Leukemia：科学家发现一种能维持细胞基因组稳定性的关键基因 或有望帮助开发治疗人类血液系统恶性肿瘤的新型疗法

DDX41基因能编码一种名为DEAD盒型RNA螺旋酶（DEAD-box-type RNA helicase）的特殊核酶，然而其在恶性肿瘤发生背后的分子机制研究人员并不清楚；近日，一篇发表在国际杂志Leukemia上题为“DDX41 coordinates RNA splicing and transcriptional elongation to prevent DNA replication stress in hematopoietic cells”的研究报告中，来自日本熊本大学等机构的科学家们通过研究详细分析了DDX41基因的功能及其意义，研究者表示，DDX41基因在转录过程、RNA剪接和整体的基因组完整性维护方面扮演着重要角色，相关研究结果或为科学家们开发治疗血液系统恶性肿瘤的新型疗法提供新的思路和线索。

DNA的复制、转录和转录后改变是必要的细胞过程，其能被大量酶所调节，RNA螺旋酶就是这样一组关键的酶类，其主要参与多种转录和转录后过程，其中一种重要的RNA螺旋酶就是DEAD盒型RNA螺旋酶，其主要位于细胞核中并由DDX41基因所编码。DDX41基因突变会导致造血细胞祖细胞（血细胞前体细胞）的癌症，包括急性髓性白血病（AML）和骨髓增生异常综合症（MDS）；然而，研究人员并不清楚发生恶性肿瘤背后的分子机制，为了填补这一空白，研究人员进行了一项综合性研究来详细揭示DDX41基因的功能性机制。

图片来源：Leukemia (2022). DOI:10.1038/s41375-022-01708-9

研究者Matsui教授说道，目前我们正在调查DDX41基因，其是已知的AML/MDS的致病性基因之一，以该基因为研究重点，研究人员分析了其发生突变对细胞所产生的细胞的细节信息。通过对亲本K562细胞系和DDX41突变表达R525H的细胞系进行一系列细胞实验，研究人员发现，DDX41能通过与编码RNA的5’剪接位点（SS）结合从而在mRNA的合成上发挥着重要作用，进一步研究结果表明，DDX41能与和RNA剪接相关的蛋白相互作用，RNA剪接是一种产生mRNA的必要分子过程，这些实验重新描述了DDX41在细胞转录过程中功能的重要性。

为了进一步确定DDX41的功能意义并理解恶性肿瘤发生背后的机制，研究人员观察了DDX41敲低后细胞（DDX41的表达水平会降低）所产生的效应；这些实验结果表明，DDX41敲低后的细胞或许存在DNA复制和有丝分裂过程的异常，此外他们还观察到了这类细胞中R环的形成会有所增加，R环（R-loops）是由DNA:RNA杂交体与一种未配对的DNA所形成的特殊结构。这些研究结果与DDX41功能被抑制的实验所得到的研究结果一致，当DDX41的功能被抑制后就会让细胞出现轻度的复制压力，最终就会导致细胞周期因G2-M过渡减缓而中断，G2-M期的过渡是细胞周期中的一个关键检查点；此外，研究者发现，DDX41会调节RNA聚合酶II过程的暂停，其是一种能成功执行转录功能的重要过程。

总之，本文研究结果阐明了DDX41的功能性意义，并揭示了其在维持细胞基因组稳定性上的作用，这些研究发现或许能帮助科学家们理解DDX41突变所引起的血液系统恶性肿瘤发生背后的分子机制，并有望帮助开发新型的治疗性措施。本文研究结果意义重大，未来研究人员还将继续深入研究阐明血液系统恶性肿瘤发生背后的详细分子机制，如果研究人员能建立一种新型的分子靶向性疗法，或许有望为治疗人类恶性肿瘤提供新的希望。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Shinriki, S., Hirayama, M., Nagamachi, A. et al. DDX41 coordinates RNA splicing and transcriptional elongation to prevent DNA replication stress in hematopoietic cells. Leukemia 36, 2605–2620 (2022). doi：10.1038/s41375-022-01708-9