肝性白血病因子

稻叶等（1992）表明，早期 B 系急性白血病中的 at（17;19）染色体易位导致嵌合转录物包含来自 19 号染色体上 E2A 基本螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子基因（E2A; 147141 ）的序列，融合到来自 17 号染色体上编码肝白血病因子（HLF）的新基因的序列。嵌合蛋白由与 HLF 的羧基末端碱性区域-亮氨酸拉链结构域连接的 E2A 的氨基末端反式激活结构域组成。通过筛选肝癌细胞系 cDNA 文库，Inaba 等人（1992）分离的编码 HLF 的 cDNA。预测的 HLF 蛋白含有 295 个氨基酸，计算出的分子量为 33.3 kD。体外转录和翻译产生约 43 kD 的蛋白质。HLF 通常在肝脏和肾脏中表达，但在淋巴样细胞中不表达，并且被发现与含有亮氨酸拉链的转录因子 DBP（白蛋白 D 框结合蛋白；124097）和 TEF（促甲状腺胚胎因子；188595 ）密切相关），它调节发育阶段特异性基因表达。DBP 负责白蛋白在完全分化的肝细胞中的高组织特异性表达，由成人肝细胞而非胎儿肝细胞表达，并且在增殖的肝细胞中迅速下调。TEF 在胚胎发育过程中由垂体前叶中的促甲状腺激素表达。它与促甲状腺激素 β 启动子结合并反式激活，包含一个 NH2 末端激活子结构域，并通过其亮氨酸拉链区域与 DBP 形成同源二聚体和异源二聚体。

饥饿等（1992）还克隆了 HLF，并确定它是 PAR bZIP（富含脯氨酸和酸性氨基酸的碱性亮氨酸拉链）转录因子家族的成员。295 个氨基酸的 HLF 蛋白具有 C 端 PAR 结构域和 bZIP 区域。HLF的C端138个氨基酸与TEF的相应区域有73%的同一性，与DBP的相应区域有68%的同一性。Northern印迹分析在成人肝脏和肝细胞癌细胞系中检测到大量HLF表达，在成人肾脏和肺中水平较低。在检查的几种胎儿组织中，HLF 仅在胎儿肝脏中表达，其水平显着低于在成人肝脏中观察到的水平。在正常外周血单核细胞或检查的任何造血淋巴细胞系中未检测到表达。饥饿等（1992）证实 HLF 是一种 DNA 结合蛋白。HLF 特异性结合 DNA 作为同源二聚体或作为异源二聚体与其他 PAR 因子。饥饿等（1992）还发现，与野生型 HLF 相比，由 t（17;19）易位产生的 E2A-HLF 融合蛋白含有结构改变，这些改变削弱了其作为同二聚体结合 DNA 的能力。然而，E2A-HLF 可以将 DNA 作为异二聚体与其他 PAR 蛋白结合。

▼ 基因功能

肝白血病因子控制秀丽隐杆线虫血清素能神经元的凋亡。HLF 作为 E2A-HLF 融合蛋白的异位表达通过干扰细胞凋亡促进急性淋巴细胞白血病的恶性肿瘤。虽然 HLF 与淋巴系统的恶性肿瘤有关，但它通常不在这些细胞中表达。相反，通过 Northern 印迹分析在肝、肾、肺和成人神经系统中检测到 HLF 转录物。为了研究 HLF 在成年和发育中的哺乳动物神经系统中的分布和功能，Hitzler 等人（1999）克隆小鼠Hlf并通过原位杂交研究其表达。在胚胎大脑发育过程中，Hlf 表达仅限于垂体前叶和脑膜。到出生后早期，它在体感皮层、丘脑核和由外胚层基板产生的结构中高度表达。随后，它在中枢神经系统中的表达增加，并在成年后在整个大脑中被发现。希茨勒等人（1999）将这些数据解释为表明 HLF 在成人神经系统中分化神经元的功能中起作用，而不是在程序性细胞死亡中起作用。

