Nature｜何川/徐明江团队揭示TET2酶通过氧化RNA m5C调控染色质状态和白血病发生

Tet2 基因敲除（KO）的小鼠胚胎干细胞（mES）与野生型（WT）相比, 表现出更开放的染色质（Fig.1a）和更高的整体转录水平（Fig.1b）。与 WT 相比, Tet2-KO mES 细胞中蛋白质编码基因的转录速率也更高。更开放的染色质状态与先前报道的由 TET2 缺乏引起的整体 DNA 低甲基化一致, 但与 DNA 5mC 氧化功能的主要作用不一致。

为了检测 TET2 介导的 RNA 氧化的功能结果, 研究人员对 Pspc1-KO mES 细胞进行了研究。使用测序法（ATAC-seq）进行转座酶可及染色质的加标校准分析, 发现 Pspc1-KO 和 Tet2-KO mES 细胞的染色质可及性均普遍增加, 且更开放的染色质位点显著重叠且相互关联。DNA 5mC 水平没有显著变化, 而使用超高效液相色谱 - 串联质谱（UHPLC-MS/MS）测量发现 Pspc1 敲除后染色质相关 RNA（caRNA）的 m5C 水平增加。在 Pspc1-KO mES 细胞中也观察到了相同的染色质开放性和整体转录增加。表达 RNA 结合缺陷型 PSPC1 突变体不能挽救这些染色质变化。此外, 过表达野生型 Tet2（而非其催化失活突变体 Tet2 HxD）可降低 Tet2 KO 细胞（而非 Pspc1-KO 细胞）的转录速率和染色质可及性（Fig.1c）。全局染色质可及性分析也显示了类似的趋势。这些结果表明, TET2 介导的染色质压缩和转录抑制依赖于其对 RNA 的酶活性。

研究人员通过甲基化 RNA 免疫沉淀测序（meRIP-seq）对 caRNA m5C 进行了分析。大多数 caRNA m5C 峰位于重复 RNA 中。这些带有 m5C 标记的重复 RNA 与局部染色质可及性增加相关（Fig.2b）, 其中长末端重复序列（LTR）和长散在核元件（LINE）家族最为富集（Fig.2c）。研究人员还在超速亚硫酸氢盐处理后, 对这些重复 RNA 中的选定扩增子进行了定量扩增子测序分析。观察到 Tet2-KO mES 细胞中这些扩增子的 caRNA m5C 高度甲基化更多。ERVK 和 L1 家族具有最多的高度甲基化位点。研究人员检查了 ERVK 和 L1, 以 IAPEz-int/RLTR10 和 L1MdA_I/II 亚家族作为各自的代表, 因为它们是在 m5C meRIP 富集中观察到的排名靠前的亚家族。与空载体（EV）对照或 HxD 相比, 过表达野生型 Tet2 导致这些重复区域的染色质可及性显著降低。虽然在 Tet2 或 Pspc1 KO 后, 胞内 A 颗粒（IAP）显示出局部染色质可及性增加, 但 LINE1 相关的染色质可及性仅在 Tet2 KO 后增加, 而在 Pspc1 缺失后没有增加）, 这表明 LINE1 相关的染色质变化可能以 PSPC1 非依赖的方式依赖于 TET2。

与 TET2 抑制转录的作用一致, Pspc1-KO mES 细胞中 caRNA（而非全细胞 mRNA）的上调与 Tet2 KO 后观察到的变化具有更强的相关性（Fig.1d）。升高的 caRNA 表达与 DNA 低甲基化区域而非高甲基化区域相关。过表达野生型 Tet2（而非 HxD）能够恢复 Tet2-KO mES 细胞中正常的 caRNA 表达水平（Fig.1e）。因此, 虽然 TET2 可以作用于 DNA 或 RNA, 但在 mES 细胞中, TET2 介导的基因抑制变化似乎与其 RNA 靶向活性相关。

