林媛媛綜述，楊文萍 審校

(1、南昌大學研究生院醫(yī)學部，江西 南昌 330006；江西省兒童醫(yī)院 2、血液科 3、病理科，江西 南昌 330006)

正常成年人骨髓中每分鐘可產(chǎn)生3 億個血細胞，由造血干細胞分化為成熟的血細胞，期間受細胞間和細胞內(nèi)的各種信號機制精確調(diào)控，這些信號靶向各類轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子，形成復雜的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡。因此細胞分化成何種類型的成熟血細胞，依賴于機體適時激活恰當?shù)霓D(zhuǎn)錄因子并沉默不恰當?shù)霓D(zhuǎn)錄因子，當這種調(diào)節(jié)一旦失控，就會造成血液腫瘤的產(chǎn)生。多項研究數(shù)據(jù)表明，c-myc 是血液生成調(diào)控中一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子。在血液系統(tǒng)中，cmyc 基因不僅在造血細胞生成的各個階段起調(diào)節(jié)作用，其表達異常與血液系統(tǒng)疾病的發(fā)生，特別是各類型的白血病均有十分密切的關(guān)系。本文就原癌基因c-myc的生物學特性、它在正常血細胞分化及在各類型白血病發(fā)生發(fā)展中的調(diào)控機制的研究現(xiàn)狀作一綜述。

1 c-myc 基因的生物學特性

原癌基因myc家族基因包括N-myc、L-myc、和c-myc等，其中研究最多的是c-myc。c-myc 基因是最早于1982年Neel[1]于禽類骨髓瘤病毒MC29 中發(fā)現(xiàn)的一種癌基因，由3個外顯子及2個內(nèi)含子組成，外顯子I 無編碼序列，只起調(diào)節(jié)作用；外顯子II和III 編碼439個氨基酸的蛋白質(zhì)。cmyc 基因由啟動子P1 或P2 起始轉(zhuǎn)錄并在第一內(nèi)含子中尚有一個潛在啟動子P，當?shù)谝粋€內(nèi)含子發(fā)生斷裂時，P可被激活而成為一個異常轉(zhuǎn)錄起始點，但蛋白合成起始位點不變，并與正常c-myc 基因產(chǎn)物相同[2]。在各種不同動物中，c-myc 基因和第II，III外顯子具有高度保守性，而外顯子I 則有較大的差異，小鼠和人的外顯子I 只有70%的同源性。人類c-myc 基因定位于8q24，c-myc 編碼的蛋白質(zhì)含有3個結(jié)構(gòu)域：堿性結(jié)構(gòu)域(B)、螺旋-回旋-螺旋結(jié)構(gòu)域(HLH)和亮氨酸拉鏈(LZ)，其中B 區(qū)對特異性DNA 序列有親和性，該親和性對DNA 序列的甲基化敏感；而HLH和LZ可介導蛋白質(zhì)寡聚化，c-myc 蛋白的氨基端富含谷氨酰胺和脯氨酸，為腫瘤轉(zhuǎn)化所必需。通常情況下c-myc 基因mRNA 相當不穩(wěn)定，其半衰期較短，常在10min 之內(nèi)便發(fā)生降解，然而在細胞受到刺激時其穩(wěn)定性常發(fā)生改變,如在Burkitt 淋巴瘤中,c-myc 癌基因存在各種轉(zhuǎn)位、剪接異常,產(chǎn)生5q 端異常的c-myc mRNA,導致其穩(wěn)定性明顯提高[3]。磷酸化的c-Myc蛋白(P65)是細胞增殖信號轉(zhuǎn)導的必需因子，也是G0/G1期到S期的啟動子[4]，因此c-myc表達的變化與細胞的增殖及分化狀態(tài)有關(guān)，其表達產(chǎn)物在調(diào)節(jié)細胞生長、分化或惡性轉(zhuǎn)化中發(fā)揮作用。研究表明c-myc 在多種人類腫瘤細胞中均有異常表達，其基因表達失控在腫瘤發(fā)生中起關(guān)鍵作用。

2 c-myc與造血細胞

血細胞生成首先是造血干細胞(hemopoietic stem cells，HSC) 通過自我復制維持自身數(shù)量恒定的同時，又能分化成多能祖細胞(multipotent progenitors，MPPs)，它們可分化為髓樣祖細胞(common myeloid progenitors，MLPs)和淋巴祖細胞(common lymphoid progenitors，CLPs)。

