转录因子 3 无丙种球蛋白血症 8，常染色体显性遗传

TCF3 基因，也称为 E2A，通过可变剪接编码 2 个基本螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子 E12 和 E47。E12 和 E47 参与免疫球蛋白基因表达的调节（ Bain et al., 1994 ）。

▼ 克隆与表达

免疫球蛋白基因的表达取决于其增强子和启动子区域中的各种序列基序。一类这样的序列是 E 框，它存在于重链和轻链增强子中。kappa-E2 位点已被证明对轻链基因转录很重要。为了分离编码 kappa-E2 结合蛋白的 cDNA，Murre 等人（1989）筛选了一个源自人 B 细胞淋巴瘤细胞系（BJAB）的 cDNA 表达文库，该文库含有一个含有三聚化 kappa-E2 位点的寡核苷酸。他们鉴定了编码一种蛋白质的部分 cDNA，他们将其命名为 E12。Murre 等人使用 E12 cDNA 重新筛选 BJAB cDNA 文库（1989）分离出编码他们命名为 E47 的蛋白质的部分 cDNA。序列分析表明，E12 和 E47 通过可变剪接来自一个称为 E2A 或 TCF3 的基因。E12 包含一个亮氨酸拉链；E47 的相应区域没有被克隆。E12 和 E47 蛋白都包含一个与 MYOD（ 159970 ）、MYC 家族成员（例如190080 ）、果蝇“无女儿”基因产物和果蝇“achaete-scute”和“扭曲”基因家族。同源区域有可能形成 2 个由中间环隔开的两亲性螺旋，并且螺旋中存在的疏水残基是高度保守的。

亨索恩等人（1990）孤立克隆了 E2A 并将其命名为 ITF1。

▼ 基因功能

穆雷等人（1989）表明 E12 和 E47 都与 kappa-E2 序列特异性结合。他们证明 E47 在体外以二聚体形式结合 kappa-E2。穆雷等人（1989）证明 E12/E47 的螺旋-环-螺旋基序在二聚化和 DNA 结合中都起着至关重要的作用。

Saethre-Chotzen 综合征（ 101400 ）是一种常染色体显性遗传的颅缝早闭综合征，其特征是冠状缝过早融合和严重程度不同的肢体异常。已证明TWIST（ 601622 ）是一种 B 类基本螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子的突变是造成这种表型的原因。El Ghouzzi 等人（2000）使用酵母 2-混合系统来研究 TWIST 和 E12 之间的相互作用，E12 是异二聚化的潜在伙伴。涉及 TWIST 螺旋结构域的错义突变导致与 E12 蛋白的异二聚化完全丧失，并显着改变了 TWIST 蛋白在转染 COS 细胞核中定位的能力。作者假设 E12-TWIST 异二聚体可能作为成骨细胞转录的负调节剂。

TAL1（ 187040 ）是建立造血系统所必需的，它可以激活或抑制转录，这取决于招募到 TAL1 有核复合物的其他因子。戈登等人（2006）发现 ETO2（CBFA2T3; 603870 ）与人和小鼠红白血病细胞中的 TAL1 复合物共纯化。蛋白质下拉分析显示 ETO2 与 E2A 和 HEB 相互作用（TCF12; 600480）在 TAL1 复合体中，但与 TAL1 本身无关。ETO2 还与红细胞中的 E2A 相互作用，不依赖于 TAL1 复合物。报告基因分析表明，ETO2 抑制了复合物的转录活性。在红系细胞的增殖期，TAL1 复合物中的 ETO2 含量很高。相反，ETO2 在终末分化时被下调，伴随着与基因激活和血型糖蛋白 A（GPA; 617922 ）和带 4.2（EPB42; 177070 ）的表达相关的组蛋白修饰的出现，它们是红细胞成熟的标志物。通过小干扰 RNA 敲低 ETO2 可诱导人和小鼠红系祖细胞的生长停滞和分化。戈登等人（2006）得出结论，ETO2 是红系祖细胞扩增所必需的，但它对于终末成熟是可有可无的。他们提出 ETO2 与 TAL1 复合物的化学计量控制了从红系祖细胞扩增到终末分化的转变。

