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基于活动的 CRISPR 扫描揭示 DNA 甲基化维护机制中的变构效应 Kevin C. Ngan 1,2 , Samuel M. Hoenig 1 , Pallavi M. Gosavi
基于活动的 CRISPR 扫描揭示 DNA 甲基化维持机制中的变构 Kevin C. Ngan 1,2、Samuel M. Hoenig 1、Pallavi M. Gosavi 1,2、David A. Tanner 1、Nicholas Z. Lue 1,2、Emma M. Garcia 1,2、Ceejay Lee 1,2 和 Brian B. Liau 1,2 * 隶属关系：1 美国马萨诸塞州剑桥市化学与化学生物学系 2 美国马萨诸塞州剑桥市哈佛大学和麻省理工学院 Broad 研究所 02142 *通讯地址：liau@chemistry.harvard.edu 摘要 变构能够动态控制蛋白质功能。一个典型的例子是严格协调的 DNA 甲基化维持过程。尽管变构位点具有重要意义，但系统地识别变构位点仍然极具挑战性。在这里，我们使用基于活性的抑制剂地西他滨对必需的维持甲基化机制——DNMT1 及其伴侣 UHRF1——进行 CRISPR 扫描，以揭示调节 DNMT1 的变构机制。通过计算分析，我们确定了远离活性位点的 DNMT1 中假定的突变热点，这些热点包括跨越多域自抑制界面和未表征的 BAH2 域的突变。我们从生化角度将这些突变表征为增加 DNMT1 活性的功能获得突变。将我们的分析推断到 UHRF1，我们在多个域中辨别出假定的功能获得突变，包括跨自抑制 TTD-PBR 界面的关键残基。总的来说，我们的研究结果强调了基于活性的 CRISPR 扫描在提名候选变构位点方面的实用性，甚至超越了直接药物靶点。简介变构是一种基本特性，它使蛋白质能够将一个位点的刺激作用转化为调节另一个远端位点的功能。尽管进行了深入研究，但在不同的蛋白质靶标中识别变构位点仍然具有挑战性，并且高度依赖于上下文。与正构位点不同，变构位点在相关蛋白质之间的保守性通常较低，并且控制其结构特征和特性的原理尚不清楚。1,2 由于这些挑战，用于识别和表征变构位点的实验和计算方法较少。3 尽管如此，人们仍在努力开发小分子变构调节剂，因为与正构配体相比，变构位点的结构多样性具有更高的选择性、更低的毒性和蛋白质功能的微调潜力。1,2 因此，开发能够识别变构机制的新工具将进一步加深我们对蛋白质调控的理解并促进药物发现。同时利用药理学和遗传学扰动已广泛成功地用于靶标反卷积和阐明药物作用机制。4 特别是，识别出导致药物耐药性的突变可为靶向作用提供关键验证，并且通常可以阐明潜在的生物学原理。5 尽管许多耐药性突变发生在药物结合位点附近，但它们也可能出现在靶蛋白的远端位置。即使药物在正构位点内结合，这些远端突变也可以通过扰乱变构机制起作用。6–8 例如，对 ABL1 抑制剂（包括正构和变构抑制剂）的耐药性突变始终出现在药物结合位点之外，并通过破坏非活性构象或以其他方式中和 ABL1 自身抑制来驱动耐药性。8–12 此类
原始文章Asciminib和Ponatinib对表达BCR-ABL1 T315I-COMPOND突变的CML细胞发挥协同抗塑性作用
