Nat Commun：科学家开发出用于研究人类子宫肌瘤发病机制的新型模型

近70%的子宫肌瘤（UF，Uterine fibroid）都是由复发性的MED12热点突变所驱动的，然而遗憾的是，由于突变细胞在2D培养条件下的适应性较低，因此目前研究人员仍然无法产生细胞模型。近日，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为“Engineered MED12 mutations drive leiomyoma-like transcriptional and metabolic programs by altering the 3D genome compartmentalization”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究开发出了一种新型的子宫肌瘤细胞模型，其源于常见的遗传突变，这种新型模型的开发或能加速科学家们对未来疗法的进一步研究和开发。

据美国妇产科医师学会数据显示，有超过一半的女性都会在其一生中的某个阶段罹患子宫肌瘤，子宫肌瘤是一种生长在子宫壁上的非癌变的肌瘤。目前研究人员并不清楚是什么原因引起子宫肌瘤，但很多科学家们认为激素和遗传因素在其中扮演着重要角色。研究者Adli说到，在实验室进行培养时，纤维瘤中的突变细胞无法存活，因此模拟纤维瘤的细胞模型也无法产生。

为了解决这一问题，这项研究中，研究人员利用基于CRISPR的基因组编辑技术来精确设计出了与MED12基因具有相同突变的细胞，这些工程化的突变细胞就好像纤维瘤细胞一样，并不能在2D培养条件下更好地进行增殖，然而，当在3D培养下进行培养时，其就能更好地模拟正常的体内生理学特性，且其增殖效果更好。当在3D球体内成功培养出突变的子宫肌瘤（纤维瘤）细胞后，研究者Adli及其同事注意到，这些细胞会产生更高水平的胶原蛋白（其是子宫肌瘤的一个主要特征），以及能在患者子宫肌肉中观察到的染色体异常现象。

科学家开发出用于研究人类子宫肌瘤发病机制的新型模型。

图片来源：Nature Communications (2023). DOI:10.1038/s41467-023-39684-y

Adli说到，拥有一种子宫肌瘤生长的精确细胞模型或有助于未来围绕治疗人类子宫肌瘤的疗法进一步深入研究。这种模型能为研究人员进行后续研究打开一扇大门，从而尝试识别出新型药物来选择性地靶向作用这些突变的纤维瘤细胞，此前研究人员无法进行这些实验，因为他们并没有一种合适的模型系统；如今这一梦想实现了，这样他们就能进行高通量的CRISPR筛选来识别出潜在的治疗性靶点。

除了对子宫肌瘤的潜在疗法靶点进行后续研究外，研究人员所开发的新型细胞模型还能被其他科学家们所利用，从而加速对疾病的深入研究。截止到目前为止，研究人员还缺乏关于这种疾病的基本生物学基础，要么没有足够的资源，要么就是没有良好的模型系统来理解来理解这种疾病发生的分子生物学机制和基因组特征，研究者认为，这种模型系统以及其所建立的额外模型系统或能真的帮助他们以更好更容易的方式来理解这种疾病发生的机制。

综上，本文研究结果表明，工程化的细胞模型能很好地模拟人类子宫肌瘤的关键特征，同时还能提供一种新型平台来用于描述复发性MED12突变的基因组特征。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Buyukcelebi, K., Chen, X., Abdula, F. et al. Engineered MED12 mutations drive leiomyoma-like transcriptional and metabolic programs by altering the 3D genome compartmentalization. Nat Commun 14, 4057 (2023). doi：10.1038/s41467-023-39684-y