Gachon 等人（2004）指出，所有 3 种 PAR bZIP 转录因子 HLF、TEF 和 DBP 的表达在哺乳动物的主要昼夜节律起搏器视交叉上核中显示出高幅度的昼夜节律表达。然而，它们在大多数大脑区域以几乎不变的水平表达，其中时钟基因表达仅以低幅度循环。小鼠组织的 RT-PCR 表明，所有 3 种 PAR bZIP 转录因子在肝脏中的表达幅度昼夜节律周期高于在全脑中的表达。小鼠肝脏 Hlf 的 3 个启动子中只有 1 个启动了昼夜节律转录。由 PAR bZIP 转录因子控制的基因表现出相似的昼夜节律表达周期，在小鼠肝脏中具有更高的振幅。

Yokomizo 等人使用 Hlf 报告小鼠胚胎（2019）发现在胚胎第 9.5 天之前，Hlf 在胎儿肝脏造血干细胞（HSC）和背主动脉的造血簇中表达，但在红骨髓祖细胞（EMP）或卵黄囊造血簇中不表达。在 HSC 发育过程中 Hlf 表达增加。RNA 测序分析证实 HSC 特异性基因在表达 Hlf 的造血细胞簇中被激活，并且 Evi1（MECOM; 165215 ）参与了 preHSCs 成熟为 HSCs。

▼ 细胞遗传学

Hunger（1996）回顾了由涉及 E2A 基因的染色体易位引起的急性淋巴细胞白血病（ALL）的临床特征和分子发病机制。E2A 蛋白在 B 细胞淋巴细胞生成中起着不可或缺的作用。一部分 B 前体 ALL 的发病机制涉及用异源 DNA 结合结构域替换 E2A 蛋白的 bHLH 区域。

为了研究 E2A/HLF 融合基因的生物学作用，Honda 等人（1999）产生了在淋巴谱系中表达 E2A/HLF 的转基因小鼠。转基因小鼠胸腺和脾脏发育异常，易受感染。胸腺含有少量的胸腺细胞，并显示出大量的胸腺细胞正在经历细胞凋亡。脾脏淋巴细胞显着减少，研究表明 B 细胞成熟在非常早期的发育阶段被阻断。几只转基因小鼠患上了急性白血病，归类为 T-ALL。

史密斯等人（1999）同样研究了融合基因在转基因小鼠中的功能。大约 60% 的 E2A/HLF 小鼠发生淋巴恶性肿瘤，平均潜伏期为 10 个月。肿瘤是单克隆的，符合继发性遗传事件的要求。史密斯等人（1999）得出结论，融合基因破坏了体内 T 淋巴前体的分化，导致出生后胸腺严重耗竭并使 B 细胞和 T 细胞祖细胞易发生恶性转化。

黑泽明等人（1999）发现 E2A/HLF 上调了 pro-B 细胞中 SRPUL（SRPX2; 300642 ）和annexin-8（ANXA8; 602396 ）的表达。用 E2A/HLF 转染人髓性白血病细胞系可诱导 ANXA8 的表达，但不会诱导 SRPUL 的表达。E2A/HLF 保护小鼠 pro-B 细胞免受 IL3（ 147740 ）剥夺引起的细胞凋亡，但 ANXA8 或 SRPUL 都不能阻止细胞凋亡，这表明它们不参与恶性转化。

Dang 等人使用代表性差异分析（2001）发现在小鼠 pro-B 细胞系中表达后，E2A/HLF 融合蛋白上调了几种格劳乔相关基因（GRG）的表达，包括 Grg2 和 Grg6（TLE6; 612399 ）。缺乏 DNA 结合活性的突变 E2A/HLF 蛋白也刺激了 GRGs 的表达。在与 GRG 蛋白相互作用的转录因子中，只有 Runx1（ 151385 ）被 E2A/HLF 显着下调。

▼ 动物模型

Gachon 等人（2004 年）发现 Hlf 和 Tef 突变等位基因纯合的小鼠在形态上正常且可生育。缺乏任何 2 或 3 个 PAR bZIP 转录因子的动物在解剖学上是正常且可生育的，但缺乏所有 3 个转录因子的动物的寿命显着缩短。在出生后的第一个月内，纯合三基因敲除小鼠除了听源性癫痫易感性外，还出现了以肌阵挛、强直-阵挛和可能的失神发作为特征的自发性癫痫。PAR bZIP 缺陷小鼠的大脑中 5-磷酸吡哆醛、血清素和多巴胺水平降低。Gachon 等人（2004）得出的结论是，一些时钟控制基因的表达可能必须保持在大脑中的狭窄范围内，并且在大多数大脑区域仅经历低幅度的表达周期。