尤文肉瘤
EWS 基因是根据其在 t（11;22）（q24;q12） 易位的染色体 22 断点处的位置确定的，该易位是尤文肉瘤和相关神经外胚层肿瘤的特征（见612219）。在 22 号和 11 号染色体断点附近的系统发育保守限制性片段允许从这些区域鉴定转录序列，并表明易位可能产生杂合转录物（Zucman 等，1992）。德拉特雷等人（1992）筛选具有这些保守片段的 cDNA 文库，发现易位通过用编码推定的 RNA 结合域的序列代替 FLI1 基因的 DNA 结合域的序列，改变了 22 号染色体上表达基因 EWS 的开放解读码组（ 193067 ）。EWS 蛋白编码 656 个氨基酸。N 末端包含 7 到 12 个富含酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸、甘氨酸和谷氨酰胺的残基的重复简并多肽，C 末端包含 3 个富含精氨酸和甘氨酸的区域以及推定的 RNA 结合结构域。普卢加斯特尔等人（1994）发现人和小鼠蛋白质具有 98% 的序列同源性。
大野等人（1994）证明了 EWS 蛋白的差异剪接涉及编码 72 个氨基酸的 2 个外显子。两种可变剪接的转录本都在多种细胞中表达。
▼ 进化
阿曼等人（1996）报道 FUS（ 137070 ） 和 EWS的外显子/内含子结构在 RNP 区域显示出广泛的相似性，并表明这两个基因可能来自一个共同的祖先。诸星等（1998）指出，RBP56（ 601574 ）、FUS/TLS 和 EWS的整体外显子数量和结构的保守性表明它们可能起源于相同的祖先基因。
▼ 基因结构
普卢加斯特尔等人（1993）证明 EWS 基因跨越约 40 kb 的 DNA 并具有 17 个外显子。前 7 个外显子编码 N 末端结构域，外显子 11、12 和 13 编码推定的 RNA 结合结构域。
▼ 测绘
德拉特雷等人（1992）在 t（11;22）（q24;q12） 易位的 22 号染色体断点处鉴定了 EWS 基因，该易位是尤文肉瘤的特征。普卢加斯特尔等人（1994 年）在 11 号染色体片段中鉴定出小鼠 Ews 基因，该片段与人类 22q12 显示出同线性同源性。
▼ 基因功能
大野等人（1994）表明 EWS 转录本之一在体外与 RNA 结合，特别是与 poly-G 和 poly-U 结合。RNA 结合活性定位于构成 RGG 框的 C 端 86 个氨基酸。因此，参与染色体易位的 EWS 的 N 端结构域可能调节 EWS 的 RNA 结合活性的特异性。通过 EWS/ERG 嵌合蛋白的突变分析，Ohno 等人（1994）发现 N 端 EWS 作为嵌合蛋白转录激活特性的调节域起作用。
阿曼等人（1996）指出，尽管 FUS（ 137070 ） 和 EWS的 N 末端不同，但它们具有广泛的同源性，并且与其他携带 RNP 的蛋白质的 N 末端区域不同。他们提出 FUS 和 EWS 可被视为新的 RNA 结合蛋白家族的第一批成员。阿曼等人（1996）强调 FUS 和 EWS 的启动子区域的性质对于理解肿瘤中涉及 FUS 和 EWS 的融合基因的控制很重要。所有的肿瘤特异性易位导致融合基因与 FUS 或 EWS 启动子区域和与转录因子基因连接的 5' 编码区的形成。阿曼等人（1996） 得出结论，融合基因的转录控制很可能由 FUS 和 EWS 启动子控制。
已发现 EWS 基因的 N 末端区域与几种不同转录因子的 DNA 结合域融合，导致各种人类恶性肿瘤。
EWS/FLI1 融合基因
梅等人（1993）表明尤文肉瘤的 11;22 易位产生了一种嵌合转录因子，该转录因子需要由 FLI1（ 193067 ）编码的 DNA 结合结构域进行转化。普卢加斯特尔等人（1993）发现 19 例 Ewing 肿瘤中，18 例 22 号染色体断点位于内含子 7 或 8，1 例位于内含子 10。