摘要：Ponatinib是针对BCR-ABL1的酪氨酸激酶抑制剂（TKI），该抑制剂（TKI）成功地用于BCR-ABL1 T315I +慢性髓样白血病（CML）中。但是，在这些患者的治疗过程中可能会出现BCR-ABL1化合物突变，并可能导致耐药性。asciminib是一种新型药物，能够靶向包括BCR-ABL1 T315I在内的大多数BCR-ABL1突变体形式，但仍针对大多数BCR-ABL1 T315I +化合物突变的亚cl孔无效。我们证明，Asciminib与Ponatinib协同诱导患者衍生的CML细胞系的生长避孕和凋亡，以及具有BCR-ABL1 T315I或T315I（T315I-a）的鼠BA/F3细胞。asciminib和Ponatinib还对BCR-ABL1转化细胞中的CRKL磷酸化产生了合作作用。羟基酸（HU）进一步增强了药物组合“ asciminib + ponatinib”的生长抑制作用，该药物最近被描述为抑制BCR-ABL1 T315I + CML细胞的增殖。合作药物作用。最重要的是，我们能够证明“ Asciminib+Ponatinib”和“ Asciminib+Ponatinib+Hu”的组合产生了CD34+ /CD38-CML干细胞中的Syner Gister凋亡诱导效果，该干细胞从患有慢性相CML或BCR-ABL1 T315I+CML的患者中获得。一起，assiminib，Ponatinib和Hu协同在多耐CML细胞中产生抗白血病作用，包括携带T315I+ BCR-ABL1化合物突变和CML干细胞的细胞。需要在即将进行的临床试验的框架内评估该TKI组合的临床功效。
原创研究揭开谜团：下一代测序揭示神经母细胞瘤的发病机制和靶向治疗
背景：人们对儿科实体瘤的分子评估有浓厚兴趣。尽管针对神经母细胞瘤 (NB) 的靶向治疗临床试验正在进行中，但对于对治疗有抗药性的高危病例，需要新的治疗策略。本研究的目的是利用下一代测序 (NGS) 记录复发或难治性 NB 患者中与靶向治疗相关的特定基因突变。方法：研究包括土耳其 1965 例神经母细胞瘤病例中的 57 名 NB 患者，他们在多模式治疗后复发。根据国际神经母细胞瘤风险组的分类系统对病例进行诊断、风险分层和治疗。使用 Illumina Miniseq 平台上的 Pillar Onco/Reveal Multicancer v4 面板和 Pillar RNA 融合面板研究了 60 个基因的单核苷酸变异。结果：ERBB2 I655V 是最常见的突变，在 39.65% 的病例中发现。 29.3% 的病例检测到间变性淋巴瘤激酶 (ALK) 突变 (F1174L、R1275Q 和酪氨酸激酶结构域中的罕见突变)。19.6% 的病例观察到 NTRK1、NTRK3、ROS1、RET、FGFR3、ALK 和 BRAF 中的融合突变。结论：本研究为复发和难治性 NB 患者提供了有价值的突变数据。ERBB2 I655V 突变的高频率可能允许进一步探索该突变作为潜在的治疗靶点。罕见的 BRAF 突变也可能为靶向治疗提供机会。还应进一步探索 ABL1 突变在 NB 中的作用。
在计算机分子靶标预测中，将甲苯达唑公布为有效的MAPK14抑制剂
多药理学的概念涉及药物与多个分子靶标的相互作用。它为重新利用已经批准的药物提供了一个独特的机会，以针对涉及人类疾病的关键因素。在此，我们使用了一种硅靶预测算法来研究甲苯达唑的作用机理，甲苯达唑（一种抗固有药物）目前在治疗脑肿瘤方面已重新使用。首先，我们确定了甲苯二唑在体外降低了胶质母细胞瘤细胞的活力（IC 50值范围从288 n m至2.1 µm）。与正常的脑组织相比，我们在硅藻甲甲苯唑的21个推定的分子靶标公开了21个推定的分子靶标，其中包括12种显着上调的蛋白质（倍数变化> 1.5; p <0.0001）。量化实验是对参与CER生物学的三个主要激酶进行的：ABL1，MAPK1/ERK2和MAPK14/P38 a。