揭秘 Hnrnpk 基因在皮肤 T 细胞淋巴瘤(CTCL)中的关键作用 —— 新型基因敲除小鼠模型带来的突破

【字体: 时间:2025年04月25日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究 HNRNPK 在皮肤 T 细胞淋巴瘤(CTCL)中的作用,研究人员构建 HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠模型。结果显示,该模型呈现慢性皮肤炎症等早期 CTCL 特征。此研究为 CTCL 研究提供新视角,助力开发有效疗法。

  在医学研究的神秘领域中,皮肤 T 细胞淋巴瘤(Cutaneous T-cell lymphomas,CTCL)一直是研究者们试图攻克的难题。CTCL 作为非霍奇金淋巴瘤(Non-Hodgkin’s lymphomas,NHL)的一种,其肿瘤性 T 淋巴细胞会聚集在皮肤,给患者带来极大痛苦。近年来,虽然对 CTCL 的分子机制研究有了一定进展,发现了诸如异质性核核糖核蛋白 K(Heterogeneous nuclear ribonucleoprotein K,HNRNPK)和细胞因子信号抑制因子 1(Suppressor of cytokine signaling 1,SOCS1)等基因的异常与 CTCL 相关,但仍缺乏深入了解疾病复杂本质和开发有效治疗策略的合适模型。
体外模型在模拟肿瘤微环境和完整免疫系统方面存在局限性,而基因工程小鼠模型对于全面探索 T 细胞恶性肿瘤至关重要。HNRNPK 作为一种 DNA 和 RNA 结合蛋白,在肿瘤中具有双重作用,其表达异常与多种肿瘤相关,在 CTCL 患者的 CD4+T 细胞中,HNRNPK 常出现表达下调和基因缺失现象。因此,建立一个能准确反映 CTCL 中 HNRNPK 作用的 CD4+T 细胞特异性小鼠模型迫在眉睫。

荷兰莱顿大学医学中心(Leiden University Medical Center)的研究人员开展了相关研究。他们成功构建了一种新型的条件性 Hnrnpk 基因敲除小鼠模型(HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠),旨在研究 Hnrnpk 基因在 CD4+T 细胞中的单拷贝缺失对慢性炎症皮肤的影响,以及这种影响与 CTCL 发病的潜在关联。

研究结果意义重大。该模型为研究 CTCL 早期炎症阶段的复杂微环境和免疫反应提供了实验途径,有助于深入了解 HNRNPK 在 CTCL 中的作用机制,为开发针对这一具有挑战性的恶性肿瘤的有效治疗干预措施提供了新的思路和方向。该研究成果发表在《Scientific Reports》上。

在研究方法上,研究人员主要运用了以下关键技术:首先,利用 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白(RNPs)和单链寡脱氧核苷酸(ssODN)构建 Hnrnpkflox小鼠,通过 PCR 和 Sanger 测序筛选后代;接着,将 Hnrnpkflox小鼠与 Cd4CreERT2 小鼠杂交,经他莫昔芬(Tamoxifen)诱导敲除 CD4+T 细胞中的 Hnrnpk 基因,并用 PCR 验证敲除效果;实验过程中,通过流式细胞术分析外周血和皮肤中的免疫细胞,运用组织病理学分析(包括苏木精 - 伊红染色(H&E)和免疫组织化学染色(IHC))检测皮肤炎症和细胞浸润情况。

研究结果如下:

  1. Hnrnpkflox和 HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠的生成:运用 CRISPR/Cas9 RNPs 和 200bp 的 ssODN,在 C57BL/J 背景的小鼠卵母细胞中,依次靶向 Hnrnpk 基因的内含子 2 和内含子 6,成功构建 Hnrnpkflox小鼠。将其与 Cd4CreERT2 小鼠杂交,获得 HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠,经 PCR 和测序验证基因编辑成功。
  2. CD4+T 细胞中 Hnrnpk 基因敲除的确认:给 HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠腹腔注射他莫昔芬 5 天后,收集脾细胞并富集 CD4+T 细胞。PCR 分析表明,处理组小鼠的 CD4+T 细胞中成功敲除 Hnrnpk 基因,而未处理组则无重组基因片段。
  3. 皮肤驻留 CD4+T 细胞中 Hnrnpk 单拷贝缺失的条件性敲除小鼠的 T 细胞浸润和免疫稳态:用恶唑酮(OXA)诱导 HnrnpkfloxCd4CreERT2 小鼠皮肤慢性炎症,并用他莫昔芬敲除皮肤中 CD4+T 细胞的 Hnrnpk 基因。流式细胞术分析显示,外周血免疫细胞群体无明显异常,而处理侧皮肤中 CD4+和 CD8+T 细胞比例显著高于未处理侧。
  4. 皮肤驻留 CD4+细胞中 Hnrnpk 单拷贝缺失的转基因小鼠的皮肤炎症增加:对小鼠皮肤进行 H&E 染色和 IHC 分析,发现处理侧皮肤有表皮细胞肿胀、淋巴细胞浸润,且 CD3+、CD4+和 CD8+T 细胞数量显著多于未处理侧。

研究结论和讨论部分指出,该研究建立的新型小鼠模型准确模拟了 CTCL 早期特征,特别是蕈样肉芽肿(Mycosis fungoides,MF)的早期阶段。与已有的 Socs1floxCd4CreERT2 转基因小鼠模型对比,进一步验证了该研究方法的有效性。同时,该模型外周血免疫细胞群体未受明显干扰,符合 MF 的局部性特征,有助于区分早期 MF 皮肤病变中的良性和恶性 T 细胞。然而,研究也存在一定局限性,如长期实验中小鼠样本量较小,还需进一步验证 CTCL 患者测序研究结果,探索 HNRNPK 缺失在 CTCL 发展和进展中的作用。但总体而言,该研究为 CTCL 的研究开辟了新道路,为后续更深入的研究奠定了坚实基础,有望推动 CTCL 治疗领域的重大突破。

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