Tanaka 等人使用竞争性 PCR 技术（1997）表明 EWS/FLI1 融合基因的表达水平与尤文肉瘤和原始神经外胚层肿瘤细胞的增殖活性之间可能存在相关性。此外，当 EWS/FLI1 表达被针对融合 RNA 的反义寡脱氧核苷酸抑制时，肿瘤细胞的生长在体外和体内均显着降低。他们的数据进一步表明，反义序列对细胞的生长抑制可能是由细胞周期进程中的 G0/G1 阻滞介导的。伯奇尔等人（1997）使用 RT-PCR 评估 18 个神经源性小圆形细胞肿瘤中的 EWS/FLI1 融合转录本。其中包括 6 个 Ewing 家族肿瘤和 12 个神经母细胞瘤。EWS/FLI1 融合转录物在所有 6 个 Ewing 肿瘤中被鉴定，但也在 12 个神经母细胞瘤中的 2 个中被鉴定。
林等人（1999）指出，导致 EWS/FLI1 融合基因形成的易位存在于高达 95% 的尤文肉瘤病例中。由于 EWS 和 FLI1 基因组断点位置的变化，存在嵌合基因的替代形式。最常见的形式，称为 1 型，由 EWS 的前 7 个外显子与 FLI1 的 6-9 外显子相连，约占病例的 60%。2 型 EWS/FLI1 融合还包括 FLI1 外显子 5，并以另外 25% 的比例存在。林等人（1999）观察到1型融合与其他融合类型相比具有明显更好的预后。他们发现 1 型 EWS/FLI1 融合体编码了一种活性较低的嵌合转录因子，从而为尤文肉瘤的临床异质性提供了分子解释。
通过电泳迁移率变动分析，Nakatani 等人（2003）发现 EWS/FLI1 与 p21（WAF1） 基因（CDKN1A; 116899 ）启动子区域内的 ETS 共有序列相互作用。报告基因检测表明，EWS/FLI1 与至少 2 个 ETS 结合位点的结合负调控了 p21（WAF1） 启动子的活性。EWS/FLI1 还通过与 p300（ 602700 ）相互作用并抑制其组蛋白乙酰转移酶活性来抑制 p21（WAF1） 的诱导。
EWS/ERG 融合基因
比拉克等人（2004）描述了一个没有癌症家族史的 14 岁女孩，她最初出现了阿特拉斯尤文肉瘤，他们在其中发现了t（21;22）的嵌合 EWS/ERG（ 165080 ） 融合转录本特征（q22;q21） 易位。四年半后，女孩被发现患有右侧肱骨近端的第二个尤文肉瘤，其中发现了 EWS/FLI1 5 型易位。比拉克等人（2004 年）指出，这是首次报道单个患者的尤文肉瘤标本中存在这种分子异质性。
EWS/ATF1 融合基因
正如 EWS 基因的 5 素部分与 FLI1 基因的融合会导致尤文肉瘤一样，EWS 基因的相同部分与 ATF1 基因（123803）的融合会导致恶性黑色素瘤（MMSP）。Zucman 等人，1993 年）。
在来自患有血管瘤样纤维组织细胞瘤（ 612160 ）患者的肿瘤组织中，Hallor 等人（2005）确定在（12；22）（q13；q12）易位。RT-PCR 分析分别检测到外显子 7 和 5 之间的 EWS/ATF1 融合基因，其作为组成型转录激活因子发挥作用。
在来自患有血管瘤样纤维组织细胞瘤的患者的肿瘤样本中，Antonescu 等人（2007）鉴定了一个 EWSR1/ATF1 融合基因，将 EWSR1 的外显子 7 与 ATF1 的外显子 5 连接起来。
EWS/WT1 融合基因
促纤维增生性小圆细胞瘤（DSRCT） 与复发性染色体易位 t（11;22）（p13;q12） 相关。DSRCT 的特点是好发于年轻男性，腹部浆膜受累，预后差，组织学外观原始。因为与促纤维增生性小圆细胞肿瘤相关的 t（11;22）（p13;q12） 中反复出现的染色体易位断点在细胞遗传学上位于 2 个肿瘤相关基因的区域，WT1（ 607102 ） 位于 11 号染色体上，EWS 位于 22 号染色体上，杰拉德等人（1995）研究了这些基因作为 DSRCT 中潜在的易位伙伴，并表明它们在从肿瘤组织分离的基因组 DNA 中始终如一地重排。断点涉及 EWS 外显子 7 和 8 之间的内含子以及 WT1 外显子 7 和 8 之间的内含子。在研究的 6 个病例中，有 4 个检测到与融合基因相对应的嵌合转录本。对这些转录本的分析表明，编码 EWS 的 N 端结构域的 RNA 与 WT1 的 DNA 结合结构域的最后 3 个锌指的交替剪接形式存在框内融合。因此，DSRCT 代表了另一种与 EWS 易位相关的肿瘤类型。它是第一个与涉及 WT1 的一致易位相关的肿瘤。预计嵌合产物会调节 WT1 靶位点的转录，并有助于这种独特肿瘤的发展。
EWS/ETV1 融合基因
