促红细胞生成素受体，家族性红细胞增多症

琼斯等人（1990）从红白血病细胞系和胎儿肝脏中分离出鼠促红细胞生成素（EPO; 133170 ） 受体（EPOR）的人类同源物。人受体的 cDNA 和蛋白质序列都与鼠受体有 82% 的同源性。人类 cDNA 在 COS 细胞中的异源表达产生了一个 508 个氨基酸的蛋白质，其分子量约为 66 kD。

D'Andrea 和 Zon（1990）对促红细胞生成素受体进行了综述。

▼ 基因结构

野口等人（1991）使用鼠基因的 cDNA 探针从胎盘基因组文库中分离并表征了人类 EPOR 的基因组克隆。编码区跨越约 6.5 kb，有 7 个内含子，大小范围从 81 bp 到 2.1 kb。毛切等人（1991）获得了类似的结果。发现与鼠对应物具有高度的序列同源性（编码区中的81.6％）和结构组织的相似性。

Penny 和 Forget（1991）报道 EPOR 基因的编码区包含在 8 个外显子中，大约 6 kb。它与用于分离人类基因组克隆的鼠基因具有许多结构和序列相似性。它的组织也被证明与 IL2RB 基因（ 146710 ） 的组织是同源的。

▼ 测绘

布达夫等人（1990）通过体细胞杂交分析将 EPOR 基因对应到人类 19pter-q12。在小鼠中，他们通过种间回交作图表明，该基因座与 9 号染色体着丝粒附近的小鼠 Ldlr 基因座紧密连锁。小鼠 9 号染色体的该区域与人类 19p13 同源，强烈表明人类 EPOR 基因位于 19p13 . 温克尔曼等人（1990）在人和鼠 cDNAs 之间发现了 2 个不同的、短的 3 素非翻译序列同源性。他们通过原位杂交将人类基因定位到 19p13.3-p13.2，并通过与一组已分选的人类染色体的杂交确认了这一分配。Sistonen 等人在 EPOR 基因的 5 素末端使用高度信息性（多态性信息元素，PIC = 0.86）简单序列重复多态性（1993）通过对 12 个 CEPH 家族的研究，将 EPOR 基因置于 19p 的遗传图谱上。

▼ 基因功能

明石等人（2000）报道了使用细胞表面标志物和流式细胞术对产生所有骨髓谱系的互补克隆形成共同骨髓祖细胞的前瞻性鉴定、纯化和表征。普通淋巴祖细胞和普通骨髓祖细胞的区别在于普通淋巴祖细胞表达IL7受体（146661），不表达MPL（159530）），而髓共同祖细胞不表达 IL7 受体并表达 MPL。髓共同祖细胞向粒细胞/单核细胞祖细胞与巨核细胞/红细胞祖细胞的进一步分化取决于EPOR的表达。骨髓/红系祖细胞表达 EPOR，而粒细胞/单核细胞祖细胞不表达。明石等人（2000）提出，共同淋巴祖细胞和共同骨髓祖细胞群体反映了淋巴和骨髓谱系之间最早的分支点，并且共同骨髓祖细胞对巨核细胞/红细胞或粒细胞/巨噬细胞谱系的承诺是相互排斥的事件.

贝克尔等人（2010）通过定量数据的数学模型和实验验证表明，细胞表面受体的快速配体消耗和补充是 EPO 受体的特征。EPO-EPOR 复合物和 EPOR 激活随时间积分的量与配体输入线性对应；该过程在广泛的配体浓度范围内进行。这种关系仅依赖于孤立于配体结合的 EPOR 转换，这表明大型细胞内受体池的重要作用。贝克尔等人（2010）得出结论，这些受体特性使系统能够应对造血系统的基础和急性需求。

哈利勒等人（2018）确定 EPOR 的表面调节是红系铁剥夺反应的关键组成部分。铁剥夺显着降低了人体细胞表面 EPOR 水平并影响了下游信号传导的能力，并且强制表面保留 Epor 的敲入小鼠未能因铁剥夺而出现贫血。进一步研究确定 SCRIB（ 607733 ） 是一种铁反应因子，受红系铁剥夺反应调节，影响表面 EPOR 显示。对铁充足的成红细胞的免疫荧光分析显示，SCRIB 集中在细胞外围，但它也以水泡状分布在整个细胞质中。红细胞铁缺乏通过组织蛋白酶介导引起 SCRIB 的下调（见613111 ） 和铁敏感转铁蛋白受体 2（TFR2; 604720 ）。SCRIB 缺乏反过来降低了 EPOR 的表面表达，但通过 AKT（ 164730 ）选择性地保留了生存信号，从而提供了一种将铁传感与受体功能相结合的方法，以允许在不影响生存的情况下调节祖细胞的扩增。