Zhou 等人使用敲低研究和染色质免疫沉淀分析（2018）发现转录因子 YY1（ 600013 ）与免疫球蛋白κ（IgK）基因座的 E3-prime 增强子结合（见147200），并通过表观遗传修饰增强子抑制人 B 淋巴瘤细胞中的 IgK 表达。YY1 的敲低增强了 IgK 表达，这与 E2A 的表达增加和 E2A 与 E3-prime 增强子的结合有关。

▼ 测绘

通过对啮齿动物-人体细胞杂交体的原位杂交和南方分析，Mellentin 等人（1989）证明 E2A 基因对应到 19p13.3-p13.2，这是一个与急性淋巴细胞白血病（ALL; 613065 ）中的非随机易位相关的位点。通过荧光原位杂交，Trask 等人（1993）将 TCF3 基因分配给 19p13.3。

▼ 分子遗传学

躯体变化

在使用高分辨率单核苷酸多态性（SNP）阵列和基因组 DNA 测序对 242 名小儿 ALL 患者的白血病细胞进行全基因组分析时，Mullighan 等人（2007 年）在 40% 的 B 祖细胞 ALL 病例中发现了编码 B 淋巴细胞发育和分化的主要调节因子的基因突变。在 TCF3、 IKZF1（ 603023 ）、IKZF3（ 606221 ）、EBF1（ 164343 ）和 LEF1（ 153245 ）中检测到缺失。PAX5（ 167414 ）基因是体细胞突变最常见的目标，在 31.7% 的病例中发生改变。

无丙种球蛋白血症 8

Boisson 等人在 4 名无关的无丙种球蛋白血症 8（AGM8; 616941 ）患者中（2013 年）鉴定了TCF3 基因的 E47 同种型特异性的从头杂合错义突变（E555K；147141.0001 ）。体外功能表达研究和对患者细胞的研究表明，突变型 E47 蛋白正确定位于细胞核，但在与野生型共表达时没有进行适当的 DNA 结合，并以显性负性方式发挥作用。实验室研究显示 B 细胞数量减少；剩余的 B 细胞表现出强烈的 CD19 表达和缺乏 B 细胞受体（ Dobbs et al., 2011）。研究结果表明，E47 在阻止缺乏功能性抗原受体的 B 细胞前体发育过程中发挥着关键作用。

▼ 细胞遗传学

Mellentin 等人提出的证据（1989）表明大多数，也许是所有，t（1;19）（q23;p13）染色体易位，急性淋巴细胞白血病中常见的细胞遗传学变化，包含 E2A 基因的重排。

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。

E2A/PBX1融合基因

诺斯等人（1990）在几个携带 t（1;19）的细胞系中检测到改变的 E2A 转录物，该转录物缺乏编码螺旋-环-螺旋 DNA 结合基序的序列。他们克隆了跨越 t（1;19）断点的融合 cDNA。这些 cDNA 编码一个 85 kD 的蛋白质，该蛋白质由与染色体 1 衍生的蛋白质融合的 E2A 的 N 端三分之二组成。融合蛋白具有嵌合转录因子的特征，其中 E2A 的 DNA 结合结构域被推定的来自 1 号染色体的同源蛋白的 DNA 结合结构域取代，Nourse 等人（1990）命名为 PRL（PBX1; 176310）用于“前 B 细胞白血病”。通过对 3 个 t（1;19）携带细胞系的 PCR，作者检测到相同的 E2A-PRL mRNA 连接，表明融合转录物和预测的嵌合蛋白是这种易位的一致特征。

坎普斯等人（1990）发现具有 at（1;19）（q23;p13.3）易位的细胞系包含 2 个新的嵌合 mRNA，它们都具有相同的 5 素 E2A 序列，但来自基因的 3 素序列长度不同位于 1 号染色体上，他们称之为 PRL（PBX1）。嵌合 RNA 编码的蛋白质缺乏 E2A 的 171 个氨基酸，包括其 DNA 结合和二聚化基序，但具有来自 PRL 的同源框相关序列。坎普斯等人（1990）提出嵌合 E2A-PRL 蛋白的产生可能通过直接改变通常对 PRL 同源蛋白有反应的基因的表达而促成急性淋巴细胞表型。

