《Cell》揭开白血病细胞生存的秘密

　　

生物报道 来自纽约大学的科学家们发现了一个白血病细胞生存的秘密：一个遗传突变推动了白血病细胞。这项研究不仅解答了一个进化谜题，并为开发出高度靶向的白血病治疗铺平了道路。

在发表于6月20日《细胞》（Cell）杂志上的这篇新研究论文中，纽约大学Langone医学中心的研究人员描述了，突变蛋白Fbxw7在癌细胞和健康细胞中表达时的行为差异。

“Fbxw7是血细胞生成的必要条件。而为何一个对于生存如此重要的基因上会持续存在一种突变？这是一个大的谜题。我们发现，这一突变会影响癌细胞，但却对健康细胞没有影响，”论文的主要作者、纽约大学Langone医学中心病理学教授、霍华德休斯医学研究所青年科学家Iannis Aifantis博士说。

Fbxw7蛋白调控了造血干细胞的生成，后者是可以分化为所有类型血细胞的前体细胞。没有Fbxw7，机体会丧失造血能力，最终患上贫血。科学家们还只是刚开始了解突变Fbxw7出现在相当一部分人类肿瘤，包括胃癌、前列腺癌和一些乳腺癌中的原因。这一突变尤其普遍存在于T细胞急性淋巴母细胞白血病（T-ALL）中。T-ALL是一种少见的致命性小儿白血病，其特征为未成熟白细胞大量表达。

Aifantis博士与研究生Bryan King以及其他研究人员展开协作，在他们的实验中首先将突变的Fbxw7导入到了小鼠健康的血液干细胞中。“我们本以为突变会诱导贫血，就如Fbxw7缺失时一样，”Aifantis说。然而让研究人员感到惊讶地是，什么事情也没有发生——干细胞继续生成血细胞。

而当研究人员随后将突变Fbxw7导入到小鼠的白血病血液干细胞（那些生成过量白细胞引起白血病的细胞）中时，癌症速度加快。“我们发现，突变使得白血病干细胞变得更具侵袭性，”Aifantis说。

在接下来的实验中，研究人员证实Fbxw7结合并降解了推动白血病干细胞的Myc蛋白。长期以来Myc被认为与许多其他的癌症以及治疗后的癌症复发相关。他们发现，当Fbxw7突变时，Myc不再受到抑制，癌症干细胞群增长。这一认识还有助于解释健康血液干细胞似乎“忽视”突变Fbxw7的原因。不同于白血病干细胞，健康血液干细胞通常处于静止状态，直至机体需要紧急供血时才会被激活，且它们很少表达Myc。Aifantis 说：“由于未进入细胞周期，正常血液干细胞表达极少的Myc。突变不会影响不存在的物质。而白血病干细胞表达Myc，Fbxw7突变提高了它的丰度。”

随后研究人员提出，消除Myc是否有可能阻止白血病。事实上，在白血病小鼠中敲除Myc基因可以耗尽白血病干细胞，终止肿瘤生长。他们利用阻断Myc的一类新癌症药物——BET抑制剂，处理小鼠和人类细胞以及T-ALL的骨髓样本时获得了相同的结果。“我们发现BET抑制剂确实能够杀死白血病干细胞。没有干细胞，白血病根本无法生长，”Aifantis博士说。

研究人员认为，他们可以利用BET抑制剂来靶向治疗小儿和成人T-ALL白血病。这项研究得到了美国国家癌症研究所的资金资助。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

The Ubiquitin Ligase FBXW7 Modulates Leukemia-Initiating Cell Activity by Regulating MYC Stability

Sequencing efforts led to the identification of somatic mutations that could affect the self-renewal and differentiation of cancer-initiating cells. One such recurrent mutation targets the binding pocket of the ubiquitin ligase Fbxw7. Missense FBXW7 mutations are prevalent in various tumors, including T cell acute lymphoblastic leukemia (T-ALL). To study the effects of such lesions, we generated animals carrying regulatable Fbxw7 mutant alleles. Here, we show that these mutations specifically bolster cancer-initiating cell activity in collaboration with Notch1 oncogenes but spare normal hematopoietic stem cell function. We were also able to show that FBXW7 mutations specifically affect the ubiquitylation and half-life of c-Myc protein, a key T-ALL oncogene. Using animals carrying c-Myc fusion alleles, we connected Fbxw7 function to c-Myc abundance and correlated c-Myc expression to leukemia-initiating activity. Finally, we demonstrated that small-molecule-mediated suppression of MYC activity leads to T-ALL remission, suggesting an effective therapeutic strategy.