全等人（1995）确定了一种变异类型的尤文肉瘤易位，t（7;22）（p22;q12），它将 EWS 与 ETV1 基因融合（ 600541 ）。
王等人（2007）报道了 2 名不相关的儿童患有小圆形细胞肿瘤，其携带 EWS/ETV1 融合基因，这两个基因的外显子 7 分别与外显子 10 或 11 融合所致。两者都是软组织肿瘤。
EWS/FEV融合基因
彼得等人（1997）描述了 at（2;22） 易位，该易位将 EWS 的 N 末端转录激活结构域与 FEV（ 607150 ）的 ETS DNA 结合结构域融合在一个 2 岁女孩的椎旁肿瘤和一个一名 15 岁男孩的上颌骨骨外肿瘤。序列分析表明 EWS 的外显子 10 与 FEV 框内连锁。
王等人（2007 年）在一名患有软组织肿瘤的 40 岁男性的组织中发现了一个体细胞 EWS/FEV 融合基因。融合将 EWS 的外显子 7 连接到 FEV 的外显子 2。
EWS/ZNF278融合基因
马斯特兰杰洛等人（2000）描述了一个小圆形细胞肉瘤中染色体 22q 的亚显微倒位，并伴有 at（1;22）（p36.1;q12） 易位。所得嵌合转录物包含与 ZNF278 基因（ 605165 ） 的外显子 1 框内融合的 EWS 基因的外显子 8（ 605165 ），从而产生了一种蛋白质，其 EWS 的反式激活结构域与 ZNF278 的锌指结构域融合。马斯特兰杰洛等人（2000）发现 ZNF278 基因位于 EWS 远端 2 Mb 处，并以相反方向转录。因此，他们得出结论，发生了 22q12 的旁中心倒位以产生活性 EWS/ZNF278 融合基因。
EWS/UQCRH融合基因
摩德纳等人（2003） 的特点是易位 t（1;22）（p34;q12） 与小圆形细胞肉瘤中染色体 22q12 的旁中心倒位有关。他们之前已经证明（Mastrangelo 等，2000）染色体 22q12 的倒位产生了一个 EWS/ZSG（ZNF278；605165）融合基因。摩德纳等人（2003）发现 t（1;22）（p34;q12） 中断了 UQCRH 基因（ 613844），具有内含子 3 的断点，并创建了与 der（22） 上的 EWS 和 der（1） 上的 ZSG 的融合基因。肿瘤 cDNA 和基因组 DNA 的 PCR 分析检测到 5-prime-UQCRH/EWS-3-prime、5-prime-ZSG/UQCRH-3-prime 和 5-prime-EWS/ZSG-3-prime。只有 5-prime-EWS/ZSG-3-prime 产生了框内转录本。相比之下，5-prime-UQCRH/EWS-3-prime 和 5-prime-ZSG/UQCRH-3-prime 产生了包含过早终止密码子的框外转录本。
EWS/NR4A3 融合基因
在来自患有骨骼外粘液样软骨肉瘤（EMC; 612237 ）患者的肿瘤组织中，Gill 等人（1995）证明 at（9;22）（q22-31;q11-12） 易位导致 EWS 基因与来自 9q22-q31 的 DNA 片段融合。这种特殊的 t（9;22） 是软骨肉瘤粘液样变体中反复出现的细胞遗传学发现。
帕纳戈普洛斯等人（2002）研究了 18 例骨骼外粘液样软骨肉瘤的细胞遗传学和分子学。在 16 个样本中检测到染色体畸变：13 个涉及 9q22 和 22q11-q12，NR4A3（CHN）（ 600542 ） 和 EWS 基因位点，3 个涉及 9q22 和 17q11，NR4A3 和RBP56 基因（601574），分别。在 15 例中发现了 EWS/NR4A3 融合转录物，在 3 例中发现了 RBP56/NR4A3 转录物。最常见的 EWS/NR4A3 融合转录物存在于 10 个肿瘤中，涉及 EWS 外显子 12 与 NR4A3 外显子 3 的融合；第二个最常见的，出现在 2 例中，是 EWS 外显子 13 与 NR4A3 外显子 3 融合。
Ohkura等人使用酵母功能互补测定来鉴定 EWS/NR4A3（NOR1） 融合基因的可能功能（2002）确定 EWS/NR4A3 融合基因获得了影响 RNA 的新活性。EWS/NR4A3 在酵母中部分发挥 snRNP 的作用，并影响哺乳动物细胞中的前 mRNA 剪接。哺乳动物细胞研究表明，EWS/NR4A3 融合基因位于细胞核内，并表现出与 RNA 结合蛋白相似的特征。哺乳动物细胞中 EWS/NR4A3 的过表达导致前 mRNA 剪接的远端 5-prime 剪接位点的使用增加，并且 EWS/NR4A3 与 U1C 剪接蛋白相互作用。研究结果提出了一种替代转录控制的致癌机制，并表明前mRNA剪接的变化可能有助于肿瘤发生。