威梅尔斯等人（2002）对 22 种前 B 型急性淋巴细胞白血病和 2 种细胞系中的 E2A 和 PBX1 基因之间的基因组融合进行了测序。通过筛查新生儿血斑或 Guthrie 卡中的克隆型 E2A-PBX1 易位，评估了 15 名儿童患者出生时白血病的产前起源。与之前研究的儿童白血病融合 t（12;21）、t（8;21）和 t（4;11）相比，两名患者出生时融合呈弱阳性，这主要是产前的。在 E2A-PBX1 易位融合点存在大量 N-核苷酸以及 IGH（ 147100 ）/TCR 的特定特征（参见186880）重排为出生后的前 B 细胞起源提供了额外的证据。3.2-kb E2A 内含子 14 上的 24 个断点中有 16 个位于 5 bp 内，为位点特异性重组机制提供了证据。232-kb PBX1 内含子 1 上的断点更加分散，但在外显子 2 附近高度聚集。因此，与先前分析的儿童白血病易位断点相比，易位断点显示出独特的时间、本体和机制形成的证据，强调需要区分细胞遗传学和分子亚群以研究白血病因果关系。

E2A/HLF融合基因

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本包含来自 19 号染色体上的 E2A 基本螺旋-环-螺旋（bHLH）转录因子基因的序列，融合到来自17 号染色体上的一个基因，它编码肝白血病因子（HLF; 142385 ）。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。

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 融合蛋白上调了几个格劳乔相关基因（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。

E2A/TFPT融合基因

Brambillasca 等人（1999）鉴定了 4 例急性淋巴细胞白血病，显示 E2A/FB1（TFPT; 609519 ）嵌合转录物，这些转录物似乎源自 19 号染色体的隐性重排。E2A 的 5 素部分在外显子 13 或 14 内的不同位置被中断并融合到 FB1。融合在 1 例中是框内的，其余情况显示框外融合导致 FB1 中的终止密码子或截断预测的嵌合产物。Brambillasca 等人（1999）没有发现相互嵌合转录本的证据。

▼ 动物模型

组织特异性基本螺旋-环-螺旋（bHLH）蛋白与 E2A 基因产物之间的异二聚体在确定组织特异性细胞命运中起主要作用。E2A 基因通过 E12 和 E47 特异性 bHLH 编码外显子的差异剪接产生 2 种蛋白质，E12 和 E47。尽管它们最初在 B 细胞中被鉴定为免疫球蛋白增强子结合蛋白，但随后发现它们存在于大多数细胞类型中。为了了解 E2A 在发展中的广泛作用，Zhuang 等人（1994）在胚胎干细胞中进行同源重组后产生了 E2A 突变小鼠。纯合突变小鼠发育到足月没有明显异常，但随后表现出很高的出生后死亡率。存活的小鼠表现出出生后生长迟缓。对造血功能的详细检查表明，纯合突变小鼠不含 B 细胞，而其他谱系，包括 T 细胞、粒细胞、巨噬细胞和红系谱系，是完整的。B 细胞分化阻滞发生在免疫球蛋白基因 D（H）-J（H）重排之前。令人惊讶的是，平均而言，杂合胚胎包含的 B 细胞数量约为野生型胚胎的一半，这表明存在将 E2A 水平转化为 B 细胞数量的计数机制。

Sun（1994）产生了其中 Id1 基因（ 600349 ）在 B 细胞谱系中组成型过表达的转基因小鼠。该基因的产物是 bHLH 蛋白（如 E2A 基因产物）的 DNA 结合活性的抑制剂。这些转基因小鼠的表型描绘了早期 B 细胞发育的严重缺陷，表明 bHLH 蛋白在 B 细胞发育中起关键作用，并且 Id1 基因表达的下调是 B 细胞分化所必需的。

贝恩等人（1994）同样通过基因靶向产生 E2A-null 小鼠，发现它们不能产生成熟的 B 细胞。由于没有检测到免疫球蛋白 DJ 重排，因此 B 细胞发育的停滞发生在早期。该发现表明 E2A 产物在调节早期 B 细胞分化中的关键作用。

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。

▼ 命名法

TCF3 基因，也称为 E2A，不应与 TCF7L1 基因（ 604652 ）混淆，后者最初被命名为 TCF3。TCF3 编码 bHLH 转录因子 E12 和 E47，而 TCF7L1 编码参与 Wnt（见164820）信号传导的 TCF/LEF 转录因子。