研究人员进一步分析了 Tet2 KO 后 caRNA 表达变化与 ATAC 信号之间的相关性。Tet2 KO 导致染色质可及性普遍增加。虽然 caRNA 转录仅发生在 46% 具有确定 ATAC 峰的染色质区域, 但在 Tet2 KO 后, 60% 具有更开放染色质状态的区域也显示出 caRNA 水平的增加。这些区域中染色质可及性的变化与 caRNA 的增加密切相关。接下来, 研究人员研究了 caRNA 上的 m5C 是否是 TET2 的底物。UHPLC-MS/MS 在核糖体 RNA（rRNA）耗尽的 caRNA 中鉴定出了 m5C（Fig.2a）。Tet2 KO 导致 caRNA m5C 水平显著增加, 同时其氧化产物 5 - 羟甲基胞嘧啶（hm5C）水平降低（Fig.2a）。Tet2 缺失后, 带有 m5C 标记的 caRNA 丰度增加更为显著（Fig.2d）。这些结果共同表明, 染色质相关调控 RNA（carRNA）的 m5C 甲基化调节局部染色质可及性。NOP2/Sun RNA 甲基转移酶 2（NSUN2）和 DNA 甲基转移酶 2（TRDMT1）可能是安装 caRNA m5C 的候选者, 因为已知两者都定位于细胞核并介导 RNA m5C 甲基化。只有 Nsun2 的缺失导致 caRNA m5C 丰度降低约 70%, 而不影响 DNA水平。Nsun2 敲低（KD）也导致更封闭的染色质状态。这些改变的区域在很大程度上与 Tet2-KO mES 细胞中更开放的染色质位点重叠且呈负相关。此外, Nsun2 缺失引起的转录组范围的改变与 Tet2 缺失引起的基因表达变化模式形成对比。纯化的 TET2 蛋白已知可介导 RNA m5C 氧化为 hm5C。研究人员还发现 Tet2-KO mES 细胞中 caRNA m5C 增加, LTR 家族的 IAP RNA 就是一个明显的例子（Fig.2c）。IAP 在 Tet2 KO 后也具有最多的高度甲基化 m5C 位点。Tet2 缺失导致 caRNA IAP m5C 水平增加、局部染色质可及性增加以及其靶 RNA 的转录加速, 这表明 IAP RNA 是 mES 细胞中 TET2 介导的染色质调控的主要下游调节因子。

研究人员接下来使用靶向其主要 m5C 位点的反义寡核苷酸（ASO）阻断 IAP RNA 甲基化。这种 ASO 选择性地阻断了 IAP RNA m5C 的安装, 而 IAP RNA 水平几乎没有变化。施用这种 ASO 导致 IAP 位点的局部染色质更封闭。因此, 染色质相关 IAP RNA 上的 m5C 甲基化可以调节局部染色质状态。为了建立关键的因果关系, 研究人员构建了位点特异性 RNA 靶向系统, 将 dCas13 与 TET2 催化结构域（TET2-CD）融合。dCas13-TET2-CD 融合蛋白在强力霉素（DOX）响应的 Tet 操纵子控制下与引导 RNA 稳定表达。引导 RNA 的急性表达导致 dCas13-TET2-CD 快速招募, 并降低 IAP 转录本上的 RNA m5C 甲基化, 随后增加局部 DNA甲基化（Fig.2e）。相比之下, 拴系 HxD 不会改变 DNA 或 RNA 甲基化, 这表明这种效应依赖于其氧化活性, 而不是蛋白质支架效应。TET2 靶向 RNA 导致的 DNA甲基化增加与在胚胎干细胞、造血干细胞和癌细胞中经常观察到的 TET2 失活后广泛的 DNA 低甲基化或染色质开放一致。因此, 研究人员得出结论, TET2 对全局染色质和转录的调控作用很可能是通过 RNA m5C 氧化介导的。