mebendazole可以抑制这些激酶在剂量依赖性的体外的活性，对MAPK14的效力很高（IC 50 = 104 46 n m）。其与MAPK14的直接结合在体外得到了进一步验证，并且在活胶质母细胞瘤细胞中确定了MAPK14激酶活性的抑制作用。对生物物理数据的共识，分子建模表明，甲苯达唑能够结合MAPK14的催化位点。最后，基因沉默表明MAPK14参与胶质母细胞瘤肿瘤球体生长和对甲苯二唑治疗的反应。它还为新型MAPK14/p38 A抑制剂的发展开辟了新的途径。这项研究很高，因此很高的是MAPK14在甲苯二唑作用机理中的作用，并为MAPK14在脑肿瘤中的药理学靶向提供了进一步的理由。
小儿急性淋巴细胞白血病的新疗法
缓解诱导疗法（Daunorubicin）。complete缓解率（CR）率接近98％的诱导策略。巩固疗法通常由长春蛋白和胃硫嘌呤（抗药性患者）或环磷酰胺，细胞蛋白滨和胃嘌呤（高风险患者）组成。甲氨蝶呤是在临时主要主持期间给出的，要么是高剂量（5 g/m 2），还有长春新碱和胃硫嘌呤，或作为升级的中间剂量的甲氨蝶呤（100-300 mg/m 2），然后是天par素酶（甲氧酸酯酶甲基苯甲烷酸酯）。临时维护之后是延迟的强化阶段，使用类似的药物与治疗的缓解诱导和合并阶段相似。治疗的维持阶段持续了将近2年（b-all）或3年（T-ALL），由每日胃胃甲氨蝶呤组成，每周甲氨蝶呤，通常与每3个月（B-ALL）或每月（T-All）vincristine Infosions和5天的固醇脉冲有关。通过使用ABL1酪氨酸激酶抑制剂（TKI）的费城染色体患者（BCR-ABL1易位），在小儿B-ALL中的靶向治疗首先是在患者中开发的[10]。将TKI（伊马替尼）添加到强化化学疗法中，导致与接受造血干细胞移植（HSCT）的患者相似的结果[11]。此外，靶向疗法干扰了JAK-STAT途径，例如我们的JAK抑制剂ruxolitinib，最近在类似pH的小儿患者中测试了所有（AALL1521，NCT02723994）[12]。值得注意的例子如下回顾。这些有针对性的治疗试验的最初成功为目前在小儿全部使用和测试的其他新型疗法铺平了道路。
将激酶抑制剂鉴定为潜在的宿主定向...
抗菌素耐药性的出现迫切需要针对致命细菌物种的13种治疗策略。在这项研究中，我们研究了激酶抑制剂作为宿主定向疗法（HDTS）的14个潜力，用于打击由细胞内细菌引起的15种传染性疾病，特异性沙门氏菌Typhimurium（STM）和16个结核病结核菌（MTB）。，我们使用18个基于人类细胞系和原发性19个巨噬细胞的STM和MTB的细胞内感染模型，使用18个已发表激酶抑制剂集（PKIS1和PKIS2）筛选了来自两个已发表激酶抑制剂集（PKIS1和PKIS2）的17个已知靶标轮廓（PKIS1和PKIS2）的17个已知靶标轮廓。此外，使用20种斑马鱼胚胎感染模型评估了化合物的体内功效。我们的激酶抑制剂筛查确定了STM的14个命中化合物21和MTB的19种命中化合物，这些化合物有效地针对细胞内细菌，宿主细胞有22种无毒。进一步的验证实验表明，大多数23个STM HIT化合物的高疗效以及它们在细胞系24和原发性巨噬细胞中完全清除细胞内感染的能力。从这些结构相关的STM HIT化合物，25 GSK1379738A和GSK1379760A中，在感染的26个斑马鱼胚胎中对STM表现出显着的有效性。针对细胞内MTB的活性化合物包括27种莫菲诺 - 米达佐/三唑 - 吡啶酮酮，专门针对激酶PIK3CB和28个PIK3CD，以及2-氨基苯二甲咪唑以及靶向BLK，ABL1和TRKA。31总体而言，这项研究29提供了对作用于宿主 - 病原体界面作用的关键激酶靶标，30种新型激酶抑制剂作为细胞内细菌感染的潜在HDT。