2.1 c-myc與造血干細胞/祖細胞 myc 癌基因三種亞型逆轉(zhuǎn)錄病毒最早都用于誘導小雞的髓樣白血病，myc 基因調(diào)節(jié)異常最早也是在Burkitt 淋巴瘤中發(fā)現(xiàn)的，并且c-myc 能夠抑制體外培養(yǎng)的造血細胞分化，這些都提示c-myc 基因可能在造血形成過程中起一定的調(diào)節(jié)作用。其后人們利用基因突變小鼠模型最終明確了c-myc 在血液生成過程中發(fā)揮重要作用。myc家族不同基因在造血系細胞中表達也不盡相同，c-myc和N-myc的轉(zhuǎn)錄物共同表達于HSCs 中，且兩者表達水平相當，在多數(shù)不同類型的前體細胞中也有表達，而L-myc的mRNA 幾乎不表達于任何干細胞/祖細胞中，僅適量表達于紅細胞/巨核細胞前體細胞、成熟的巨核細胞及巨噬細胞中，占總myc的3%～5%[5]。但無論何種類型血細胞中，不存在只表達N-myc 或Lmyc 而不表達c-myc的情況，c-myc 在造血系統(tǒng)表達具有普遍性。Huang等[6]為研究造血前體細胞和成熟細胞中c-myc 蛋白水平的表達情況，將小鼠內(nèi)源性myc 位點敲除并替換成等位基因編碼的GFP-c-myc 融合蛋白，發(fā)現(xiàn)這些MycG/G 小鼠能夠存活并且其造血過程也顯示正常，同時對比不同階段GFP表達發(fā)現(xiàn)，在成年個體骨髓中，c-myc 在髓紅祖細胞中表達最高。Lin-Sca1+c-Kit+ (LSK)細胞是一類具有增殖活性的造血細胞，成年個體的LSK細胞包含HSCs和MPPs，比較發(fā)現(xiàn)c-myc 在LSK細胞中表達較HSCs 低，但較MPPs 高，同時c-myc 蛋白在胎兒LSK細胞中表達較成年個體LSK細胞要高，這也正與HSCs 在胚胎期，特別是12.5d 至14.5d 增殖活性最高這一現(xiàn)象相一致[7]。

2.2 myc 在淋巴系細胞分化中的作用人們發(fā)現(xiàn)從早前B細胞到前B細胞和成熟B細胞的發(fā)育過程中，均有N-myc和c-myc的表達；但在成熟B細胞以及其后B細胞活化過程中，僅可見c-myc的表達，而且體外對B細胞受體應答活化過程中myc的表達是始終上升的[8]。在小鼠體內(nèi)，骨髓間質(zhì)細胞產(chǎn)生的IL-7等因子介導前B細胞和早前B細胞的增殖，對myc 轉(zhuǎn)基因小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，myc的過表達可增強早前B細胞中應答的效應。Huang等[6]利用流式細胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，體內(nèi)B和T 淋巴細胞發(fā)育和成熟過程中c-myc的表達是動態(tài)平衡的。研究顯示無論是淋巴細胞分化還是成熟淋巴細胞活化過程中，myc的表達水平與細胞增殖是呈正相關(guān)的。N-myc的表達也能夠促進B和T 淋巴細胞分化，同時敲除N-myc和c-myc 基因，B細胞發(fā)育受到抑制，其抑制位點主要位于早前B細胞至前B細胞階段，這階段也正是前B細胞抗原受體和IL-7 產(chǎn)生聯(lián)合信號以促使c-myc和N-myc的表達[9]。這些數(shù)據(jù)表明myc 至少是從前B細胞抗原受體階段刺激B細胞分化和增殖的。至于T 淋巴細胞，c-myc和N-myc 均表達于幼稚T 淋巴細胞，但僅有c-myc表達于前T細胞和成熟T細胞階段[6]。與B細胞相類似，c-myc 在T細胞受體活化階段是上調(diào)的[8]。

2.3 myc 在髓系細胞分化中的作用 敲除小鼠模型的相關(guān)研究也揭示了c-myc 基因在髓系細胞分化中的作用[10]。成年c-myc 基因敲除小鼠除淋巴細胞數(shù)量減少外，還出現(xiàn)顯著的血小板增多、嚴重貧血以及嗜中性粒細胞/單核細胞數(shù)量銳減，說明cmyc 具有阻止巨核細胞系分化的作用，與單核細胞系及紅細胞系的分化作用是截然相反的。另外，HSCs、MEPs 及巨核細胞等細胞中c-myc表達水平越低，其細胞數(shù)量就越多。結(jié)果與體外細胞培養(yǎng)模型相一致的[11]。此外雖然成年c-myc 基因敲除小鼠中巨核細胞數(shù)量有所增加，但相對于正常小鼠，細胞卻發(fā)生明顯變化，細胞胞體顯著變小，細胞擴增倍數(shù)也顯著降低，并且每個巨核細胞產(chǎn)生的血小板數(shù)量也有所減少，但總的來說血小板的數(shù)量仍將達到正常時的3倍水平。