▼ 分子遗传学

红细胞增多症 1

由于对促红细胞生成素的敏感性增加（Juvonen 等人，1991 年），de la Chapelle 等人的 所有 29 名受累的大型芬兰家庭成员都患有常染色体显性红细胞增多症 1（ECYT1；133100）（1993）鉴定了 EPOR 基因中的杂合突变（ 133171.0001 ）。

在 2 个不相关的常染色体显性红细胞增多症家族中，Kralovics 等人（1997）鉴定了 EPOR 基因中的 2 个不同的杂合突变（ 133171.0004 ; 133171.0005 ）。作者指出，大多数与 ECYT1 相关的描述的 EPOR 突变（8 个中的 6 个）导致该受体的 C 末端负调控域缺失。

待确认的关联

沃德等人（1992）对过表达 EPOR 基因并响应促红细胞生成素增殖的人红白血病（见133180）细胞系进行了 EPOR 基因的限制性核酸内切酶作图。他们证明了一个 EPOR 基因的 3 素末端缺失，并提出了异常在细胞系来源的红白血病发病机制中的作用的可能性。

排除研究

赫斯等人（1994）在 24 名真性红细胞增多症（PV; 263300 ）患者中没有发现 EPOR 基因突变的证据。

▼ 动物模型

在小鼠中，Longmore 和 Lodish（1991）表明 Epor 基因密码子 129 处的点突变导致组成型激活。小鼠出现红细胞增多症和脾肿大。从这些动物的脾脏中，作者分离出克隆的、不依赖生长因子的原红细胞系，这些细胞系表达 Epor，并重新排列和灭活 p53 抑制癌基因的表达。观察结果表明，致癌点突变发生在细胞因子受体超家族的成员中。然而，活化的 Epor 并没有转化培养的成纤维细胞，这表明为什么在这个受体超家族的其他成员中没有检测到致癌突变。

诱变和转染实验表明，小鼠促红细胞生成素受体细胞质结构域的截断可导致活性增加（D'Andrea 等，1991）。

迪沃基等人（2001）用野生型人类 EPOR 基因和突变人类 EPOR 基因（Y426X; 133171.0006 ）取代了鼠 Epor 基因，这些基因最初是在家族性红细胞增多症患者中发现的。突变人类等位基因的杂合小鼠模仿了人类疾病。对于突变人类等位基因纯合的小鼠是严重的红细胞增多症但有活力。该结果为红细胞生成中 EPOR 触发的信号通路的功能研究提供了模型。

缺乏 Epor 的小鼠表现出严重的贫血，并在胚胎第 13.5 天左右死亡。于等人（2001）表明人类 EPOR 转基因可以挽救这种表型。此外，与缺乏 Epor 的胚胎相关的心脏缺陷得到了纠正，并且 Epor-null 表型中胎儿肝脏、心脏和大脑中增加的细胞凋亡显着减少。

▼ 等位基因变体（ 7个精选示例）：

.0001 红细胞增多症，家族性，1
EPOR, TRP439TER
在Juvonen 等人报道的具有家族性红细胞增多症 1（ECYT1; 133100 ）的大型斯堪的纳维亚亲属的所有 29 名受影响成员中（1991），德拉夏贝尔等人（1993）鉴定了 EPOR 基因第 8 外显子中的杂合 6002G-A 转换，导致 trp439 到 ter（W439X） 取代预计会在 C 末端细胞质结构域将受体截短 70 个氨基酸。所有个体的表型都是温和的；先证者在越野滑雪中获得了3枚奥运金牌。De la Chapelle（2005）指出，他研究的家庭是芬兰和瑞典的拉普兰人。

珀西等人（1998）在一名患有红细胞增多症的英国男孩中发现 W439X 突变是从头发生的事件。

.0002 红细胞增多症，家族性，1
EPOR，1-BP INS，5975G
在患有常染色体显性家族性红细胞增多症 1（ECYT1; 133100 ） 的家族的受影响成员中，Sokol 等人（1995）在 EPOR 基因中发现了一个杂合的 1-bp 插入（5975insG），导致最后 64 个氨基酸的截断。在受影响个体的红系祖细胞中检测到野生型和突变型 EPOR 转录物。可以确定突变起源的家庭点。

.0003 重新分类 - 意义不明的变体
EPOR, ASN487SER
该变体以前称为 ERYTHROCYTOSIS, FAMILIAL, 1，已根据Hamosh（2018）对 ExAC 数据库的审查重新分类。

