血液干细胞中常见的自发突变 - 与血癌和心血管疾病的高风险有关 - 可能通过改变干细胞的基因活性编程和它们产生的血细胞混合来促进这些疾病，根据威尔康奈尔医学，纽约长老会，纽约基因组中心的研究人员共同领导的一项研究， 哈佛医学院和丹娜—法伯癌症研究所。

血液干细胞突变，称为DNMT3A R882，导致也含有这种突变的循环血细胞的大量群体或“克隆生长”。一般来说，随着年龄的增长，这种突变生长变得越来越普遍，并且被认为代表了癌症发展的早期癌前阶段。然而，它们如何产生的分子细节很难确定，因为突变细胞的外观和功能大致与正常细胞相同。在Nature Genetics的研究中，研究人员克服了这一挑战，阐明了DNMT882A中R3突变的影响，DNMT<>A是血细胞中最常见的突变基因。

“这些发现有助于我们了解这些突变细胞如何生长正常细胞，并为未来可能针对这些细胞的干预措施铺平道路，以预防癌症和其他克隆生长相关疾病，”研究资深作者Dan Landau博士说，他是血液学和肿瘤内科医学系医学副教授，生理学和生物物理学副教授，威尔康奈尔医学桑德拉和爱德华迈耶癌症中心的成员， 纽约基因组中心的核心教员和纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的肿瘤学家。

这项研究是Landau实验室与哈佛医学院和Dana-Farber癌症研究所医学教授Irene Ghobrial博士实验室之间的合作。Ghobrial的团队提供了来自多发性骨髓瘤缓解期患者骨髓的血液干细胞样本 - 他们发现，在这些患者中，血细胞克隆生长相对常见。

Landau的研究小组评估了来自患者的6，000多个细胞，使用“单细胞多组学”技术来检测DNMT3A R882突变，并绘制DNA上的基因活性和化学标记，称为甲基化，编程标记关闭附近基因。通过这种方式，他们以前所未有的细节记录了含有突变的血液干细胞与正常对应细胞的不同之处。

例如，研究人员发现，突变干细胞产生成熟血细胞偏向于红细胞和产生凝血血小板的细胞 - 为血液中克隆性生长的患者患心血管疾病的风险较高提供了潜在的理由。

基因DNMT3A通常编码一种称为甲基转移酶的酶，该酶有助于将甲基化置于DNA上。研究人员发现，突变对正常甲基化的破坏导致整个基因组缺乏这些“关闭开关”以及关键基因的异常激活。后者包括炎症驱动基因和癌症相关生长基因 - 所有这些都符合突变细胞的生长和生存优势，以及它们进展为癌症的更高风险。

“我们希望通过发现这样的分子特征，我们将能够靶向这些克隆生长并防止仍然健康的人的癌症发展，”该研究的共同第一作者Anna Nam博士说，他是病理学和实验室医学系病理学和实验室医学助理教授，也是威尔康奈尔医学院迈耶癌症中心的成员， 以及纽约长老会/威尔康奈尔医学中心的病理学家。

研究人员计划对由其他突变引起的克隆生长进行进一步研究。他们还在开发他们的多组学技术，以提高这些研究的速度和规模。

“我们很快就能一次对更多的细胞进行研究，让我们更全面地了解正在发生的事情，”共同第一作者Neville Dusaj说，他是Landau实验室的三机构MD-Ph.D.项目学生。