浙江
范可尼贫血（FA）患者骨髓衰竭后常进展为急性髓系白血病（AML），但FA缺陷如何影响MLL重排（MLL-r）白血病发生，长期以来缺乏直接证据。2026年9月1日，匹兹堡大学医学院杜伟教授团队在《Nature Communications》上发表了一项研究，他们系统探索了FA通路在MLL-r白血病中的抑癌功能，并且发现靶向NHEJ修复通路可以选择性清除FA缺陷的MLL-r白血病细胞。
研究团队首先构建了Fanca或Fancd2单倍剂量不足的MLL-AF9转基因小鼠，他们观察到FA基因部分缺失就足以显著加速白血病的发病进程。与野生型MLL-AF9小鼠相比，这些FA缺陷小鼠的脾脏明显增大、股骨骨髓苍白、外周血白细胞计数升高同时血小板减少，骨髓和脾脏中的白血病干细胞频率也成倍增加。组织病理学检查进一步确认了骨髓和脾脏中大量白血病母细胞浸润，并且这些小鼠的整体生存期大幅缩短。研究团队还在体外将MLL-AF9转入FA缺陷的造血干祖细胞，他们发现这些细胞在培养初期扩增速度不如野生型细胞，但两周之后出现爆发性生长，细胞凋亡减少、增殖加快，并且集落形成能力和连续铺板能力都显著强于对照组。移植实验中，FA缺陷的MLL-AF9细胞在受体小鼠体内产生了更高的供者嵌合率和更多的循环白血病祖细胞，疾病潜伏期明显缩短，受体小鼠的生存状况也更差。
在DNA损伤修复层面，研究团队检测了FA缺陷MLL-AF9细胞的损伤应答情况，他们发现这些细胞中H2AX-Y142磷酸化持续处于高位，而Chk2、p53和ATM的关键磷酸化位点激活却显著不足，说明DNA损伤应答信号本身存在缺陷。彗星电泳和染色体断裂分析也都证实了DNA损伤积累和染色体畸变的显著增加。研究团队通过免疫荧光共定位分析了RAD51和53BP1这两种分别代表同源重组（HR）和NHEJ修复的蛋白，他们发现FA缺陷的MLL-AF9细胞中RAD51与γH2AX的共定位明显减少、53BP1与γH2AX的共定位却明显增多，说明这些细胞更依赖NHEJ而非HR来修复双链断裂。这种修复路径的偏移并非源于RAD51或53BP1蛋白表达总量的变化，因为Western blot显示这些蛋白水平并没有显著差异。
研究团队接着用NU7026这个DNA-PKcs选择性抑制剂来阻断NHEJ通路，他们发现NU7026处理之后FA缺陷的MLL-AF9细胞扩增受到明显抑制、细胞凋亡比例增加并且增殖能力下降，而野生型MLL-AF9细胞受的影响则小得多。体内实验中，NU7026治疗减少了受体小鼠的白血病负担、延缓了脾脏肿大、部分恢复了血小板水平，并且显著延长了小鼠生存期。他们在人MLL-r白血病细胞系THP-1和MV4-11中敲低FANCD2，结果这些细胞对NU7026的半数抑制浓度大幅下降，而非MLL-r的HL-60细胞则没有这种变化。在MLL-r ALL细胞系RS4;11中也观察到了类似现象，但非MLL-r的MOLT-4细胞没有响应，说明这种选择性依赖是MLL-r白血病特有的。
研究团队还探索了NHEJ抑制剂与现有治疗药物联用的效果，他们将NU7026分别与阿糖胞苷（AraC）或Menin抑制剂KO-539联合处理FA缺陷的MLL-AF9细胞。结果显示联合用药的细胞活性下降幅度明显大于单药处理，有限稀释培养实验也证实白血病干细胞频率在联合用药后降得更低。病人来源异种移植模型中，FANCD2表达低的MLL-r AML样本对联合治疗的响应更为突出，人源CD45+细胞嵌合率、CD34+CD38-干祖细胞以及CD33+CD19-髓系母细胞都大幅减少，受体小鼠的生存期也显著延长。研究团队同时用正常人脐带血CD34+细胞做了同样的处理，他们发现虽然治疗后一个月人造血细胞有短暂减少，但三个月后各组的植入水平和干祖细胞数量都已恢复，说明这些联合方案对正常造血干细胞的长期功能没有明显损害。
在机制探索中，研究团队用邻近连接实验检测了KU70和MLL-N端的相互作用，他们发现FANCD2敲低后MLL-r细胞中KU70与MLL-N的PLA信号明显增强，说明FA缺陷促进了NHEJ核心元件向MLL融合蛋白的异常招募。免疫共沉淀实验也验证了KU70和KU80与MLL-N的结合在FANCD2缺失条件下显著增加，而这种效应在非MLL-r的HL-60和MOLT-4细胞中并不存在。研究团队使用AlphaFold3对FANCD2、KU70/KU80和MLL-N端1400个氨基酸区域进行了结构模拟，他们发现FANCD2与MLL-N的结合界面和KU70/KU80与MLL-N的相互作用区域存在显著重叠。三元复合物的预测比对显示，当FANCD2同时存在时，MLL-N的结构域构象变得更加伸展，而且FANCD2与KU70/KU80之间出现了新的相互作用倾向，这些结构证据共同支持FA通路通过限制KU70/KU80在MLL-N端的可及性来抑制易错的NHEJ修复。
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