在患有红细胞增多症（ECYT1; 133100 ）的患者中，Le Couedic 等人（1996）鉴定了 EPOR 基因外显子 8 中的杂合 6146A-G 转换，导致 asn487 到 ser（N487S） 取代。在其他 21 名来源不明的红细胞增多症患者或 51 名正常对照中未发现 N487S 替代。两种病例中的 EPOR 突变均在 EBV 衍生的细胞系中发现，表明它是种系而非体细胞，尽管未发现家族性病例。尽管功能表达研究尚无定论，但Le Couedic 等人（1996）注意到 N487S 取代位于蛋白质的负调节结构域，并推测该磷酸肽序列可能在红细胞生成素信号传导中起重要作用。

勒库迪克等人（1996）还在 10 例红白血病中的 1 例中发现了这种变异（见133180），但在该患者中，Mitjavila 等人（1991）之前曾表明，红细胞生长是由于红细胞生成素的自分泌刺激。尽管 N487S 替代在红白血病中的作用尚不清楚，但Le Couedic 等人（1996）注意到 Epor 基因的突变已在小鼠实验性红白血病中得到描述。

Hamosh（2018）在 ExAC 数据库（2018 年 11 月 5 日）中发现，该变体在 120,744 个等位基因中的 690 个和 5 个纯合子中以杂合状态存在，等位基因频率为 0.005715。

.0004 红细胞增多症，家族性，1
EPOR，7-BP DEL，NT5980
在具有显性遗传的家族性红细胞增多症（ECYT1; 133100 ） 的家族成员中，Arcasoy 等人（1997）鉴定了 EPOR 基因外显子 8 中的杂合 7-bp 缺失（核苷酸 5985 至 5991），导致 EPOR 肽在其 C 末端被 59 个氨基酸截断。在该突变位点的正常 EPOR 基因中存在一个 7 bp 的直接重复，这与在 DNA 复制过程中产生短缺失的滑动错配模型一致。在体外甲基纤维素培养物中观察到来自受影响个体的红系祖细胞对促红细胞生成素的超敏反应，与对照组相比，菌落数量更多和更大。由于持续性头痛，先证者在 15 岁时接受了评估。家族中无高血压、心血管疾病。

克拉洛维奇等人（1997 年）在 27 名原发性或不明红细胞增多症的无关受试者中筛选了 EPO 受体（外显子 7 和 8）胞质结构域的突变。来自俄亥俄州的一个高加索家庭有 7 bp 缺失。

.0005 红细胞增多症，家族性，1
EPOR，1-BP INS，5967T
在来自捷克共和国的一个患有常染色体显性遗传良性红细胞增多症（ECYT1; 133100 ）的高加索家庭成员中，Kralovics 等人（1997）确定了 EPOR 基因中的 1 bp 插入（5967insT）。

.0006 红细胞增多症，家族性，1
EPOR，TYR426TER
最初由Prchal 等人报道的家族性红细胞增多症（ECYT1; 133100 ） 的3 名受影响成员（1985），克拉洛维奇等人（1998）鉴定了 EPOR 基因外显子 8 中的杂合 5964C-G 颠换，导致 tyr426-to-ter（Y426X） 取代。得到的突变蛋白被 83 个氨基酸截短并且缺少 7 个 C 末端酪氨酸残基。与野生型 EPOR 相比，在小鼠白细胞介素 3 依赖性骨髓细胞系中进行测试时，突变受体表现出过敏性促红细胞生成素依赖性增殖。克拉洛维奇等人（1998）检查了该突变在家庭中的分离，发现第三代的孩子遗传了该突变，但没有红细胞增多症的实验室证据。此外，对该受影响儿童的红系祖细胞的体外分析显示对促红细胞生成素过敏，这表明祖细胞水平存在缺陷。这个孩子没有患上这种疾病表明存在尚未确定的抑制疾病发展的环境或遗传因素。

.0007 红细胞增多症，家族性，1
EPOR, 5968_5975DUP
瓦托维奇等人（1999）描述了一个具有常染色体显性家族性红细胞增多症（ECYT1; 133100 ）的瑞典家族，该家族与EPOR 基因的核苷酸 5968 至 5975 的直接串联重复分离。复制导致超出残基 405 的移码，引入了 25 个与 EPOR 无关的氨基酸，以及一个过早的终止密码子，删除了受体 C 末端的 79 个残基。受影响的家庭成员过多，并且经常有其他症状，包括高血压、头痛、头晕、流鼻血和劳力性呼吸困难，这些症状在男性中最为明显。放血可缓解这些症状，建议进行放血治疗。瓦托维奇等人（1999）发现经过工程改造以同时表达野生型 EPOR 和重复或 6002G-A（ 133171.0001 ） 突变 EPOR 的细胞对 EPO 刺激的 JAK2（ 147796 ） 和 STAT5（ 601511 ） 的增殖和激活过敏。这些结果表明，家族性红细胞增多症是由受体介导的信号通路的高反应性引起的，并且这在野生型 EPOR 信号传导方面占主导地位。