为了进一步证实这种依赖于酶活性的调控, 研究人员用 TET 酶抑制剂处理 mES 细胞。处理后的时间推移跟踪显示早期染色质开放和 caRNA m5C 增加, 随后是基因组 DNA增加。染色质状态的这些变化很可能是由于 TET2 的 RNA 氧化活性。相比之下, 使用 DNA 结合的 dCas9 将 TET2-CD 拴系到 IAP 位点导致预期的 DNA 低甲基化和染色质可及性增加。在 Tet2-KO mES 细胞中发现了 DNA 高甲基化和低甲基化区域, 伴随着染色质可及性在相反方向的变化。在 Tet2 KO 后的 mES 细胞中, 仅在 DNA 低甲基化区域观察到 caRNA 表达增加。为了区分对 DNA 和 RNA 的影响, 研究人员进一步分析了 Tet2 KO 在不同基因组区域（包括增强子、启动子和重复序列）引起的 DNA 5mC 变化。在 mES 细胞中, 观察到 Tet2 KO 引起的增强子转录与 DNA 甲基化变化之间存在负相关, 这与重复 RNA 中观察到的模式形成对比。此外, Tet2 KO 导致的这些 DNA 高甲基化区域在增强子和 CXXC5 结合区域富集, 而在重复序列中减少（Fig.3a）, 这与 TET2 在这些增强子区域的 DNA 5mC 氧化导致局部转录激活的观点一致。与增强子区域相反, 重复位点在 Tet2 缺失后富含 DNA 低甲基化区域（Fig.3b）。此外, 在 Tet2 或 Pspc1 KO 后, 这些 DNA 低甲基化区域更易接近。这些结果表明, TET2 缺失导致的染色质可及性升高不能归因于其对 DNA 5mC 的氧化活性, 而应归因于其对 RNA m5C 的氧化活性。研究人员得出结论, TET2 可以通过与不同的蛋白质伙伴结合来介导 DNA 5mC 或 RNA m5C 的氧化。正是重复 RNA（例如 LTR RNA）的 m5C 氧化导致染色质压缩, 这在 mES 细胞中主导着染色质和转录调控。

研究人员通过计算分析了与 TET2 在 RNA 上的 m5C 氧化相关性最好的组蛋白修饰。发现由 PRC1 安装的主要染色质抑制标记 H2AK119ub 排名最高（Fig.3c 和。H2AK119ub 可以被多梳抑制去泛素化酶（PR-DUB）复合物去除, 研究人员还确定 BAP1（PR-DUB 的核心成分）结合是最富集的基因组特征之一（Fig.3b）。一致地, 野生型 dCas13-TET2-CD（而非 HxD）增加了 IAP 位点的 H2AK119ub（Fig.3d）。在急性 TET 抑制后, 对 IAP 和对照 LINE 位点的 H2AK119ub 和 H3K27me3 标记进行时间推移跟踪也显示 H2AK119ub 的早期响应。研究人员接下来分析了有和没有 Tet2 缺失时 H2AK119ub 的变化。大约 37% 的 ATAC-seq 峰被标记为 H2AK119ub, 其中约 89% 的这些基因组区域中 H2AK119ub 下调。此外, 约 85% 具有更高 ATAC 信号的基因组区域与 H2AK119ub 丢失有很好的重叠。因此, Tet2 KO 引起的大多数开放染色质区域显示 H2AK119ub 降低, 这可能引发局部染色质可及性和转录的变化。

先前的研究已经确定 MBD5 和 MBD6 是 PR-DUB 的伙伴蛋白, 它们定位于异染色质似乎与 DNA 5mC 无关。MBD5 和 MBD6 都具有保守但结构不同的甲基结合结构域（MBD）, 但不结合 DNA。研究人员推测这两种蛋白可能结合 RNA m5C, 然后招募 PR-DUB 来介导在 m5C 甲基化的 LTR 位点处的 H2AK119ub 去泛素化, 从而实现转录激活。