EWS/CREB1 融合基因
在来自 8 名无关血管瘤样纤维组织细胞瘤（ 612160 ）患者的肿瘤组织样本中，Antonescu 等人（2007）鉴定了一个相同的 EWSR1/CREB1（ 123810 ） 融合转录本，其中 EWSR1 的外显子 7 与 CREB1 的外显子 7 融合。安东尼斯库等人（2007）得出结论，EWSR1/CREB1 融合基因是这种肿瘤类型中最常见的遗传异常。
EWS/POU5F1融合基因
山口等人（2005 年）在来自一名 39 岁女性骨盆骨的未分化肉瘤的肿瘤组织中发现了 at（6;22）（p21;q12） 易位。易位产生了一个 EWS/POU5F1 嵌合基因，该基因由作为转录激活结构域的 EWS 的 N 端结构域和 POU5F1 的 C 端 DNA 结合结构域组成。作者认为该肿瘤可能是尤文肉瘤的变异型。
EWS/SP3 融合基因
王等人（2007 年）在一名患有骨骼外未分化小圆形细胞瘤的 16 岁男孩的肿瘤组织中发现了一个 EWS/SP3（ 601804 ） 融合基因。他的硬膜外区域、肺和肾脏有病变。EWS 氨基末端结构域与 SP3 的锌指 DNA 结合结构域融合。
EWS/ETV4融合基因
金子等人（1996）鉴定了 MIC2（CD99; 313470 ） 抗原阳性的婴儿未分化肉瘤中的体细胞 t（17;22）（q12;q12） 易位。在Southern印迹分析中，EWS和E1AF（ 600711 ） cDNA探针与相同的重排条带杂交，表明在肿瘤中形成了EWS/E1AF融合基因。进一步的Southern印迹分析表明，断点位于E1AF基因ETS结构域的上游区域。金子等人（1996）得出结论，EWS 的 RNA 结合域可能已被 EWS/E1AF 融合蛋白中 E1AF 的 DNA 结合域取代，就像以前在各种形式的尤文肉瘤中表征的其他融合蛋白一样（ 612219 ）。
浦野等人（1996）在骨骼外尤文肉瘤中鉴定了 EWS 的反式激活结构域和 E1AF 之间的嵌合基因。
在Kaneko 等人描述的尤文肉瘤肿瘤中（1996 年）和Urano 等人（1996），石田等人（1998）确定嵌合转录本代表 EWSR1 的 5 素末端区域和 ETV4 的 3 素末端之间的框内融合。因此，嵌合转录物可以作为模板表达由与 ETV4 的 DNA 结合结构域融合的 EWSR1 的 N 端部分组成的蛋白质。基因组 DNA 的长 PCR 和序列分析显示 EWSR1 的外显子 8 或内含子 7 在两个肿瘤中与 ETV4 的相同内含子融合。在 ETV4 基因的断点区域重复了 159 bp Alu 样序列，表明 EWSR1/ETV4 基因融合的机制。
▼ 基因型/表型相关性
在对 12 例异常 EWS 融合基因的回顾中，Wang 等人（2007）得出结论，EWS 与 ETV1、ETV4、FEV 和 SP3 融合的肿瘤倾向于对骨骼外原发部位具有强烈的偏好。肿瘤通常是不确定谱系的小圆形细胞肉瘤。
▼ 动物模型
李等人（2007）发现 Ews +/- 小鼠与野生型同窝小鼠无法区分并且发育正常。Ews -/- 幼崽是按预期的孟德尔比例获得的，但它们是矮小的，尽管大多数动物的所有主要器官外观正常且哺乳正常，但大约 90% 的幼崽在断奶前死亡。Ews -/- 淋巴细胞的分析揭示了前 B 细胞发育的缺陷。在减数分裂期间，Ews -/- 精母细胞缺乏 XY 二价形成，减数分裂重组减少，导致大量细胞凋亡和配子成熟完全停滞。Ews -/- 成纤维细胞表现出细胞过早衰老，Ews -/- 动物对电离辐射过敏。李等人（2007）表明Ews 与核纤层蛋白 A/C（LMNA; 150330）, Ews 的丢失导致核纤层蛋白 A/C 表达减少。李等人（2007）得出结论，EWS 在前 B 细胞发育和减数分裂中具有重要作用，并参与细胞衰老，他们提出了 EWS 在 DNA 配对和重组/修复机制中的作用。
