2019.09.21李博闻分享 “抑癌蛋白P53突变的显性负效应作用”的故事

2019年8月9日，丹娜-法伯癌症研究所和博德研究所的科学家们在Science上发表了一篇研究报告“A dominantnegative　effect drives selection of TP53 missense mutations in myeloid malignancies”。TP53 是人类恶性肿瘤最常突变的基因，其中以错译突变为主。研究人员利用CRISPR-Cas9技术在两种TP53表达的白血病细胞系K562和MOLM13上，构建了携带多种常见TP53突变类型的细胞系模型。然后对各类细胞模型进行药物处理比较细胞周期和凋亡情况等，结果发现与野生型细胞系相比，六种突变类型和TP53缺失型细胞系都显示为相似的致癌表型，如体外增殖能力，凋亡能力减弱、抵抗细胞毒性药物等。

接着，研究人员利用染色质免疫共沉淀测序（ChIP-seq）技术检测TP53错义突变后是否会激活新的转录程序。结果发现五种突变类型都导致绝大部分正常结合位点的丢失，仅有一种突变型导致了更多位点的产生。但是转录因子结合位点变化并不一定会导致基因表达的转录调控的变化，因此，研究人员进一步对各类细胞系的基因表达谱进行了定量分析，发现与野生型细胞系相比，TP53结合的基因，在TP53突变型细胞系中表达量都显著较低，与TP53的缺失的细胞系表达很相似。结果显示，TP53错义突变体不能通过功能的获得（GOF）激活促癌相关基因表达。

如上所述，显性负效应（DNE）作为对特异性错义突变的选择性压力的生物学基础，可能代替GOF机制提供解释。为了验证是否是DNE为TP53杂合错义突变的真正选择压力，研究人员利用CRISPR-Cas技术构建了TP53不同突变类型的 MOLM13细胞系（TP53+/+、TP53+/-、TP53-/-、TP53R248Q/-、TP53R248Q/+）,用红比霉素处理细胞系，结果发现，与野生型以及TP53缺失型相比，TP53错义突变以DNE方式抑制了野生型p53蛋白表达。为证明结果不存在偏差，除了上述常见的6种突变，研究人员检测了所有潜在的Tp53错义突变。即研究人员通过饱和诱变筛并利用绿色荧光蛋白(Gfp)报告系统，通过流式细胞术监测p53错义变异对野生型p53转录活性的生化影响。结果支持了TP53突变是通过显性负效应致癌的。综上，研究人员利用CRISPR-Cas9技术，在骨髓细胞恶性肿瘤中，探究了TP53错义突变不是通过功能的获得激活促癌，而是通过显性负效应由突变体抑制了野生型TP53蛋白的功能。此机制的发现也为血液系统恶性肿瘤提供新的治疗策略。