研究首先探究了造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（HSPC）的個(gè)體發(fā)育階段對(duì)NUP98::NSD1驅(qū)動(dòng)的白血病轉(zhuǎn)化起始的影響。研究者比較了來(lái)自人類(lèi)胎兒肝臟（FL）、臍帶血（CB）、以及兒科和成人骨髓（BM）的HSPC。通過(guò)CRISPR/Cas9介導(dǎo)的基因組編輯，在染色體11的NUP98和染色體5的NSD1自然斷裂點(diǎn)處誘導(dǎo)染色體易位，在各個(gè)發(fā)育階段的CD34⁺HSPC中產(chǎn)生框內(nèi)NUP98::NSD1融合。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，NUP98::NSD1陽(yáng)性的FL來(lái)源HSPC克隆表現(xiàn)出強(qiáng)烈的選擇性?xún)?yōu)勢(shì)，在第四周時(shí)，NUP98::NSD1和NUP98::NSD1/WT1ko（WT1敲除）組中陽(yáng)性克隆比例分別增至57%和89%。CB來(lái)源的HSPC也顯示出類(lèi)似的陽(yáng)性選擇趨勢(shì)，但富集程度較低。相比之下，來(lái)自?xún)嚎坪统扇薆M的NUP98::NSD1陽(yáng)性克隆則沒(méi)有顯示出陽(yáng)性選擇的證據(jù)。單細(xì)胞染色質(zhì)可及性基因分型（GoT-ChA）分析顯示，在體外培養(yǎng)四周后，F(xiàn)L和CB來(lái)源的、經(jīng)過(guò)NUP98::NSD1/WT1ko編輯的HSPC中，融合陽(yáng)性細(xì)胞在最原始的巨核-紅系祖細(xì)胞（MEP）簇中擴(kuò)增。轉(zhuǎn)錄因子（TF）基序富集分析表明，F(xiàn)L和CB編輯的HSPC顯示出基本不同的TF富集模式，提示融合蛋白以發(fā)育階段特異性的方式驅(qū)動(dòng)不同的表達(dá)程序來(lái)啟動(dòng)白血病。

接下來(lái)，研究在體內(nèi)部署了CRISPR/Cas9工程化的、處于不同發(fā)育階段的HSPC，建立了人源化異種移植小鼠模型。結(jié)果顯示，表達(dá)NUP98::NSD1的FL細(xì)胞表現(xiàn)出顯著增強(qiáng)的自我更新能力。與對(duì)照FL異種移植物相比，NUP98::NSD1和NUP98::NSD1/WT1ko FL異種移植物的白血病起始細(xì)胞頻率高出50倍以上。重要的是，次級(jí)FL NUP98::NSD1/WT1ko異種移植小鼠含有顯著更高比例的CD34⁺CD117⁺干細(xì)胞和祖細(xì)胞，以及相對(duì)增加的CD19⁺淋巴樣細(xì)胞，表明WT1缺失增強(qiáng)了干性并改變了譜系層級(jí)。

當(dāng)使用CB和成人BM來(lái)源的HSPC進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)NUP98::NSD1需要WT1功能缺失這樣的合作突變才能在CB細(xì)胞中誘導(dǎo)白血病發(fā)生，而NUP98::NSD1單獨(dú)似乎足以在FL來(lái)源的HSPC中啟動(dòng)AML。NUP98::NSD1編輯的BM來(lái)源HSPC則完全無(wú)法產(chǎn)生融合陽(yáng)性的原發(fā)性異種移植物，表明即使有WT1功能缺失，也無(wú)法轉(zhuǎn)化BM來(lái)源的HSPC。這些結(jié)果強(qiáng)調(diào)了NUP98::NSD1驅(qū)動(dòng)的AML的發(fā)育特異性，其轉(zhuǎn)化能力僅限于胎兒和早期出生后窗口期，并隨HSPC年齡增長(zhǎng)而逐漸喪失。

研究通過(guò)單細(xì)胞RNA測(cè)序（scRNA-seq）和單細(xì)胞染色質(zhì)可及性測(cè)序（scATAC-seq）深入解析了白血病干細(xì)胞（LSC）的分子特征。分析發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組和WT1ko組異種移植物主要包含淋巴樣細(xì)胞不同，NUP98::NSD1和NUP98::NSD1/WT1ko FL異種移植物顯著富集了HSPC和髓系譜系細(xì)胞https://aacr.silverchair-cdn.com/aacr/content_public/journal/cancerdiscovery/16/3/10.1158_2159-8290.cd-25-0556/2/m_cd-25-0556_f3.png?Expires=1775464454&Signature=icFfMWdK9YPnCNTGK7NkirOtROlomRG-0R3Zy8eIQYgrEkCH1jylagKg~Otk9ZbgmI7Z2eb2Gq860ZWDM0cFwts1fQ5isQWjKuI4F4ooiUaLnBEwOR6BB3yFcwpPdbTz8mP3jzW6gpIKfahXER5Cw3Eeeb4wUMNSP5WK-j5ouDfon7zahdeZHrce2JydJ9CVU9stBR87RJ7rFnVSbw0PIKBb6y6HhdOKmq9vKWI1oSkqXk~t~x-135gSCky5cneSlvCHe8iTLNHlRcG9dN103JBRlWDo3hxgA~ehfaFzdNPrBsp56Qae9XwxXwH6QTEGO63oGhcJiX4s-xhR~TfRZw&Key-Pair-Id=APKAIE5G5CRDK6RD3PGA" caption="">