先天性純紅細胞再生障礙性貧血（DBA）是一種罕見的遺傳(chuan) 性的骨髓衰竭性疾病。中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）石莉紅研究員、朱平研究員、竺凡主任、程濤教授從(cong) 單細胞轉錄組水平解析了DBA患兒(er) 發病機製，闡明了糖皮質激素治療有效的分子機理，同時發現I型幹擾素在DBA臨(lin) 床治療中可能存在巨大潛力。近日，該研究成果在線發表於(yu) 國際期刊《細胞發現》。

　　六成DBA患兒(er) 攜帶核糖體(ti) 蛋白基因突變

　　據介紹，DBA臨(lin) 床主要表現為(wei) 1歲以內(nei) 發病的中重度貧血，骨髓紅係造血細胞明顯減少甚至缺失。約60%的DBA患兒(er) 攜帶核糖體(ti) 蛋白基因雜合突變。

　　自20世紀60年代以來，糖皮質激素一直是DBA臨(lin) 床治療的一線藥物，然而長期應用糖皮質激素對患兒(er) 身高體(ti) 重、內(nei) 分泌及免疫係統發育影響巨大，並且有20%左右的DBA患兒(er) 激素治療無反應，隻能依靠持續輸血或者造血幹細胞移植進行治療，給家庭、社會(hui) 等造成了沉重的負擔。

　　“然而由於(yu) DBA患兒(er) 造血幹細胞增殖分化而來的紅係祖細胞（BFU-E）數量極少，傳(chuan) 統研究方法難以利用如此微量的細胞來進行研究，因而無法解釋為(wei) 什麽(me) 核糖體(ti) 蛋白基因雜合突變的特異性導致DBA患兒(er) 單純紅係造血衰竭，但對其他造血譜係卻沒有影響等諸多問題。”石莉紅介紹，同時，糖皮質激素治療有效或者無效的分子生物學機製也沒有得到很好的解釋。

　　課題組收集了5例健康供者和11例包含初診、糖皮質激素治療有效（GCR）及治療無效（GCNR）3種類型的DBA患兒(er) 骨髓樣本作為(wei) 研究材料，利用流式細胞術分選BFU-E。使用單細胞轉錄組測序技術完成BFU-E的深度測序。

　　破解核糖體(ti) 基因突變隻累及紅係造血之謎

　　通過流式細胞術以及克隆形成實驗研究證實，相比健康供者，DBA患兒(er) BFU-E比例降低且增殖能力差，凋亡增加。同時，課題組發現初診DBA患兒(er) BFU-E更多進入S期（DNA複製期），細胞周期加快。當用糖皮質激素治療後，激素治療有效患兒(er) 細胞周期減慢，BFU-E凋亡減少，但激素治療無效患兒(er) 變化不顯著。

　　基於(yu) 以上研究，課題組認為(wei) ，DBA患兒(er) 在出生後紅係造血需求增加的壓力下BFU-E細胞周期加快，被迫進入S期，DNA複製壓力增加，而由於(yu) 核糖體(ti) 蛋白基因雜合突變導致的核糖體(ti) 蛋白單倍劑量不足，無法滿足細胞周期加快的需求，進而導致P53蛋白依賴及非依賴的凋亡信號通路激活，BFU-E凋亡增加。而糖皮質激素可以通過減慢DBA患者BFU-E的細胞周期速度，以減少BFU-E凋亡，從(cong) 而起到治療作用。

　　接下來課題組進一步對比了糖皮質激素治療有效和無效患者的表達譜發現，治療有效的患者I型幹擾素水平表達大幅提升，並且可通過靶基因MYC調控核糖體(ti) 生物合成，減弱核仁應激。“造血幹細胞紅係分化實驗證實，小劑量I型幹擾素可促進BFU-E增殖，同時I型幹擾素和糖皮質激素可能存在協同效應。”石莉紅介紹，RPS19（核糖體(ti) 小亞(ya) 基蛋白19的編碼基因）突變患者原代造血幹細胞培養(yang) 同樣證實，小劑量I型幹擾素可使DBA患兒(er) BFU-E凋亡減輕，紅係造血增加。

　　“我們(men) 通過這一係列研究提出了DBA發病的新機製：一方麵，核糖體(ti) 基因雜合突變導致蛋白質合成供應不足；另一方麵，為(wei) 滿足機體(ti) 所需，DBA患者BFU-E被迫進入S期，需要進行大量DNA複製，這種‘供需’矛盾大幅提升複製壓力，導致DNA損傷(shang) ，細胞凋亡。”石莉紅表示，此發現回答了核糖體(ti) 基因雜合突變為(wei) 何特異性導致DBA單純紅係造血衰竭的問題。陳 曦