活能力和对淋系祖细胞分化能力的影响。以上研究将进一步完善高危ALL的发病基础，并为将来的靶向治疗奠定基石。

在前期研究中，通过大规模转录组测序，在急性B淋巴细胞白血病（B-ALL）患者中新发现了MEF2D相关融合基因。此类融合患者具有独特的表达谱特征，且患者预后极差，提示此融合对于B-ALL的发生具有驱动作用。本项目旨在探索MEF2D融合基因在B-ALL发病中的作用。1、我们首次建立了MEF2D-HNRNPUL1（MH）条件性基因敲入小鼠模型。2、通过模式小鼠表型观察分析，MH融合基因引起B细胞分化障碍，骨髓中B细胞发育阻滞在pre-proB向proB分化阶段，12月龄小鼠出现了贫血、血小板减少、原始及幼稚阶段细胞增多的前白血病状态。3、通过转录组测序（RNA-Seq）确定MH融合上调HDAC9，下调B细胞分化相关基因表达（CD79A、CD79B等），抑制VDJ重组酶基因（RAG-1/2)，影响pre-BCR形成，干扰VDJ重排，阻滞B细胞分化。4、通过染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）证明MH可与HDAC9及B细胞分化相关基因结合。5、MH融合蛋白C端对转录调控也至关重要，MH融合蛋白C末端的缺失降低了MH融合对HDAC9的异常转录激活活性。6、对已报道MEF2D融合B-ALL数据分析发现MH融合与NRAS突变伴随发生率高，在小鼠模型中MH与NrasG12D突变协同诱导急性白血病的发生。这些结果不仅显示了MEF2D融合在B-ALL发生中致病作用，而且还为今后的靶向治疗提供了新的方向。