点击化学与抗肿瘤药物设计
在多种恶性肿瘤中，有一类特定的转录因子（TFs）常常被异常地“借用”，成为了推动肿瘤持续生长的“罪魁祸首”。值得注意的是，这类在肿瘤中起致癌作用的转录因子，与那些引导同一谱系非肿瘤祖细胞分化的转录因子存在高度重叠。以急性髓系白血病（AML）为例，这种肿瘤的发生强烈依赖于那些参与正常血液系统发育的转录因子；同样地，上皮、神经以及内分泌系统的肿瘤也分别表现出对它们起源谱系中特定转录因子的明显依赖。一旦这些肿瘤的转录因子调控网络被破坏，往往就会干扰到G1/S期的细胞周期转换，进而导致肿瘤细胞失去分化能力和/或活性。因此，肿瘤通过篡改和劫持谱系特异性的转录因子调控机制，得以在没有外部生长信号的情况下实现持续增殖。
在众多类型的肿瘤中，AML因其独特的生物学特点，成为了研究转录因子调控机制及研发药物治疗策略的理想对象。近期一项研究指出，ETS家族的成员PU.1（也称为SPI1）在AML关键增强子的形成过程中起着至关重要的早期核心作用。作为先驱转录因子（pioneer TF），PU.1能够深入到染色质上那些通常难以触及的区域，并且其结合过程几乎不依赖于SWI/SNF ATP依赖型染色质重塑复合物的ATP酶活性。此外，PU.1的重要性还体现在它能直接引导SWI/SNF复合物到达其结合的位置。紧接着，SWI/SNF复合物对PU.1结合位点的重塑作用提高了该区域DNA的可及性，从而有利于下游转录因子（比如RUNX1、MEIS1或LMO2）的结合。这些转录因子在增强子区域协同工作，共同推动MYC等关键靶基因的表达。
尽管直接针对转录因子的治疗路径存在不少难题，但通过间接方式干扰PU.1的活性已经取得了明显的效果。最近研发出的选择性SWI/SNF ATPase抑制剂，为破坏AML中由PU.1主导的增强子结构带来了新的机遇。虽然抑制SWI/SNF并没有显著改变PU.1在多数基因组位点上的结合情况，但这些位点的DNA可及性以及依赖SWI/SNF重塑的下游转录因子的结合水平却大幅降低。此外，这种策略还促使PU.1向髓系分化相关的启动子区域聚集，从而导致PU.1在基因组中的分布发生重新调整。在AML小鼠模型中，抑制SWI/SNF迅速使白血病病情得到缓解，并且耐受性良好。同时，原代的人AML样本对纳摩尔浓度的SWI/SNF抑制剂也展现出了高度的敏感性。
另一种破坏由PU.1主导的增强子的方法是利用杂环二胍类（heterocyclic diamidine）化合物，这类化合物能直接与DNA结合，从而干扰PU.1与其目标位点的结合。二胍类抑制剂能够有针对性地减弱PU.1与DNA的结合力，进而阻止SWI/SNF的招募。采用这些化合物进行治疗会降低PU.1结合位点上DNA的可及性，并产生与抑制SWI/SNF相似的全基因组表达特征。破坏这一过程中的任何一个步骤都足以导致MYC基因表达缺失和髓系分化，这进一步验证了PU.1-SWI/SNF调控轴在AML中的核心作用。
最近的一项研究在之前研发的二胍类化合物的基础上，结合CUT&Tag技术与点击化学（Click Chemistry），创造性地推出了“CLICK-on-CUT&Tag”技术。这项技术巧妙地将二胍化合物DB2750与生物素共价偶联，并固定在链霉亲和素珠上，从而能够高效捕获和鉴定PU.1 CUT&Tag实验中的DNA片段。借助这一技术，成功识别出了PU.1在全基因组中的功能靶点以及它与DB2750结合的具体区域。
“CLICK-on-CUT&Tag”在细胞系实验中观察到DB2750及其变体能够导致PU.1结合位点的重新分布，而非全面消失。在对受影响的位点进行深入的序列特异性分析后，他们发现长时间使用DB2750处理会使得PU.1共识序列（consensus motif）附近出现G/C序列的偏好，特别是在PU.1结合增强的区域。此外，原代的人AML样本在1-5 μM浓度下对DB2750表现出明显的反应，具体表现为髓系分化和丧失集落形成能力，这预示着二胍类化合物具有潜在的临床应用价值。
化学靶向技术能够直接改变先驱转录因子的分布，这一发现带来了一系列值得深入讨论的科学议题。在“CLICK-on-CUT&Tag”细胞系实验中，PU.1的重新分布过程相对缓慢，这可能既体现了二胍类化合物对DNA序列特异性的直接影响，也可能与染色质的状态、细胞分化的特定活动等其他生物学因素息息相关。另外，目前尚不明确类似DB2750这样的“转录因子重新分布剂”是否具备可逆性，或者它们是否会导致细胞分化过程中转录因子的永久性重新定位。此前的研究曾发现，SWI/SNF抑制会使PU.1在髓系特异性启动子处积聚，这也引出了一个关键问题：PU.1在启动子处的积聚究竟是驱动细胞分化的原因，还是细胞分化后的结果呢？