研究人员检查了 mES 细胞中与 MBD5 或 MBD6 结合的核酸。观察到交联的 RNA 而不是 DNA, 因为 RNase 处理几乎完全消除了核酸信号, 而 DNase 处理的影响较小（Fig.3e）。纯化的 MBD6 的 MBD 结构域优先结合含有 m5C 的单链寡核苷酸探针, 而不是未甲基化或 hm5C 修饰的探针, 并且这种结合不受 MBD6 与 ASXL1 结合的影响, ASXL1 是一种将 MBD6 与 PR-DUB 连接的蛋白。细胞中的 MBD5 和 MBD6 也富集含有 m5C 的 RNA。因此, 研究数据表明 MBD5 和 MBD6 是优先识别 RNA m5C 的 RNA 结合蛋白。

虽然 MBD5 和 MBD6 的 RNA 结合靶标在很大程度上相互重叠, 但 MBD6 似乎在 mES 细胞中主导着 H2AK119ub 和重复 RNA 表达的调控, 因为 Mbd6 的 KD 足以逆转 Tet2 KO 引起的 LTR 表达升高, 而 Mbd5 的 KD 则没有这种作用。只有在 Mbd6 KD 后, 全局 H2AK119ub 水平才显著增加。Mbd6 KD 导致 caRNA m5C 水平全局降低。与此一致, IAP RNA 在 Tet2-KO mES 细胞中稳定, 在 Mbd6 KD 后不稳定。m5C 甲基化似乎稳定 LTR RNA, 并且这种效应主要通过 MBD6 介导。因此, 尽管 MBD5 在其他细胞类型中可能具有重要作用, 但研究人员在后续研究中主要关注 MBD6。

功能上, Mbd6 KD 能够挽救 Tet2-KO mES 细胞中全基因组增加的染色质可及性（Fig.3f 左）并降低 H2AK119ub 水平（Fig.3f 右）。一致地, 研究人员观察到在 Tet2 删除后, 在 caRNA m5C 高度甲基化位点处 H2AK119ub 降低（Fig.3g）, 并且这种变化可以通过 Mbd6 KD 在很大程度上逆转（Fig.3h）。Mbd6 或 Nsun2 KD都降低了 Tet2 KO 在 mES 细胞中引起的染色质开放性, 并且全局染色质可及性持续降低）。此外, 不同组之间染色质开放性改变的基因组区域重叠且相关性良好（Fig.3i）Tet2 KO 与 WT、针对 Mbd6 的小干扰 RNA（siMbd6）与 Tet2 KO 中的 siNC、以及 Tet2 KO 中的 siNsun2 与 siNC）。响应 Mbd6 KD 的局部染色质可及性变化与由此产生的 H2AK119ub 增加呈负相关（Fig.3j）。急性招募融合到 MBD6 蛋白甲-基CpG 结合结构域的 dCas13（dCas13-MBD6MBD）也足以降低局部 H2AK119ub 并在 IAP 位点诱导开放染色质（Fig.3k）。

综上所述, 研究结果表明 TET2 介导的 caRNA m5C 氧化减少了 MBD6 结合和局部组蛋白 H2AK119ub 去泛素化, 导致染色质关闭和转录抑制（Fig.3l）。氧化产物 hm5C 是否进一步促进 caRNA 降解还有待未来研究。

