[TEL基因与白血病]白血病基因

【关键词】基因

TEL基因（又称ETV6基因）是在急、慢性白血病，骨髓异常增生综合征（MDS）和恶性淋巴瘤中均受累的所谓“杂合”基因，多种染色体易位均可导致TEL基因重排，而不同的TEL基因重排可通过不同的机制参与白血病的发生［1］。由于TEL基因的重要性，其功能和导致白血病发病的机制受到广泛的关注。

1 TEL基因

1.1 TEL基因的结构特征

TEL基因定位于12p13，全长300 kb，由8个外显子构成，新近又在3号外显子上游发现了另一个替代的1号外显子。该基因编码452个氨基酸，是转录因子ETS家族的成员之一［2］。ETS家族都有一个ETS结构域，该结构域能识别核心基元GGAA/T，介导TEL基因和DNA的结合。ETS家族的一些蛋白，如ETS1、FLI1等的异常在鼠和鸡白血病的发生中起重要的作用［3］。ETS结构域位于TEL基因的羧基端，TEL的氨基端为一保守的HLH结构域（又称B结构域或pointed结构域），HLH结构域主要作为自身寡聚合域起作用，也能促进TELAML1的同二聚体及其他HLH核蛋白的异二聚体的形成，参与基因表达的调控。

1.2 TEL基因的功能

LOPEZ等［4］研究显示，TEL是一个序列特异的转录抑制因子，其抑制活性依赖于由B结构域介导的寡聚化。TEL的寡聚化结构域缺失，其抑制活性就被破坏，相反，如果用一个无关的寡聚化结构域代替TEL的寡聚化结构域则可增强TEL的抑制活性，说明TEL的抑制活性依赖于其自身寡聚化的能力。TEL的转录是从端粒向着丝粒的方向，其蛋白拥有一个70个氨基酸与DNA结合的ETS序列，以单聚体的形式结合至DNA，调节细胞的分化和增殖。TEL基因域对各系骨髓造血的建立是必不可少的，并对胚胎造血也有一定的影响。剔除TEL基因的小鼠胚胎，因缺乏血管网络的发生及神经和间质细胞的死亡而死亡［3］。TEL-/-小鼠胚胎缺乏建立骨髓三系造血的能力，并反映出TEL-/-的干细胞在迁移植入骨髓时的能力缺陷。因此，TEL被认为是从胚肝造血到骨髓造血的开关基因。TEL对造血的调控主要通过结合至自身或(和)FLI1上两种方式［5］。FLI1是ETS家族成员，能反式激活巨核细胞的启动子，而TEL能抑制这一效应，但这种效应需要全长的TEL分子，包括DNA结合结构域和HLH结合结构域。由此推测一个突变或重组的TEL可能导致造血调控功能的紊乱而出现恶性表型。TEL的表达不仅限于造血系统，在人和鼠的所有成熟组织中均可检测到TEL的表达。

1.3 TEL基因的表达产物

TEL基因的表达产物为451个氨基酸组成的蛋白多肽，属转录因子ETS癌基因家族成员，由羧基端的ETS DNA结合结构域和氨基端HLH结构域组成。ETS结构域负责与DNA结合。HLH结构域主要作为自身寡聚合域起作用，此外也可能介导TEL与其他各种不同转录因子间的蛋白蛋白的相互作用［6］。

