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急性髓性白血病（AML）是一种侵袭性的血液系统恶性肿瘤，病程进展快，自然病程仅几个月，存活率低（5年总生存率<30％）。在过去的几十年中，治疗主要依赖于使用非靶向细胞毒性药物。近年美国FDA批了针对AML复发性遗传病变的第一种小分子抑制剂，提供了分子靶向治疗的希望。然而AML具有遗传和表观遗传异质性，这些小分子抑制剂仅对相应遗传突变的患者获益。其实许多患者的并未产生特定基因突变，在髓性白血病患者的基因组景观学分析中发现，他们具有发挥剪切因子功能的RNA结合蛋白（RBP）频繁突变。RBPs是转录和翻译中必不可少的调节剂，而发生突变后，会改变RNA结合偏好，进而改变剪接的过程，成为发病的关键分子机制之一，而靶向作为剪切因子的RBP可能为携带剪接体突变的患者提供新的治疗策略。 近日，来自美国纽约大学医学院病理学系和Laura＆Isaac Perlmutter癌症中心的Iannis Aifantis教授团队，在《cancer cell》上重磅发文： Targeting an RNA-Binding Protein Network in Acute Myeloid Leukemia。该团队构建了一个针对490个经典RBP的RNA结合域的全面的CRISPR / Cas9结构域筛选系统，揭示对AML依赖的RBP网络！并明确找到了一个关键成员RBM39可作为遗传或药理学靶点，为AML的治疗提供了新的方向！其研究方法也可为其他做RBP研究的科研工作者提供一些参考。 RBP是含有独特RNA结合结构域（RBD）的多种蛋白质。经典RBP包括一个或多个常规RBD，包括RNA识别基序（RRM），K-同源（KH）结构域和DEAD-box结构域等等。研究人员基于前期发现，构建了一个定制的2,900 sgRNA库，靶向由定义良好的RBD组成的490个RBP。在表达Cas9的AML细胞系中进行了功能丧失的合并筛选，以鉴定AML增殖所需的RBP。在转导sgRNA文库后第4天和第20天从细胞收获基因组DNA，并通过深度测序评估个体sgRNA读数计数。 接下来将结构域CRISPR筛选与AML患者的转录组分析整合，以鉴定既有AML存活又在AML中表达失调的RBP。共鉴定到了21个编码RBP的基因。基于AML筛选中是耗尽最多（> 3倍耗尽），且在患者样品中过表达（p <0.05）又筛选出8种RBP：RBM39，DHX37，PABPN1，ZFP36L2，TRA2B，SRSF10，HNRNPH1和SUPT6H，经进一步验证，确认是AML所依赖的RBP。 前面鉴定的8个BRP中，RBM39排名最靠前，接下来作者对其在病程进展的过程中发挥的具体功能进行进一步的验证。与正常造血细胞相比，RBM39在AML患者样本中的表达显著更高。  利用靶向Rbm39的RRM结构域的sgRNA，将表达sgRNA的RN2细胞静脉注射到受体白血病小鼠中。令人欣喜的是，接受Rbm39敲除的RN2细胞的小鼠白血病进展的显著延迟，生存期延长近三倍！ 为了鉴定AML细胞中的RBM39相互作用配体，作者在AML细胞系MOLM-13中进行免疫沉淀，然后进行质谱（IP-MS）检测。共鉴定到54种RBM39相互作用蛋白，量是免疫球蛋白G（IgG）富集到的10倍。蛋白质组学网络分析鉴定了与剪接体复合物和核糖体生物发生相关的许多蛋白质，这也与GO分析一致。 其中，剪接因子SRSF10和HNRNPH1在CRISPR筛选排名靠前，被AML优先依赖，且在AML患者样品中高表达。CRISPR介导的缺失或RBM39的药理学降解，会导致HOXA9靶基因的剪接改变，这是AML所需的必需转录网络。 磺胺类抗癌药物（包括药物indisulam [也称为E7070]，E7820和氯喹喔啉磺胺）的化合物，通过与DCF15（CUL4的衔接蛋白）的相互作用可选择性降解RBM39。在人白血病细胞中的体外实验中，AML细胞经Indisulam处理48小时后，细胞周期停滞和细胞凋亡增加，使用AML细胞系异种移植模型的体内实验也证明，使用indisulam具有强烈的抗白血病作用。 鉴于RBM39在此处显示的剪接中的机制作用以及DCAF15衔接蛋白对抗癌磺酰胺活性的要求，而剪接体基因突变的存在和DCAF15表达水平都是对磺胺类反应的重要预测因子。 本文使用针对490个经典RBP的RNA结合域的全面的CRISPR / Cas9结构域筛选系统，确认AML中RBP的依赖性。揭示了AML中上调的物理相互作用的RBP网络，并且对于维持RNA剪接和AML存活至关重要。 其中，RBM39是一个关键成员，可作为遗传或药理学靶点。 RBM39损失对剪接的影响进一步导致剪接体突变体AML的优先致死性，提供了治疗携带RBP剪接突变的AML的策略。本文的作者表示，他们计划使用E7820这个磺胺类抗癌药进行多中心临床试验，针对那些携带剪接体突变和/或表达高水平的DCAF15的AML患者。除此之外，在本次筛选中还发现许多新的蛋白质分子与白血病的依赖性，因此日后可做进一步研究以阐明它们在白血病中的机制。 参考文献 Targeting an RNA-Binding Protein Network in Acute Myeloid Leukemia https:///10.1016/j.ccell.2019.01.010
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