造血干细胞和祖细胞（HSPC）中 TET2 缺陷众所周知会导致染色质开放和基因组不稳定, 最终引发髓系恶性肿瘤。TET2 缺陷（Tet2^-/-）的 HSPC（Lin - KIT + 细胞, 捕获 HSPC）最重要的特征是造血干细胞的自我更新能力增强, 以及在体外向粒细胞 / 单核细胞谱系分化偏向。与在小鼠胚胎干细胞（mES）中的观察结果一致, 研究人员在 TET2 缺陷的 HSPC 中观察到染色质可及性普遍增加。研究人员设计了一种嵌合测定法来研究 Mbd6 基因敲低（KD）在体内的影响, 并使用野生型（WT）+ 对照短发夹 RNA（shNC）、WT + shMbd6、Tet2^-/- + shNC 或 Tet2^-/- + shMbd6 的 CD45.2 + HSPC 与 CD45.1 竞争骨髓（BM）细胞进行竞争性移植测定（HSPC 比例约为 1:9; Fig.4a）。接受 Tet2^-/- + shNC HSPC 移植的受者中供体细胞（CD45.2 +）嵌合率稳步增加, 在移植后 6 个月达到约 50%（Fig.4b）, 而接受 Tet2 KO + shMbd6 HSPC 的小鼠外周血（PB）中的供体细胞群与接受 WT/shNC 或 WT/shMbd6 HSPC 的小鼠相比保持在低水平约 5%（Fig.4b）。在移植后 6 个月, 在来自骨髓或脾脏的细胞中观察到供体细胞（CD45.2 +）嵌合率的类似趋势（Fig.4c）。一致地, 接受 Tet2^-/- + shNC HSPC 移植的受者表现出轻度脾肿大, 而接受 WT + shNC、WT + shMbd6 或 Tet2^-/- + shMbd6 HSPC 的动物脾脏大小正常（Fig.4d, e）。

这表明通过额外的 Mbd6 KD 几乎完全挽救了由 Tet2 KO 引起的缺陷。Mbd6 的 KD 显著降低了 Tet2 - KO HSPC 在体外的再接种潜力（Fig.4f）。Mbd6 KD 破坏了由 TET2 缺失诱导的干细胞 / 祖细胞的长期维持, 并促进 HSPC 向髓系分化在体外（Fig.4g）。一致地, Mbd6 KD 挽救了 Tet2 KO 导致的全局染色质开放和 H2AK119ub 丢失, 在 HSPC 中增加的 H2AK119ub 与降低的染色质可及性呈负相关（Fig.4h）。Nsun2 KD 部分挽救了 Tet2 - KO HSPC 的长期维持和分化表型。其他潜在的 RNA m5C 写入蛋白（Nsun5 和 Trdmt1）的 KD 没有改变这些过程。与在 mES 细胞中类似, Tet2 - KO HSPC 中 IAP RNA 的半衰期持续升高, 并且这些变化依赖于 TET2 的酶活性。研究人员进一步使用了一种使 TET2 介导的氧化停滞在 hm5C 阶段的 Tet2 突变体。来自该突变体的 HSPC 的 IAP 半衰期特征与野生型 HSPC 相似, 这表明 TET2 的潜在 hm5C 氧化可能不会进一步导致 IAP 不稳定。Tet2 - KO HSPC 的 caRNA 中 IAP 丰度增加也得到了证实。研究人员继续在 HSPC 中使用 dCas13 - TET2 - CD 融合构建体检查靶向 IAP RNA m5C 氧化的功能结果。靶向 IAP m5C 氧化也部分挽救了因 TET2 缺失而增强的 HSPC 再接种潜力。通过异位表达 dCas13 - TET2 - CD 融合蛋白对 IAP RNA m5C 进行靶向氧化, 可以恢复干细胞 / 祖细胞标志物（Lin - KIT +）和髓系标志物 CD11b的表达水平, 但在 Tet2 - KO HSPC 中其催化失活突变体则不能。

同样, 对 IAP RNA 的 m5C 位点进行空间位阻阻断也部分挽救了因 TET2 缺失而增强的 HSPC 再接种潜力。IAP 阻断破坏了干细胞 / 祖细胞的长期维持, 并在体外增强了 HSPC 向髓系（CD11b +）的分化。为了揭示潜在机制, 研究人员对 IAP ASO 处理的效果进行了 RNA 测序（RNA - seq）分析。IAP ASO 处理下调但不上调的基因与 Tet2 KO 上调的基因有更高的重叠。对 Tet2 KO 上调、IAP ASO 处理下调且附近有 m5C 标记的 caRNA 的基因进行进一步功能分析, 发现其在破骨细胞分化和 NOD 样受体信号通路等途径中富集。其中, SOCS3 作为 HSPC 分化的有效抑制剂, 而 Nfkbia 编码 NF - κB 抑制剂家族的一个成员, 因此促进 HSPC 增殖。相应地, 在 Tet2 - KO HSPC 中它们基因组区域的染色质可及性增加, 但在 Mbd6 KD 后降低（Fig.4i）。