常规临床实践中的骨髓纤维化管理，重点是细胞质的患者：全球共识组的建议
对编辑者：骨髓纤维（MF）是费城染色体（BCR :: ABL1） - 阴性骨髓增生性肿瘤，其标志是骨髓中纤维组织的渐进沉积[1]。MF的临床表现通常包括脾肿大，细胞质（例如严重的贫血）和外尿外血液[1]。Janus激酶抑制剂（Jaki）疗法ruxolitinib（Rux）和Fedratinib（FED）在减少脾脏体积和症状改善方面表现出显着的临床效率，但它们可能会诱导治疗相关的贫血和血栓性 - 高层 - 高层 - 高层[2-9]。其他Jaki选项包括Pacritinib（PAC），该选项在2022年获得了FDA批准，用于MF和严重的血小板减少症患者（血小板计数<50×10 9 /L）和Momelotinib（MMB），分别在2023/2024获得FDA和EMA批准，分别是2023/2024的MF和ANEMIA患者。在MF中使用Jakis进行的临床试验总结在参考文献[1]中。国家和国际MF管理的指南；但是，需要适用于日常临床实践的实践指导，尤其是针对患有细胞质细胞减少症或潜在疗法失败的患者。景观更加复杂，可用于MF多种预后工具；因此，临床医生可能会发现疾病的预后挑战和困惑。此外，为了最大程度地提高试验数据的临床适用性，应考虑在现实世界中MF患者人群中资格标准的包容性。认识到这些重要的挑战，建立了一个国际专家共识小组，以为医疗保健专业人员提供最佳实践建议，以补充但不替换现有指南。共识计划是在2023年3月至2023年9月之间进行的，由九个国际血液学专家的指导委员会（SC）领导。该程序利用了修改的Delphi方法； SC在提交给扩展的
急性淋巴细胞白血病的遗传星座
急性淋巴细胞白血病（ALL）是由多种复发遗传畸变的星座驱动的异质癌。样品骨髓的易感性可以轻松进入癌细胞，并可以深入探索所有驱动全部的遗传学。自然而然地使用了每个新的GE网络工具，所有人的遗传星座通常是第一个探索的边界。这些深度探索导致了所有遗传星座的详细图（图1），这是世界卫生组织造血和淋巴组织肿瘤分类的基础。从1960年代建立核分型和染色体带时，调查人员开始了这项60年的发现旅程。此发现始于异常的整个染色体拷贝数，称为非整倍性。多余的染色体> 50，也称为高二倍体，是最常见的驱动因素（图1）。易位，其中一块染色体被异常融合，导致发现费城（pH）染色体T（9; 22）/ bcr :: abl1 and t（1; 19）/ tcf3 :: pbx1。不会更改诸如t（12; 21）/ etv6 :: runx1之类的频带模式的易位花费更长的时间才能屈服。与此发现并行的是更好的治疗方法。通过更好的治疗方法，研究人员发现这些遗传驱动因素是预后的，即他们预测复发的风险。遗传亚型的这种预后价值产发了遗传风险分层，并最终以遗传驱动的治疗，例如添加伊马替尼和dasatinib对pH值的添加。2使用单然而，核型淋巴细胞的困难以及对许多不同诊断平台的需求，例如多种荧光原位杂交（FISH）探针，有限的广泛使用遗传分层。在2000年代，基因阵列诱人地承诺了一个平台来询问所有人的遗传驱动因素。基因ex Prassion微阵列同时测量了数以万计基因的表达lev els，它允许发现“新颖”亚型1（后来发现是DUX4亚型）和pH样亚型。
图S1
