2024年1月24日，良渚实验室第二十一期血液与免疫学术沙龙在湖心亭会议室如期举行。此次会议我们很荣幸地邀请到了德国海德堡大学的周奉彪教授，为大家带来了题为 “Small RNA in hematopoietic malignancy transformation” 的精彩报告。
周教授及其团队最初研究发现，融合癌蛋白AML1-ETO能诱导CD box snoRNA表达，进而诱发白血病。CD box snoRNA的主要功能是引导核糖体RNA的甲基化 (2’-O-methylation) 修饰，且在人类白血病干细胞中显著富集。基于这一发现，研究人员推测白血病干细胞存在特殊的核糖体RNA甲基化模式。
为了验证这一推测，周教授团队利用高通量测序技术，对大量病人样本和正常造血细胞的核糖体RNA甲基化进行了表征。结果显示，病人之间的核糖体核心区域RNA甲基化相当稳定，而非核心区域的RNA甲基化则显示出显著的异质性。这种异质性与基因突变、性别和年龄无关，却与白血病细胞的分化程度紧密相关。结合转录组分析，研究人员发现，核糖体非核心区域RNA位点的高甲基化与白血病干细胞的基因标志高度正相关。比较同一病人体内的白血病干细胞与非干细胞的核糖体RNA甲基化，结果显示前者的核糖体非核心区域RNA甲基化修饰明显升高。
进一步的功能研究显示，提高核糖体非核心区域RNA多个或者单个位点的甲基化，能显著增加肿瘤干细胞 的数量和功能。更令人惊讶的是，这种改变甚至能让“非肿瘤干细胞”展现出“肿瘤干细胞”的特征，实现细胞命运的转变。深入分析揭示，核糖体非核心区域RNA甲基化主要调控氨基酸转运蛋白的翻译过程。当这些RNA的甲基化发生变化时，氨基酸转运蛋白仅在蛋白水平上有所改变，而mRNA水平则保持不变。与此同时，细胞代谢组学分析也证实，非核心区域RNA甲基化的增加会显著且特异地提升细胞内的氨基酸水平。这种翻译水平的调控与氨基酸转运蛋白编码基因的结构有关。这些基因与其他基因相比，含有大量的优化密码子。Ribosome profiling的结果显示，当核糖体非核心区域RNA高甲基化时，核糖体能够迅速通过这些优化密码子，从而提高翻译速度；而当甲基化程度降低时，核糖体会在这些优化密码子处受阻，从而降低蛋白质的产量。
在场的各位老师和同学们对周奉彪老师的精彩报告表现出了浓厚的兴趣和热情，多位同学和老师围绕 “snoRNA在恶性血液系统疾病转化中的作用” ，“ rRNA修饰是否/如何影响核糖体功能” 以及 “rRNA修饰如何影响白血病干细胞自我更新功能” 等相关问题纷纷提问，展开了精彩热烈的讨论。周奉彪教授耐心解答了大家的问题，并鼓励大家可以从不同的角度，采用多种生物学方法深入研究这些科学问题，使同学们受益匪浅。最后，在愉快的掌声中，良渚实验室血液与免疫方向第二十一期学术沙龙报告圆满结束。
