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靶向调控激活胎儿血红蛋白表达的调节因子2022-08-02 09:23:32

增加γ-珠蛋白的表达可以改善输血依赖型的β-地中海贫血,γ-珠蛋白是一种与α-珠蛋白构成异位四聚体胎儿血红蛋白,在β-地中海贫血中,γ-珠蛋白的表达可以替代其缺失的功能,因此,提高γ-珠蛋白的表达具有较大的治疗意义。有几种转录因子和顺式作用元件调节胎儿到成人的血红蛋白的转换过程,包括BCL11A、ZBTB7A、KLF1、DNMT1、MYB、HRI,在这些元件中,BCL11A 和 ZBTB7A 已经被证明是小鼠模型和人类细胞中γ-珠蛋白基因沉默的主要调节因子。

BCL11A通过与其他已知的γ-珠蛋白抑制物结合来抑制胎儿血红蛋白的表达,并能与β-珠蛋白基因位点控制区LCR的相互作用,因此,通过敲除BCL11A来治疗β-地中海贫血是一种潜在的有效策略,BCL11A在造血干细胞的自我更新、B淋巴细胞的成熟和中枢神经系统的发育中起着重要的作用,真正具有挑战的是仅抑制BCL11A在红系细胞中的表达,因为阻断BCL11A具有超出珠蛋白控制的关键生理作用;重要的是,发现了一个红系增强子序列,该增强子的失活只在红系细胞中导致BCL11A的抑制和γ-珠蛋白的诱导。
 
以往的研究证据表明,对BCL11A基因外显子2编码区的基因组修饰并不是一种实用的治疗方法,因为它在淋巴发育和造血干细胞功能中发挥着重要的作用。针对这一问题的研究表明,针对性的灭活BCL11A红系特异性增强子可能是一种替代性的策略,Khosravi等人的研究中,在第二个内含子的BCL11A增强子中,基于CRISPR/Cas9的一个小的基因组缺失,也能够激活成人到胎儿血红蛋白的反向转换和胎儿血红蛋白的合成。在Huang等人的研中,发现γ-珠蛋白基因的沉默需要红系特异性的elF2α激酶HRI,并确定了一个转录因子ATF4,是一个受HRI调节的蛋白,是一种新的γ-珠蛋白调节因子,通过与其增强子结合直接刺激γ-珠蛋白转录抑制因子BCL11A的转录,但其中值得注意的是,在该研究中,HRI缺陷小鼠表现出正常的BCL11A水平,这表明了具有物种选择性调节。
 
出自《CRISPR/Cas9在β-地中海贫血治疗中的研究进展》作者贺静,吴柳娇.