在证明了 m5C - TET2 - LTR - MBD6 轴对造血干细胞功能很重要之后, 研究人员接下来研究了它在白血病适应性中的作用。在 TET2 野生型细胞系中观察到适度的增殖抑制, 而在 MBD6 基因敲低（KD）后, 对于携带 TET2 突变的急性髓系白血病（AML）细胞系 SKM - 1 细胞, 几乎完全阻断了增殖。为了进一步证实这种协同致死效应, 研究人员比较了野生型、TET2 敲除的 K - 562 和 TET2 敲除的 THP - 1 细胞在 MBD6 缺失后的增殖情况。MBD6 KD 显著减弱了 TET2 敲除细胞的增殖（Fig.5a）, 同时全局 H2AK119ub 水平增加（Fig.5b）。通过 MBD6 过表达可以挽救 MBD6 KD 导致的 TET2 敲除的 K - 562 和 THP - 1 细胞生长减弱。在 TET2 敲除的 K - 562 和 THP - 1 细胞中敲低 NSUN2 时, 研究人员也观察到了增殖的协同抑制。

为了测试 MBD6 缺失是否影响体内白血病发生, 特别是在 TET2 缺失的情况下, 研究人员将野生型（WT）+ 对照短发夹 RNA（shNC）、TET2 基因敲除（KO）+ shNC、WT + shMBD6 或 TET2 - KO + shMBD6 的 K - 562 细胞移植到成年 NOD.Cg - Prkdcscid Il2rgtm1Wjl / SzJ（NSG）小鼠体内。与接受 shNC 细胞的小鼠相比, 接受 shMBD6 细胞的小鼠白血病发生显著减缓; 移植了 TET2 KO + shMBD6 细胞的小鼠存活时间显著更长（分别为 125 - 135 天或 163 - 220 天）（Fig.5c）。一致地, 接受 shNC 的小鼠在骨髓和外周血中的人源嵌合率明显高于接受 shMBD6 的小鼠。在相同实验设置下用 THP - 1 细胞进行的体内异种移植研究中也观察到了类似结果（Fig.5c）。在接受 TET2 KO + shMBD6 细胞的小鼠中, MBD6 KD 使存活时间比接受 WT + shMBD6 细胞的小鼠显著延长。与接受 WT + shMBD6 或 TET2 KO + shMBD6 细胞的小鼠相比, WT 或 TET2 - KO 受者小鼠在骨髓和外周血中显示出明显更高的人 CD33 + CD45 + 细胞嵌合率。因此, MBD6 KD 显著减缓了体内白血病进展, 特别是在 TET2 缺失的情况下。

MBD6 基因敲低（KD）也能在体内抑制移植的 TET2 野生型（WT）人类细胞。研究人员假设, 在 TET2 WT 细胞中, MBD6 维持促增殖基因的表达, 而其中较大部分被 TET2 抑制。TET2 缺失导致这些基因的激活, 恶性细胞变得依赖这些通路进行增殖。支持这一假设的是, 研究人员发现, 在 TET2 敲除的细胞中, 被 MBD6 KD 特异性下调的基因, 而非野生型对照中的基因, 富集于细胞增殖相关的通路。MBD6 基因敲低（KD）逆转了 TET2 敲除后 K - 562 细胞中过量的染色质相关 RNA（caRNA）表达, 但对全细胞 RNA 没有影响。与在小鼠胚胎干细胞（mES）中观察到的一致, MBD6 KD 能够挽救 TET2 敲除导致的更开放的染色质状态和 H2AK119ub 降低。H2AK119ub 的增加与转座酶可及染色质（ATAC）信号的降低密切相关。对 NSUN2 KD 引起的染色质变化的检测证实了这种调控对 RNA m5C 的依赖性（Fig.5d, e）。