（a）使用SUP-B15 Cas9单克隆，SGRNA库的慢病毒转导效率。（b）使用KOPN-8 CAS9单个克隆在CRISPR屏幕的“初始”和“最终”点收集的NGS样品中SGRNA读数的分布。（c）使用SUP-B15 Cas9单个克隆在CRISPR屏幕的“初始”和“最终”点收集的NGS样品中SGRNA读数的分布。（d）使用KOPN-8 CAS9单个克隆在CRISPR屏幕上收集的NGS样品的PCA分析。（E）使用SUP-B15 Cas9单个克隆在CRISPR屏幕的“初始”和“最终”点收集的NGS样品的PCA分析。（f）使用KOPN-8 CAS9单个克隆，针对CRISPR屏幕中36个RNA和DNA甲基化机械基因的SGRNA的CRISPR得分。CRISPR得分已针对阴性对照SGRNA的平均得分进行标准化（设置为0.0）。（g）使用SUP-B15 Cas9单克隆，针对CRISPR筛选中36个RNA和DNA甲基化机械基因的SGRNA的CRISPR得分。CRISPR得分已针对阴性对照SGRNA的平均得分进行标准化（设置为0.0）。（h）在KOPN-8 CAS9克隆＃2中靶向Znf217的25个SGRNA的计数。（i）读取针对SUP-B15 Cas9克隆＃1中Znf217的25个SGRNA的计数。（j）读取25个针对Znf217的SGRNA的计数，SUP-B15 Cas9克隆＃2。（k）ZnF217在不同的B-ALL亚型和健康的骨髓中的表达。Znf217表达数据来自白血病（MILE）研究的微阵列创新（登录GSE13159）。n = 70，MLL-R; BCR-ABL1 n = 122; n = 237，类似于bcr- abl1； n = 40用于高二倍体； TCF3-PBx1的n = 36; ETV6-RUNX1的n = 58; n = 73用于健康的BM。使用两尾t检验计算p值。** p <0.01; *** p <0.001。
胶质瘤综合分子分析结果...
背景：神经胶质瘤是最常见的原发性脑肿瘤类型，其潜在的分子异质性导致不同的治疗反应。我们的回顾性研究旨在从大量神经胶质瘤患者中探究生物标志物，以确定具有治疗意义的改变。方法：采用多平台方法分析了 871 个神经胶质瘤肿瘤样本（79％ 为 WHO IV 级胶质母细胞瘤，GBM），包括测序、IHC、FISH/CISH 和甲基化检测，以研究可操作的生物标志物异常。对整个患者队列和患者分子亚组进行了回顾性数据分析。结果：在 871 个患者样本中发现 27 个基因发生突变。观察到神经胶质瘤中常见的 TP53（39%）、IDH1（22%）、PTEN（13%）和以前未报告的突变，包括 JAK3、SMO 和 ABL1。37% 的病例发生 2 个或更多基因的共同突变。 TP53 突变提示遗传不稳定性，且常与其他并发突变相关（p=0.0006）。IDH1 突变与 MGMT 启动子甲基化、TS、RRM1 和 TOP2A 低表达相关（p 从 <0.0001 到 0.0036），提示对替莫唑胺、氟嘧啶、吉西他滨和依托泊苷的反应不同。IDH1 突变也与 TP53 突变相关；而野生型 IDH1 与 PTEN 突变相关（p=0.0309），且与 EGFR 突变有一定关联（p=0.0543）。在将 GBM 与 II/III 级胶质瘤进行比较时，还观察到 IHC、FISH 和测序得出的不同生物标志物谱，提示 GBM 的生物学特性不同，因此治疗意义也不同。对 20 名 GBM 患者进行了治疗前后分析（正在进行比较分析）。结论：多平台分析显示，胶质瘤表现出高度的分子异质性。IDH1 突变可识别对治疗剂反应不同的患者的分子亚群；而 TP53 突变则表明遗传不稳定性增加。这些结果凸显了分析在考虑胶质瘤患者的治疗方案时的好处。背景