NRAS激活突变与EZH2功能缺失突变常共同存在于髓系恶性肿瘤，但二者协同促癌的单细胞、单基因分子机制尚不明确。

本研究依托普锐斯X‑RAD 320小动物X射线辐照仪构建小鼠骨髓移植清髓嵌合模型，结合时序单细胞转录组测序技术，分别解析两种突变单独作用、共同叠加对造血分化的调控规律。结果显示：NRASG12D诱导髓系分化偏移，EZH2缺失阻滞髓系细胞成熟；双突变协同重塑造血分化轨迹，同步上调FLT3、HMGA2并激活GEM基因，最终驱动白血病起始细胞大量扩增。该研究揭示了致癌突变收敛协同的全新作用模式，为高危急性髓系白血病提供全新预后标志物与潜在干预靶点。

图1：论文封面概要
材料与方法

构建野生型（WT）、EZH2敲除（E2‑KO）、NRASG12D突变（G12D）、双突变（G12D/E2‑KO）四类基因工程小鼠；分别在疾病启动、进展、急变三个阶段采集骨髓c‑Kit⁺造血干祖细胞。采用10×单细胞转录组测序、流式细胞分群、集落形成实验、极限稀释移植模型开展功能验证；联合染色质免疫共沉淀（ChIP）、shRNA基因敲低技术验证GEM上游调控通路；依托TCGA临床AML数据集验证GEM表达水平与患者预后的相关性。

依托普锐斯X‑RAD 320小动物X射线辐照仪对CD45.1背景受体小鼠实施移植前全身清髓预处理，分次照射方案：单次540 rad，分两次完成，两次照射间隔不少3小时，充分清除宿主原有造血细胞，用于构建稳定造血嵌合小鼠，支撑突变体内功能验证。

图 2：（原文 Fig.7h）展示骨髓移植与 GEM 敲低的整体动物实验流程
主要研究结果

1. 单突变独立效应：NRASG12D仅扩增髓系前体细胞，EZH2缺失造成未成熟髓细胞蓄积；

2. 双突变协同紊乱造血谱系：二者共存时造血分化通路严重失衡，巨核红系祖细胞持续堆积、淋巴细胞生成显著减少；

3. 分子协同通路：NRAS、EZH2突变分别上调FLT3、HMGA2，在同一细胞内汇聚激活RAS‑ETS1通路，诱导GEM基因高表达；

4. 功能与临床验证：敲低GEM可显著抑制白血病干细胞自我更新、延长荷瘤小鼠生存期；临床样本中GEM高表达与AML不良预后高度相关。

图 3：（原文 Fig.3i）对比四组小鼠造血细胞谱系占比与分化伪时序分布差异。
结论

依托普锐斯X‑RAD 320小动物X射线辐照仪标准化全身辐照移植模型证实，NRASG12D与EZH2缺失可在单细胞、单基因维度形成双重协同效应，通过RAS‑ETS1信号轴上调GEM，阻滞正常造血分化并放大白血病干细胞恶性增殖潜能。

GEM可作为髓系恶性肿瘤新型预后标志物与治疗靶点；本套结合辐照嵌合体与单细胞测序的整合分析方案，为解析多致癌突变互作机制提供标准化临床前研究范式。

图 4：（原文 Fig.6）展示 GEM 受 ETS1 调控及在人 AML 中高表达、关联不良生存。

原文出处DOI：10.1038/s41467-021-26582-4