长末端重复序列（LTR）, 特别是以 HERVH - int 为代表亚家族的 ERV1 家族, 在 TET2 敲除的 K - 562 细胞中表现出更高的 m5C 甲基化变化（Fig.5f）。MBD6 和 NSUN2 也类似地调节 HERVH - int 元件上的 H2AK119ub 水平（Fig.5g）。最后, 研究人员研究了白血病细胞中参与这个 m5C - TET2 - MBD6 - BAP1 轴的下游信号通路。研究人员发现, 在 TET2 耗尽的 K - 562 细胞中, TET2 敲除上调的基因与 MBD6 KD 下调的基因之间存在显著重叠。这些重叠基因的富集词条高度保守, 与在小鼠造血干细胞（HSPC）中TET2 敲除和 IAP ASO 处理时观察到的情况类似。

Fig.5 MBD6通过m5C-H2AK119ub轴显示与TET2缺乏在调节白血病进展中的协同作用。

最近的研究表明, caRNA N6-甲基腺苷修饰在小鼠早期胚胎发育和癌症发展过程中的全局和局部染色质状态调节中起着至关重要的作用, 甲基转移酶METTL3起书写作用, 结合蛋白如YTHDC1和RBFOX2起阅读作用, FTO起橡皮擦作用, 可逆地控制转录。我们推测其他RNA修饰可能存在于carRNA上, 并以类似的方式影响染色质调节。TET2可以介导DNA 5mC氧化, 并且是骨髓样恶性肿瘤的既定肿瘤抑制因子。然而, 已知TET2突变会导致全局DNA亚甲基化而不是高甲基化（如果它起到DNA去甲基化酶的作用）, 这是一个缺乏机制解释的难题。通过分析与低甲基化或高甲基化基因组区域相关的基因组特征, 我们观察到DNA亚甲基化发生在增强子上, 但低甲基化发生在重复元素上, 超甲基化区域与CXXC5结合的基因组位点很好地重叠, 而低甲基化区域富含BAP1结合。我们进一步确定TET2介导carRNA上的RNA m5C甲基化, 特别是LTR重复RNA, 以调节染色质状态和转录。最近的一份报告描述了胶质瘤中caRNA m5C氧化, 但m5C及其氧化与染色质状态变化之间的联系尚未建立。我们发现MBD6优先识别重复RNA上的m5C, 该重复RNA招募BAP1复合物来介导H2AK119ub去泛素化和基因激活。这些LTR RNA上的TET2对m5C的氧化通过m5C-MBD6-BAP1去泛素化轴拮抗基因激活。TET2的缺失导致caRNA m5C甲基化、更开放的染色质和广泛的DNA低甲基化, 这些甲基化激活了白血病发生的关键基因, 解释了TET2不激活诱导的加速髓系恶性肿瘤（Fig.4i）。我们的研究还表明TET2具有双峰功能——当TET2与CXXC4/CXXC5结合时, 它介导增强器处的DNA 5mC氧化; 然而, 当被RNA结合蛋白如PSPC1招募时, TET2介导chromatin-associated重复RNA m5C氧化; TET2的这种RNA m5C氧化活性决定了mES细胞、HPSC和白血病细胞中的全球染色质调节。因此, 这项研究揭示了染色质和转录中的NSUN2-TET2-MBD6-BAP1轴通过重复RNA m5C调节。实际上, 它为未来针对TET2突变恶性肿瘤的靶向治疗提供了靶点。

转载来源于【通大附院临床资源转化研究中心 】

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