3 c-myc與白血病

人們最早發(fā)現(xiàn)在Burkitt 淋巴瘤中c-myc 基因發(fā)生易位，隨后發(fā)現(xiàn)c-myc 在其他淋巴瘤也可發(fā)生低頻率的易位，但除Burkitt 白血病外的其他類型淋巴細胞白血病并未發(fā)現(xiàn)myc 易位。在Burkitt淋巴瘤中myc 基因編碼序列發(fā)生突變，導致c-myc蛋白異常穩(wěn)定，從而使得c-myc 水平升高。目前人們并未在成淋巴或成髓細胞白血病等其他類型的血液腫瘤中發(fā)現(xiàn)myc 基因易位，這說明在這些人類白血病或淋巴瘤中myc 基因的異常還與其他抑制因素有關(guān)。

3.1 c-myc與急性淋巴細胞白血病 急性淋巴細胞白血病(Acute lymphoblastic leukemia，ALL)是一類主要表現(xiàn)為未分化的或分化差的淋巴母細胞在造血組織中無限克隆擴增的惡性血液病，是小兒時期最常見的白血病。研究顯示人類ALL 中c-myc基因上調(diào)。Faderl等[12]通過統(tǒng)計研究發(fā)現(xiàn)大約5%的成人ALL 以及2%～5%的兒童ALL 患者由于t(8；14)，t(8；22)及t(2；8)位點易位而導致c-myc 調(diào)節(jié)異常。Malempati等[13]發(fā)現(xiàn)在人淋巴細胞白血病細胞株以及兒童ALL 患者骨髓樣本中c-myc 蛋白半衰期得到延長，而這些樣本中c-myc 基因并未發(fā)生突變，但是c-myc 基因兩個保守區(qū)域蘇氨酸58和絲氨酸62 發(fā)現(xiàn)異常磷酸化作用，因此受到蘇氨酸58和絲氨酸62 異常磷酸化影響c-myc 蛋白降解途徑調(diào)節(jié)異常導致異常蛋白穩(wěn)定作用可能也是c-myc 在ALL 過表達的機制之一。在Eμ-Myc轉(zhuǎn)基因小鼠動物模型研究中發(fā)現(xiàn)，ETS家族因子TEL2/ETV7 能夠加速淋巴瘤發(fā)生進程，據(jù)此Cardone等[14]研究發(fā)現(xiàn)TEL2和myc 共同作用于淋巴細胞腫瘤，在兒童B細胞ALL (B-ALL) 患兒中，TEL2和c-myc表達水平是正相關(guān)的，兩者都發(fā)生上調(diào)，這一結(jié)果提示TEL2和c-myc 共同作用促進人B-ALL的發(fā)生。有研究表明50%以上的人T細胞ALL(T-ALL)中癌基因Notch1 被突變激活[15]，而c-myc 是Notch1 直接的轉(zhuǎn)錄靶點[16]，因此Notch1介導的T細胞轉(zhuǎn)化至少可以增高c-myc的表達水平而刺激白血病細胞的增殖。近期Gutierrez等[17]運用高分辨微陣列比較基因組雜交方法，對47例兒童T-ALL 發(fā)現(xiàn)11% LEF1 微缺失，7%出現(xiàn)非同義序列改變，其中2例產(chǎn)生早期終止密碼子，伴隨LEF1 失活的，基因微陣列顯示c-myc 基因表達增加，且與T-ALL的發(fā)病機制密切相關(guān)。

3.2 c-myc與急性髓細胞白血病 急性髓細胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML) 或急性非淋巴細胞白血病(ANLL)包括所有非淋巴細胞來源的急性白血病。人們很早就發(fā)現(xiàn)部分AML 患者骨髓和外周血中MYC 是過表達的，微陣列和實時定量PCR 檢測發(fā)現(xiàn)N-myc 在AML 患者骨髓中表達較正常骨髓要高[18]。AML 中通常由于基因易位而產(chǎn)生融合蛋白，導致白血病的發(fā)生。這些融合蛋白至少包括以下3種，即RUNX1-ETO、PML-RARα和PLZF-RARα；在APL 中，運用染色體免疫沉淀啟動基因陣列和基因表達譜分析相結(jié)合，PLZFRARa可促進小鼠造血肝細胞的生長，抑制Dusp6和Cdkn2d，同時誘導c-myc表達，提示c-myc 基因是這些癌基因的下游靶點，也解釋了c-myc 基因在AML 中表達增高機制[19]。Court等[20]通過微陣列分析5例AML 臨床樣本發(fā)現(xiàn)myc表達增高，并且用RT-PCR 方法也驗證了這一結(jié)論。但其他一些學者利用微陣列法對另一些臨床AML 樣本進行檢測，卻未發(fā)現(xiàn)myc 基因在AML 中過表達[21-23]。這兩種不同結(jié)論或許與微陣列檢測這一方法學有關(guān)，微陣列法檢測只能分析mRNA 水平，并不能評估c-myc 蛋白變化水平；并且如果c-myc 基因表達增高不超過2倍，微陣列檢測的結(jié)論往往是沒有統(tǒng)計意義的，而實際上可能c-myc 基因增高已經(jīng)與AML 發(fā)病存在關(guān)聯(lián)。

