Nature Genetics最新发表应用甲基化芯片研究白血病文章

表观遗传修饰(epigenetic modification) 是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，如DNA甲基化、组蛋白乙酰化和甲基化、RNA相关性沉默等。近年来大量的研究表明表观遗传学改变与细胞的生长、分化、凋亡、转化及许多疾病的发生发展都密切相关，尤其是在肿瘤的发生过程中扮演着重要的角色。

急性单核细胞白血病（AML-M5）属于造血系统恶性肿瘤，表现为骨髓和外周血原始和幼稚单核细胞增多，其临床进程凶险，患者易发生髓外浸润，3年平均无病生存率仅有25％，且复发率高。因而寻找特异性的生物学标志和治疗手段，改善该型白血病疗效，是目前亟待解决的问题之一。

上海血液学研究所所长陈赛娟院士实验室一直致力于白血病的诊断、分型、治疗和预后研究，许多重要实验成果已经发表在Science等国际权威杂志。该实验室最近通过对急性单核细胞白血病样本的筛查，发现DNMT3A（DNA甲基化相关基因）存在高频突变现象。进一步研究发现DNMT3A突变会降低其编码的酶活性，并且通过DNA甲基化芯片技术（MeDIP-chip）和表达谱芯片技术证实了DNMT3A突变对DNA甲基化模式和基因表达具有重要影响，为研究DNMT3A在M5亚型急性单核细胞白血病中的功能机制提供了线索。该实验室还通过将DNMT3A突变与临床病理指标进行联合数据分析，发现DNMT3A可以作为一种新的分子标志，用于M5型白血病的预后预测。这些研究成果已经发表在Nature Genetics杂志上。

图1为本次研究的实验思路及技术线路图（其中甲基化芯片实验由康成生物完成）。首先研究者通过全外显子组捕获和第二代测序技术，获得了9例AML－M5患者白血病细胞的全基因组外显子的序列信息，检测到累计63个基因突变。进而通过更大量白血病样本（103例）和正常人样本（509例）的验证，发现 DNA甲基转移酶3A的编码基因--DNMT3A在M5型白血病中突变率高达20．5%。

研究者抓住这一重要发现，进一步研究了该突变基因的功能。他们通过对突变基因转录活性分析、蛋白质结构-功能分析、酶活性测定以及细胞增殖实验，证实该基因突变位点编码的氨基酸位于蛋白质的重要功能域，影响了蛋白质的正常功能，从而赋予细胞恶性增殖和转化的能力。