MGA删除通过调控线粒体OXPHOS导致Richter转化

2024-08-22 Thu
MGA 删除通过调节线粒体氧化磷酸化促进Richter转化本篇文章主要围绕慢性淋巴细胞白血病（chronic lymphocytic leukemia，CLL）转化为侵袭性淋巴瘤，即里希特转化（Richter’s Transformation，RT），探讨了MGA（Max基因关联）的功能和分子机制。MGA是一种功能性MYC抑制因子，在CLL中的突变率为3%，而在RT中则升高至36%。鉴于MGA突变在RT中的频繁出现，但其在CLL转化成RT过程中的具体作用和机制仍不明，本研究通过建立MGA基因敲除鼠来探索其在RT中的角色。
学术背景与研究目的RT是CLL进展为侵袭性淋巴瘤的过程，主要转化为弥漫性大B细胞淋巴瘤（diffuse large B-cell lymphoma，DLBCL），其预后非常糟糕。即使在目前应用中、高强度的化疗-免疫治疗，RT患者的中位生存期也不足1年，而在靶向治疗之后，生存期缩短至4个月左右。这显现出理解RT生物学特性和设计更好的治疗方法的重要性和迫切性。尽管存在大量CLL的大规模测序数据，但由于RT诊断标准的模糊、样本稀缺、以及RT与侵袭性CLL之间的相似性，RT的研究一直面临重大障碍。为此，利用小鼠模型对CLL向RT的转化进行研究，有望在理解和治疗RT上取得突破。
文章来源与背景该论文由Prajish Iyer、Bo Zhang等作者撰写，作者来自City of Hope National Comprehensive Cancer Center和Technical University of Munich等多个机构，发表于2024年7月31日的《Science Translational Medicine》杂志。
研究细节a) 研究流程建立RT小鼠模型：采用CRISPR-Cas9对带有sf3b1和mdr突变的CLL模型小鼠进行MGA敲除，生成RT小鼠模型。
基因敲除和细胞移植：通过交叉CLL小鼠（cd19cre/+ mdrfl/+ sf3b1 k700efl/+）和Cas9条件表达小鼠，获得供体小鼠。提取供体小鼠的造血干细胞（lsk细胞），并基因编辑后移植到亚致命照射的Cd45.1受体小鼠体内。
疾病监测：通过外周血的流式细胞术监测移植小鼠的CLL发生情况，观察时间为6个月至24个月。
RNA测序与功能分析：对RT小鼠的RNA进行测序，物质奈等候和功能分析，发现nme1是MGA的靶标。
基因表达分析：通过RNA-seq发现大量与MYC通路和氧化磷酸化（Oxphos）相关的基因被上调。
实验及数据分析：采用多种实验技术（如免疫印迹、免疫组化、细胞增殖测定等）验证发现的表观特征，包括nme1和MYC的上调。
细胞及动物实验：利用人类细胞系KO MGA后再进行氧化磷酸化测定、细胞生长曲线和生存率实验。
氧化磷酸化和线粒体分析：检测KO MGA细胞MITOCH质子传递链上复合物的表达和功能。
b) 研究主要结果MGA敲除引导CLL快速转化为RT：敲除MGA后，CLL向RT转化迅速，且伴随线粒体的异常表现和氧化磷酸化的增强。
转化模块：从初始的供体小鼠中分离出的脾脏细胞（以B220+CD5+为主），移植到新受体小鼠（CD45.1）中，发现这些细胞迅速扩增并表现出RT的特征。
分子机制探索：RNA测序揭示了MGA敲除后的RT细胞中，MYC和nme1通路显著上调，推测MGA通过MYC-nme1轴调控RT转化。
MYC 和 nme1 上调：免疫印迹验证了RT和CLL细胞中MYC和nme1的上调，该现象在人类样本中也得到了验证。
治疗靶点研究：双通路抑制MYC和电子传递链复合物II 的双重抑制能显著延长RT小鼠的生存期。
CDK9和TTFA治疗：在RT小鼠中，分析了AZ5576（CDK9抑制剂）和TTFA（复合物II抑制剂）的效应，发现联合治疗显著增加RT小鼠的生存期。
c) 结论及价值该研究首次揭示了MGA在CLL转化为RT过程中的关键调控机制，MGA通过MYC-nme1轴调控线粒体氧化磷酸化，推动疾病的进展。这一过程为我们提供了新的治疗靶点，通过抑制MYC和线粒体复合物II能够显著改善RT的治疗效果。这为患者提供了新的希望，并对未来临床治疗RT具有重要指导意义。
d) 研究亮点发现MGA-MYC-nme1轴：首次明确了MGA通过MYC和nme1调控线粒体功能，推动CLL向RT的转化。
双重靶点治疗：双重靶点治疗显示了显著的疗效，为今后RT治疗策略提供了新的思路。
小鼠模型的构建：通过小鼠模型系统地探讨了MGA在RT中的作用，验证了小鼠模型与人类疾病的相似性。
e) 其他价值该研究不仅深入探讨了CLL向RT转化中的关键分子机制，还提供了新的治疗靶点，同时也为更多的RT转化研究提供了小鼠模型的建立方法。这一成果不仅在科学上具有重要意义，也为临床应用提供了潜在的治疗方案。
通过以上的系统研究，作者们指出了RT转化过程中MGA的关键地位，揭示了新的分子机制，并提出了有效的靶向治疗方案。这些发现为未来深入研究和临床治疗带来了新的方向和希望。