3.3 c-myc與慢性淋巴細胞白血病 慢性淋巴細胞白血病(chronic lymphocytic leukemia，CLL)是一種起病緩慢的淋巴細胞系中某些免疫功能不全的淋巴細胞惡性增生性疾病。CLL 進程較為緩慢，患者生存中值可達10年，但是CLL 患者個體差異較大，約1/3的患者疾病可發(fā)生轉(zhuǎn)化為里克特綜合征(Richter's syndrome，RS)，RS 常由CLL/SLL 轉(zhuǎn)化為侵襲性高度惡性淋巴瘤，通常向彌漫大B細胞淋巴瘤轉(zhuǎn)化，Scandurr等研究13例RS和8例CLL基因表達譜，發(fā)現(xiàn)MYC 通路可能與RA的發(fā)生有關(guān)，13q13.3- qter 區(qū)域包含MIRHG1 (MIR- 17 -92)，一簇與c- myc 基因相互作用的微小RNA 在發(fā)生轉(zhuǎn)化時獲得，13q的獲得伴隨c-myc的獲得和TP53 丟失，疾病中表達較正常是升高的[24]，但也有研究者發(fā)現(xiàn)myc 基因mRNA 在CLL 中表達是下降的，并從myc 蛋白水平也證實了這一現(xiàn)象。CLL患者中無論預后好壞，myc表達水平變化不大。cmyc 基因易位常見于Burkitt 淋巴瘤，在CLL 卻很少見，Huh 報道8例CLL，5例t(8;14)(q24.1;q32)/cmyc-IgH;2例t (8;22)(q24.1;q11)/c-myc-Igκ；1例t(2;8)(p12;q24.1) /c-myc-Igλ；并常伴有復雜的細胞遺傳學異常，且預后較差[25]。

3.4 c-myc與慢性粒細胞白血病 慢性粒細胞白血病(CML)是一類常見的骨髓增殖性疾病，疾病進程主要包括以下個階段：慢性期，加速期，最終發(fā)生母細胞危象，進入急性變期，為CML的終末期，此時預后極差，往往在數(shù)月內(nèi)死亡。CML 各個時期都可發(fā)現(xiàn)Bcr-Abl 激酶的表達，而它可以調(diào)節(jié)myc基因的表達，并且與c-myc 共同作用促進疾病的轉(zhuǎn)化[26]。對部分CML 臨床病例研究發(fā)現(xiàn)，在慢性期和急性變期myc 基因的mRNA的水平相對于健康骨髓都是增高的[27]。Albajar等[28]最近也發(fā)現(xiàn)隨著CML的疾病進展，c-myc的mRNA 水平也是不斷升高。CML 進展到母細胞危象期主要與細胞異常存活、基因組不穩(wěn)定性以及細胞分化停滯有關(guān)，Albajar M等[29]對CML細胞株K562 研究發(fā)現(xiàn)，通過伊馬替尼藥物處理，并阻斷伊馬替尼介導的細胞分化作用后，增高c-myc 基因的表達可以引起K562細胞的DNA 合成異常，這一結(jié)果也說明了c-myc可促進CML 疾病的轉(zhuǎn)化。

4 問題和展望

隨著各種檢測方法以及RNAi 技術(shù)的不斷發(fā)展，c-myc 基因在白血病中的作用研究日趨增多，但對于c-myc 基因變化對白血病分層診斷、預后判斷及靶向藥物治療，受臨床標本數(shù)量的局限性以及檢測方法成本影響，目前研究較少。c-myc 基因在各種白血病中表達異常機制各不相同，即便同一類型白血病，可能也存在幾種不同機制，在這些機制中，哪些對于白血病的進展影響較大，哪些可以決定白血病分層診斷以及預后等仍是未知，還需進一步的探索研究。

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