2 TEL基因与白血病

TEL基因是许多染色体异常累及的靶基因，到目前报道的TEL基因相关的染色体易位超过30种［7~9］。不同的TEL基因重排可通过不同的机制参与白血病的发生。

2.1 TEL基因与急性淋巴细胞白血病

急性淋巴细胞白血病（ALL）在儿童白血病中约占75%［10］。TEL基因在儿童白血病发病机制中的作用是从发现TELAML1基因开始引起重视的。

2.1.1 TELAML1基因与ALL TELAML1t(12;21)是儿童ALL中最常见的染色体结构异常，由12号染色体上的TEL基因与21号染色体上的AML1基因融合而成，在TELAML1融合基因形成的同时往往伴随另一个等位基因的缺失，易位和缺失使TEL/AML1致白血病的机制复杂化。TEL和AML1的融合使AML1编码的Cpa失去与DNA结合能力或不能正常转录而发挥激活靶基因的作用，即AML1从转录激活因子转变成转录抑制因子［11］。此外，12p缺失在引起TEL基因缺失的同时还累及其下游的CDKNIB基因，由于该基因能编码周期素依赖激酶抑制蛋白P27，具有阻止细胞从G1期进入S期，抑制细胞增殖的作用，故其受累加速了白血病细胞的过度生长［12］。SHURTLE等［13］于1995年发现近30%的前B急性淋巴细胞白血病儿童存在TELAML1融合基因并与预后相关。TELAML1融合基因阳性ALL的特点：①发病年龄。ALL出现染色体t(12;21)，即形成TELAML1融合基因约占B系ALL 11%～36%，在成人中的检出率只有2%～4%。t(12;21)的儿童ALL多发生在1～10岁，1～5岁者占76.2%［14］。②免疫表型特征。所有的t(12;21)病人都表达B祖细胞免疫表型，以CD19、CD10阳性最为多见，偶见前前B表型，未见成熟B细胞及T细胞表型［15］。约有24.6%的t(12;21)病儿在20%以上原始细胞上共同表达至少2个髓系抗原（CD13、CD37、CDW65）。CD9和CD20常为阴性或部分阳性。TELAML1阳性的病人CD10、人类白细胞抗原（HLADR）的阳性率为90%。TELAML1阳性的病例一般为前B ALL，该型ALL约占总ALL的80%。③与预后的关系。TELAML1表达阳性组属高危ALL的占13%，而阴性组属高危ALL的占68%，说明TELAML1往往与低危ALL相关，预后较好；TELAML1阳性组地塞米松诱导实验阳性率为88%，而阴性组仅为38%，阳性组地塞米松诱导实验效果明显优于阴性组。由于地塞米松诱导实验体现了化疗的敏感性及其预后，TELAML1阳性组的预后明显优于阴性病例［16］。④微卫星不稳定性。KIMBLER等［17］应用基因图谱采用微卫星标志检测81例初诊和缓解期ALL儿童TEL基因位点杂合性缺失（LOH）。结果显示，15%的ALL病人显示TEL基因的LOH，而经细胞遗传学分析12p缺失者仅为5%。TEL区域LOH常发生于儿童，且前B ALLs的发生率（40%）远高于T ALLs（5%）。已存在LOH的ALL病人在明显的缺失区域包含两个候选抑癌基因，即TEL和KIP1基因，该基因编码cyclin依赖激酶抑制物P27。TAKEUCHI等［18］检测38例复发ALL病人的LOH，至少一条染色体出现LOH的占68%，其中TEL基因位点发生LOH的占25%，经序列分析，初诊和复发病人在相同位点出现LOH的占63%，表现出相同的克隆改变。另外37%的复发病人表现为明显的LOH位点的改变，表明复发时已出现异常克隆改变。两者虽结果不尽相同，但都表现出候选基因的LOH，表明候选抑癌基因的缺失在儿童ALL的复发中起到了至关重要的作用。

2.1.2 TELJAK2基因与ALL 染色体t(9;12)(p24;p13)易位TEL基因的336氨基末端融合于JAK2的318羧基末端，形成TELJAK2融合基因，主要发生在儿童T细胞白血病。TELJAK2基因编码TELJAK2蛋白，它对白细胞介素3依赖性Ba/F3造血细胞系发挥持续作用使其转化为白细胞介素3非依赖性Ba/F3造血细胞株，造成该细胞系的持续增殖［19］。这可能因TELHLH结构域为JAK2的激酶结构域提供了二聚体化界面，从而使JAK2不依赖配体而激活，引起STAT家族的DNA结合活性的持续存在，造成造血细胞的恶性转化。体外动物模型显示，TELJAK2转基因小鼠及其转基因后代于4～22周均发展为CD8+T细胞白血病，该类型白血病为白血病细胞呈高侵入性的克隆性疾病。

2.2 TEL基因与急性粒细胞白血病

2.2.1 TELABL基因与急性粒细胞白血病 t(9;12) (q34;p13)易位是少见的白血病染色体结构畸变，见于急性未分化型髓细胞白血病、非典型慢性粒细胞白血病（aCML）和ALL。该易位使TEL基因与正常位于9q34上的ABL基因发生融合，形成TELABL嵌合基因［20］。ABL蛋白是一种非受体型酪氨酸蛋白激酶，由TEL的HLH结构域和ABL的酪氨酸蛋白激酶活性域融合而成，TEL的HLH结构域促使ABL激酶寡聚化，从而使ABL激酶激活。TELABL可使Ba/F3细胞获得IL3非依赖生长特性，并能转化原代小鼠骨髓细胞和Rat1纤维母细胞，故较TELPDGFR β有更强的转化能力。PEETERS等［9］在1例ALL病人发现t（9;12）(p24;p13)易位，形成一种新的融合基因TELJAK2。TELJAK2的致白血病作用可能与TELPDGFR β一样，是TEL的HLH结构域为JAK2激酶结构域提供了二聚化界面，从而激活了JAK2引起的。

