LEUKEMIAKDM6A缺失导致急性髓

作者：鲍佳茜智仁勇于艺晞

背景介绍

急性髓系白血病AML的特征主要是骨髓和血液中髓系祖细胞异常增殖。标准疗法（阿糖胞苷AraC和蒽环类药物如DNR联用）有效缓解了大多数AML病人的病情，但60-65%年龄低于60岁的AML病人3年内都会产生耐药复发。

KDM6A（亦称UTX）是一种含有Jmjc结构域的H3K27去甲基化酶，与KDM6B、UTY同属于KDM6家族。它的Jmjc结构域能促进基因激活，另外，作为类COMPASS复合体的亚基，对染色质增强子的激活至关重要。在癌症中KDM6A频繁发生功能缺失性突变。

年德国SophieM.Stief团队在Leukemia期刊上发表了一篇名为“LossofKDM6Aconfersdrugresistanceinacutemyeloidleukemia”的文章。作者通过对50对新发和复发的细胞遗传学正常的AML病人生物信息学分析，发现KDM6A与AML病人复发相关。并通过体内外实验验证了KDM6A的缺失可以诱导AML细胞对AraC和DNR耐药，KDM6A的过表达可以提高AML细胞对AraC和DNR的敏感性。同时找到了下游靶基因——药物吸收转运蛋白ENT1。

主要内容

1.AML复发病人中KDM6A突变频率的增加

作者首先利用生物信息学分析了AML病人KDM6A基因的表达情况，结果发现在复发型AML病人中KDM6A的TRP和Jmjc结构域上的突变频率偏高，且KDM6A蛋白表达水平偏低。

2.KDM6A在复发的PDXAML细胞中表达不一致及KDM6A发生突变的PDXAML-细胞对AraC/DNR药物敏感性下降

作者利用WB和qPCR检测了不同AML病人来源的PDX小鼠模型细胞中KDM6A的表达水平，发现PDXAML-细胞发生功能缺失性突变（蛋白和mRNA水平均降低），且对AraC/DNR药物的敏感性下降，从而使小鼠肿瘤负荷无减缓。

3.在KDM6A缺失的AML细胞系中H3K27me3水平升高且增加了对AraC的耐药性

根据KDM6A是否发生突变对AML细胞系进行分类，结果发现KDM6A野生型白血病细胞系（KG-1a、OCI-AML5、U、K、Kasumi-1、MM-1、MV4-11、MOLM13）比KDM6A突变型白血病细胞系（HL-60、THP1、MM-6、OCI-AML3）的H3K27me3水平要低，且KDM6A突变型AML细胞系（HL-60、THP1、MM-6、OCI-AML3）对AraC的敏感性要低。

4.在K细胞中敲低或敲除KDM6A可以降低AraC/DNR的敏感性

在KDM6A野生型白血病细胞K中敲低KDM6A后，发现可以降低AraC/DNR的敏感性。且敲除KDM6A后，AraC/DNR的敏感性降低趋势更加明显。

5.在MM-1细胞中敲除KDM6A可以降低AraC/DNR的敏感性

作者选用了MM-6细胞（KDM6A突变型AML细胞）的姐妹细胞系MM-1（KDM6A野生型）作为材料，并在MM-1细胞中敲除KDM6A，结果发现亦可以降低AraC/DNR的敏感性，这一结果排除了细胞遗传背景不同对实验结果产生的影响。

6.KDM6A回补可抑制白血病细胞增殖及提高了对AraC的敏感性

作者在K（KDM6A野生型）KDM6A敲除细胞、THP1（KDM6A突变型）中重新过表达KDM6A，结果发现可以提高AraC的敏感性。接着作者又在KKDM6A敲除细胞中重新过表达了KDM6AHA的Jmjc结构域突变的载体，结果发现虽然可以提高AraC的敏感性，但趋势并不如KDM6A野生型的明显。这说明KDM6A介导的白血病耐药依赖于KDM6A的Jmjc结构域的去甲基化酶活性。

7.KDM6A的缺失导致ENT1下调从而促进AraC耐药

接下来作者通过RNASeq/CHIPSeq（H3K27ac）找到下游靶基因ENT1(SLC29A1)，并通过qPCR和WB验证KDM6A缺失后，ENT1表达水平降低，且利用NBMPR（ENT1抑制剂）处理后可以降低K细胞（KDM6A野生型）对AraC的敏感性。

综上所述

作者首先对AML病人进行生物信息学分析，发现KDM6A与AML病人复发相关，然后通过在KDM6A野生型中敲低KDM6A及突变型细胞中回补KDM6A等体内外实验证实了该点。最后再通过RNASeq/CHIPSeq找到下游靶基因ENT1。