《Nature Cell Biology》：DOT1L provides transcriptional memory through PRC1.1 antagonism
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本文揭示了DOT1L介导的H3K79甲基化通过直接抑制PRC1.1的组蛋白泛素化活性，保护MLL融合蛋白靶基因免受Polycomb沉默的机制。研究发现，Menin/DOT1L抑制剂疗效依赖PRC1.1介导的H2AK119ub沉积和H3K27me3稳定沉默，阐明了H3K79me2作为"转录记忆"标记在平衡MLL-Polycomb轴中的核心作用，为白血病分化治疗提供新范式。
DOT1L通过拮抗PRC1.1建立转录记忆的机制
研究团队通过CRISPR筛选发现，PRC1.1复合物亚基（BCOR、PCGF1等）的缺失会导致MLL白血病细胞对Menin抑制剂（VTP50469）和DOT1L抑制剂（SGC0946）产生耐药性。全基因组筛选显示，PRC1.1、MLL3/4复合物和PRC2组分是抑制剂生效的关键因子。在人和小鼠白血病模型中，PCGF1或BCOR敲除细胞虽能正常增殖，但在药物处理下凋亡显著减少，且关键MLL-FP靶基因（如Meis1）的转录抑制被逆转。
PRC1.1缺失削弱Menin/DOT1L抑制剂的转录调控作用
RNA-seq分析表明，PRC1.1缺失会显著减弱DOT1L或Menin抑制剂引起的基因表达变化。在PCGF1/BCOR敲除细胞中，药物原本诱导的粒细胞/单核细胞分化相关基因上调被抑制，而干细胞相关程序被激活。流式细胞术证实，PRC1.1缺陷细胞的Ly6G、CD11b等分化标志物诱导水平降低。小鼠移植模型显示，PRC1.1缺失完全消除了Menin抑制剂（SNDX-5613）的生存获益，且白血病细胞分化受阻。
Menin/DOT1L抑制剂通过诱导抑制性染色质修饰沉默MLL-FP靶基因
ChIP-seq揭示，DOT1L抑制剂通过全局降低H3K79me2，促使PRC1.1在原本高H3K79me2的基因区域沉积H2AK119ub。而Menin抑制剂仅在同时引起H3K79me2显著丢失的基因位点诱导H2AK119ub。全基因组bin分析发现，H3K79me2与H2AK119ub呈显著负相关，且H3K79me2/3可直接抑制PRC1.1/1.4的体外泛素化活性。时间进程实验显示，H2AK119ub的积累滞后于H3K79me2丢失，并先于H3K27me3沉积，表明PRC1.1激活是Polycomb沉默的早期事件。
H3K79me2通过阻断PRC1.1活性调控基因抑制的可逆性
药物洗脱实验证明，短期Menin抑制剂处理（8小时）引起的Meis1下调可在停药后恢复，而长期处理（96小时）会导致不可逆沉默，该效应在PRC1.1敲除细胞中被逆转。RNA-seq进一步证实，PRC1.1是Menin抑制剂诱导持久转录抑制的必要条件。在红细胞分化模型中，DOT1L抑制剂预处理可通过提前激活PRC1.1加速分化进程，说明H3K79me2的缓慢周转为细胞提供了对抗异常沉默的缓冲机制。
DOT1L-PRC1拮抗作用在多种细胞类型中保守存在
在K562、HuDEP-2及小鼠胚胎干细胞中，DOT1L抑制均引起H2AK119ub的广泛增加，且增幅与基线H3K79me2水平正相关。Menin抑制剂虽能有效驱逐MLL1，但未显著影响H3K79me2或H2AK119ub，进一步证实DOT1L活性是PRC1.1调控的主要决定因素。生化实验显示，H3K79me2/3修饰的核小体可直接将PRC1.1/1.4的泛素化活性抑制50%-75%，且该效应不依赖转录状态变化。
研究意义与治疗启示
本研究首次揭示H3K79甲基化通过直接拮抗PRC1.1的催化功能，维持活性基因的"转录记忆"。在MLL白血病中，DOT1L的异常招募破坏了MLL-Polycomb平衡，而Menin/DOT1L抑制剂通过恢复PRC1.1介导的沉默实现治疗作用。该机制解释了DOT1L抑制剂临床疗效受限的原因（H3K79me2周转慢），并支持Menin抑制剂短期强化疗法的优势。这一表观遗传调控范式对细胞可塑性、癌症进化及干细胞重编程研究具有广泛意义。