2.2.2 MN1TEL基因与急性粒细胞白血病 t（12;22）（p13;q11）易位见于AMLM1、M4、M7及MDS。该易位使22q11上的MN1基因与TEL基因融合形成MN1TEL融合基因，由于TEL基因的断裂点不同可产生两种融合基因。TEL基因2号内含子断裂形成的Ⅰ型嵌合蛋白，包含完整的TEL HLH结构域和ETS结构域；当断裂点位于内含子3时形成的Ⅱ型嵌合蛋白，含有断裂的TEL HLH和完整的ETS结构域。由此表明，TEL HLH结构域在MN1TEL介导的白血病发生中并不重要，而由ETS DNA结合结构域发挥主要作用。MN1TEL融合基因编码的嵌合蛋白作为异常转录因子，使正常由TEL控制的基因出现调节异常而致细胞转化是白血病发生的原因。另一种与MN1TEL结构类似的融合基因是t(4;12)(q11q12;p13)所致的BTLTEL基因，见于AMLM0型白血病。

2.2.3 TELARG基因与急性粒细胞白血病 AMLM3和AMLM4E0病人可发现由染色体t(1;12)（q25;p13）易位形成的TELARG融合基因，ARG基因（即ABL Related Gene）又称ABL2基因，是与cABL同属Abelson家族的非受体酪氨酸激酶，在TK、SH2和SH3结构域具有高度的同源性。

2.3 TEL基因与慢性白血病

(5;12)(q31;p13)染色体t(5;12)易位见于嗜酸细胞增多型慢性粒单核细胞白血病（CMML）和aCML，易位使TEL基因与位于5q31的PDGFR β基因融合，即形成TELPDGFR β融合基因。TELPDGFR β引起白血病转化的机制在于激活PDGFR β激酶依赖的信号转导途径。单纯的TELPDGFR β是否足以引起细胞的恶性转化尚不肯定，可能还需要其他的遗传学改变才能引起细胞的充分转化。临床上以各个不同阶段的嗜酸细胞增多和显著的骨髓纤维化为特征，最后均发展为急性髓细胞白血病，预后差。BOURGEADE等［5］证实，Myc的转录激活对TELPDGFR β发挥细胞转化作用是必需的。类似的易位还有t（6;12）中的TELSTL和t(12;15)(p13;q25)中的TELTRKC，这些融合基因都有一个共同的特点，即TEL保留其HLH结构域并位于融合基因的5′端，编码酪氨酸激酶的基因往往位于融合基因的3′端，而且激酶活性区仍然完整。当TEL的HLH结构域缺失后，激酶就不能被激活。推测TEL HLH结构域介导两相邻受体二聚体化使激酶不依赖配体而激活，通过信号传导途径作用于相邻的转录因子和靶基因，造成细胞的恶性转化可能是这一类白血病共同的发病机制。t(9;12) (q34;p13)易位形成TELABL融合基因亦在慢性髓细胞性白血 1期王海燕，谭齐贤TEL基因与白血病89病（CML）病人中被发现。CML的病程发展总是经历慢性期、加速期和急变期，采用PCR技术检测其不同时期多个位点的微卫星的遗传不稳定性(MSI)和LOH可探索CML急变的原因，并为临床治疗与病情监测提供帮助。有学者选择11、18号及12号染色体TEL基因附近的位点检测CML 17例，结果显示CML在加速期检出MSI的频率（7/9）明显高于慢性期（1/8），且2个以上位点的MSI占57.1%（4/9），并观察到有多个位点的MSI的加速期病人易在较短的时间内发生急变。说明MSI可能参与CML由慢性期转向急性期的演变。 2.4 TEL基因其他易位与白血病

TEL基因在白血病的发生中起重要的作用，但TEL基因易位通过不同的分子机制引起白血病发生机制尚不完全清楚。其他TEL基因易位发生较少，如t(5;12)(q31;p13)，t(6;12;17)(p21;p13;q25)，t(7;12)(p15;p13)，t(7;12)(p12;p13)，t(7;12)(q36;p13)t(12;13)(p13;q12)易位，分别在伴有明显嗜酸性粒细胞增多的CML、儿童AML、MDS、ALL及非何杰金淋巴瘤病人中检测到。12p13的断裂点多发生在TEL基因5′端上游外显子编码的HLH结构域处。

3 问题与展望

经过数年的努力，对TEL基因在白血病发病机制中的作用做了大量的研究，为阐明白血病的发病机制打开了一扇光明之门，然而TEL基因仍给我们留下许多问题。如TEL基因的分子机制是什么？如何抑制AML1调控基因的表达？能否通过抑制激酶活性而进行白血病治疗？这些问题的解决将有助于深入了解TEL相关白血病的发病机制，并为临床的治疗提供新的思路。

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