分子肿瘤学 增强子结合蛋白CEBP与细胞的增生、分化和肿瘤课件

分子肿瘤学7增强子结合蛋白C/EBPα与细胞的增生、分化和肿瘤分子肿瘤学7

目前，虽然对影响肿瘤细胞生长和凋亡的异常通路已有较多了解，但对肿瘤转化的另一个关键步骤---分化抑制，还所知甚少。分子肿瘤学7C/EBP转录因子家族C/EBPs(CCAATenhancerbindingproteins，增强子结合蛋白C)家族是一个亮氨酸拉链转录因子家族，由六个成员

(C/EBPα,C/EBPβ,C/EBPγ,C/EBPδ,C/EBPε,andC/EBPζ)组成。在结构上由N端的调控区及反式激活区和C端的碱性区(basicregion,与DNA结合)及亮氨酸拉链区(L-zip,调节二聚体化)构成。分子肿瘤学7C/EBPα的结构和功能C/EBPα基因定位于19q13.1,无内含子，由两个亚基组成(Fig1C).蛋白由N端的调控区及反式激活区和C端的碱性区(basicregion,与DNA结合)及亮氨酸拉链区(L-zip,调节二聚体化)构成。C/EBPmRNA由cap序列、5untranslatedregion(UTR),theC/EBPcodingsequencederivedfromasingleexon、3UTR、polyAsequence组成分子肿瘤学7分子肿瘤学7研究显示C/EBPα调节造血和非造血组织的增生和分化的平衡。C/EBPα是一个重要的能量代谢调节蛋白，它直接激活许多重要的代谢相关基因的转录。缺乏C/EBPα的小鼠在出生后8小时死亡。分子肿瘤学7C/EBPa在肝脏、脂肪、肺和造血组织高表达，控制分化相关基因的表达和抑制细胞增殖，影响这些组织的正常发育和功能。例如，C/EBPα直接激活谱系特异性基因转录(如血清白蛋白,G-CSF受体等).分子肿瘤学7转录因子PU.1是触发骨髓祖细胞发育的一个关键基因开关。C/EBPα的转录因子是另外的一个发育开关。2001年,Pabst等首次报道了C/EBPα基因即在AML中的突变由于某些肿瘤的C/EBPα水平减低，提示其可能是一种肿瘤抑制因子。分子肿瘤学7通过对小鼠C/EBPα的灭活，证明其在肝、脂肪、肺和造血组织的发育和功能中具有重要作用。C/EBPa在这些分化组织中高表达。它控制分化依赖基因的表达和抑制细胞的增殖。了解C/EBPa蛋白的精确分子功能，以其在致白血病突变中受到的影响，将有助于理解AML细胞的功能异常。分子肿瘤学7通过C/EBP-/-knockoutMice了解C/EBPα在组织发育和分化中的作用

LiverBlood

Adiposetissue

Lung

NeonatalhypoglycemiaAgranulocytosisMissingwhitefattissueHyperproliferation

分子肿瘤学7(B)Withinthehematopoieticsystem,C/EBPαisexpressedatlowerlevelsinhematopoieticstemcells(HSCs),anditsexpressionincreasesprogressivelyduringgranulocyticdifferentiationviacommonmyeloidprogenitorcells(CMP)andgranulocyte-macrophageprogenitorcells(GMP).C/EBPαisnotdetectableinmegakaryocyte-erythrocyteprogenitors(MEP),commonlymphoidprogenitors(CLP),ormorematurelymphoidcells.ModifiedfromAkashietalwithpermission.113分子肿瘤学7C/EBPα是控制组织特异性基因表达和增生抑制的的关键因子，因此协同调节终末分化细胞的两个关键特征。对这一蛋白在血液学肿瘤，以及在肺癌和皮肤癌中功能的研究，已对肿瘤细胞如何抑制C/EBPα的功能有所了解。对AML(acutemyeloidleukemia)病例的分析显示，C/EBPα-deficientAML可能成为新的分类指标。分子肿瘤学7最近的研究表明C/EBP确实作为肿瘤抑制蛋白在许多肿瘤中起作用，从而证明正常分化的废止并与细胞周期阻滞脱节是肿瘤发生发展的关键事件。分子肿瘤学7对存在异常C/EBP功能通路的患者实施靶向治疗，结合常规联合化疗，有可能根除恶性克隆。对C/EBP的异常调节如何参与肿瘤的发生发展的深入了解，为分化生物学研究打开了一扇新的大门。分子肿瘤学7转录因子PU.1是触发骨髓祖细胞发育的一个关键基因开关。C/EBPα的转录因子是另外的一个发育开关。分子肿瘤学7C/EBPα是造血分化的主要调节蛋白C/EBPα

