主要 BAF 复合物通过重新定位或驱逐核小体来重塑染色质，这使得转录、转录因子 (TF) 结合和 DNA 复制成为可能 1, 2, 3, 4。编码 BAF 亚单位的基因是癌症中最常见的突变之一，功能缺失 (LOF) 的改变大约存在于 20% 的几乎所有肿瘤类型的患者中 3, 5, 6。尽管 BAF 复合物在各种癌症中广泛参与，但尚未明确确立 BAF LOF 如何在不同组织类型中促成转化的统一机制。在哺乳动物中，BAF 复合物种类繁多，具有众多非催化辅助亚单位。目前，在哺乳动物细胞中已表征三种主要 BAF 复合物：cBAF 复合物、聚溴-BAF 复合物 (PBAF) 和非经典 BAF 复合物 (ncBAF)。每种复合物具有不同且重叠的生化特性、染色质靶点和在疾病中的作用 7, 8, 9, 10, 11。BAF 复合物中突变促使癌变的机制包括关键增强子和启动子处的染色质可接近性受损以及转录共激活因子和 TF 之间相互作用的动态改变 3, 4, 12, 13。然而，尚不清楚 BAF LOF 是否影响超越核小体定位的染色质结构，以及不同 BAF 亚单位是否在各个组织中具有不同或共享的功能。超出核小体定位，表观遗传和转录编程通过基因组的高阶结构重塑来控制。然而，尽管越来越多的证据表明其他染色质重塑因子在高阶染色质折叠中具有作用，但尚不清楚 BAF 复合物是否调节三维基因组的组织 14, 15, 16。尽管 CTCF 和 cohesin 等建筑蛋白已得到广泛研究 17, 18, 19, 20，但 BAF 如何影响高阶染色质结构并调节染色质拓扑尚未完全探索。BAF 复合物在核小体重塑中起着关键作用，并且已经发现其他染色质重塑因子与高阶基因组组织之间的关联 21, 22, 23。基于这些发现，我们在此提出 BAF 功能的破坏集中于三维基因组重组的统一机制。这一机制可能解释了不同 BAF LOF 突变如何在多个组织类型中驱动癌变。BAF 缺失在组织中开放 CTCF 位点，因为 BAF 突变主要导致功能缺失 5, 6，且 ARID1A 是最常见的突变 BAF 亚单位，具有反复的截断改变 24，我们通过 ARID1A 删除 (cBAF LOF) 和化合物 FHD-286（一种 SMARCA4 和 SMARCA2 抑制剂）模拟 BAF 功能失调 24, 25, 26, 27, 28, 29。我们用 FHD-286 处理了 15 种人类细胞系，包括来自不同组织的癌细胞、人胚胎干 (hES) 细胞和非癌性永生化细胞系，处理 24 小时 (图 1a,b)。所有处理过的细胞系均为 BAF 野生型 (WT)，只有 SHSY5Y 执带有未知功能的 SMARCA4 错义突变 (p.R973W) 30。我们还使用 RIVA (淋巴瘤)、Raji (淋巴瘤) 和 SUM159 (乳腺癌) 细胞系生成了六个同源系，带有杂合 ARID1A (ARID1A Het) 或纯合 ARID1A (ARID1A Hom) 删除或通过短发夹 RNA 进行敲低，以及 WT ARID1A。图 1：BAF LOF 优先在不同细胞类型的 CTCF 位点开放染色质。a，经过 BAF 抑制后在 15 种人类细胞系中获得的 ATAC–seq 峰的基序分析的示意图 (上) 和结果 (下)，细胞系处理为 DMSO (n = 3) 或泛 BAF 抑制剂 FHD-286 (红色; n = 3) 和 6 条已耗竭 ARID1A 的细胞系 (蓝色; 每个基因型 n = 3)。TF 符号的富集度是使用之前公布的算法计算的 24, 41。分类为 “多谱系共享 BAF 依赖 (关闭)” 的 TF 在至少两个细胞系中为关闭，分类为 “常见 BAF-拮抗 (开启)” 的 TF 在至少两个细胞系中为开启。选择了由已发布的组织特异性富集数据得出的 “富集于组织特异性 TF” 39, 86, 87, 88, 89, 90。虚线突出显示了组织特异性 TF 的富集。所有样本均通过质量控制 (补充图 5)。对施加于细胞系的处理的颜色键在整幅图中使用。b，单基因组浏览器示例显示处理 FHD-286 后染色质可接近性在不同组织中增加。FHD-286 处理细胞与 WT 细胞之间的差异显示为包含所指 TF 符号的峰的 ATAC–seq 可接近性的系数差异。c，比较 FHD-286 和 DMSO 处理的组织间 ATAC–seq 峰重叠分析。列表示按各个比较中每个峰的离散模式排序的峰，在每个比较中分类为显著开启、关闭、不变或缺失。log 2 [FC]，log 2 倍变化。