调节许多髓系基因的表达，包括编码细胞因子受体（G-CSF、M-CSF、GM-CSF）和乳铁蛋白等。C/EBPα-deficientmice有正常水平的(CMPs)但缺乏(GMPs)和其后的所有阶段的细胞分子肿瘤学7C/EBPα增生抑制

除了促进细胞终末分化能力外，C/EBPα还具有阻止细胞增殖的能力。因此在未定向细胞和细胞周期阻滞的分化细胞间起重要的开关作用。其机制是C/EBPα与CDK2/CDK4,相互作用，上调p21waf1/cip1，以及直接抑制E2F复合物分子肿瘤学7分子肿瘤学7下调c-myc是C/EBPα

介导E2F阻滞的关键步骤，这对于粒细胞的分化是必需的。C/EBPα的点突变阻止了

C/EBPα-E2F的形成，干扰了髓系和脂肪细胞的分化。分子肿瘤学7这些突变体缺乏生长抑制特性，很可能是通过减少E2F的结合和/或失去了DNA结合能力。有趣的是，更短的p30亚基缺乏E2F抑制作用，因此在脂肪和粒系中缺乏抗有丝分裂能力分子肿瘤学7

C/EBP在血液肿瘤中的作用C/EBPα的下调和突变在许多血液肿瘤中起重要作用。这涉及到染色体易位、转录和转录后抑制等。分子肿瘤学7在粒细胞白血病中C/EBPa的表达是下调的,在AML中,C/EBPa存在一定的突变,恢复C/EBPa表达可以作为诱导分化治疗手段,从而C/EBPa可以作为一肿瘤抑制因子发挥作用。分子肿瘤学7

研究发现，在粒细胞白血病中，C/EBPα的表达减少（而不是C/EBPα突变）与t(8;21),inv(16)ort(15;17)有关，其衍生的融合基因抑制了C/EBPα的表达。因此某些AML的治疗可建立在恢复C/EBPα的功能上。分子肿瘤学7AMLwiththet(8;21)translocation（fusiongeneRUNX1-CBF2T1，alsoknownasAML1-ETO)encodingtheAML1-ETOfusionprotein.InAMLpatientsampleswiththistranslocationaswellasincelllines(AML1-ETO-positiveKasumi-1cells)C/EBPαisundetectable.分子肿瘤学7AML1-ETOsiRNAs效应AML1-ETORNAs(siRNAs)导致C/EBPαmRNA15倍增加。

AML1-ETOsiRNAs加分化诱导(transforminggrowthfactorβ1andvitaminD3)致C/EBPα高表达，克服AML1-ETO导致的分化阻滞。提示恢复C/EBPα表达的治疗效应分子肿瘤学7C/EBPα致瘤特性

在具有t(14;19)(q32;q13)易位的BCP-ALL（B-cellprecursoracutelymphoblasticleukaemia）中，C/EBPα是过表达的。

C/EBPα在BCP-ALL(precursor-Blymphoblasticacuteleukaemia)细胞中激活。其机制是t(14;19)(q32;q13)染色体重排。14q32：immunoglobulinheavychainlocus(IGH)19q13.1.：C/EBPαgene分子肿瘤学7ApparentlynormalC/EBPαisover-expressed

inBCP-ALLharbouringthetranslocationt(14;

19)(q32;q13).Mutationsordecreasedexpressionof

C/EBPαcauseAML.分子肿瘤学7Bcr-Abl癌基因通过融合蛋白抑制C/EBPα表达Inmyeloidblastcrisis,granulocytedifferentiationisblocked.Down-regulationoftheC/EBPαproteinhasbeenimplicatedinthistransition(Perrottietal.,2002).InprimarybonemarrowcellstakenfrompatientswithCMLinblastcrisis,C/EBPαmRNAisclearlypresentbutC/EBPαproteinisundetectable分子肿瘤学7Bcr-AblinhibitsthetranslationofC/EBPαmRNATheeffectoftheabsenceofC/EBPαwastestedinBcr-Abl-induced