LIM DOMAIN ONLY 2; LMO2

菱形肽2；RBTN2
菱形肽样 1；RBTNL1；RHOM2
T 细胞易位基因 2；TTG2

HGNC 批准的基因符号：LMO2

细胞遗传学位置：11p13 基因组坐标（GRCh38）：11:33,858,575-33,892,075（来自 NCBI）

▼ 克隆和表达

T 细胞白血病中涉及染色体 11p15 的染色体易位破坏了菱形蛋白基因（LMO1；186921），该基因编码具有重复的富含半胱氨酸区域（称为 LIM 结构域）的蛋白质。伯姆等人（1991）分离出菱形蛋白的同系物 LMO2，他们将其称为 RHOM2。人类和小鼠 RHOM2 高度保守，与 rhombotin 一样，编码 2 个串联的富含半胱氨酸的 LIM 结构域。Northern印迹分析表明，Rhom2 mRNA在小鼠发育早期和成年中枢神经系统、肺、肾、肝和脾中表达，但在胸腺中表达水平较低。

通过搜索 T 细胞急性淋巴细胞白血病（T-ALL）特异性易位断点簇区域周围的表达序列（参见细胞遗传学），Royer-Pokora 等人（1991）鉴定了 LMO2，他们将其称为 TTG2。TTG2 编码一种富含半胱氨酸的小蛋白，与菱形蛋白有 48% 的氨基酸同一性。

Royer-Pokora 等人通过使用 TTG2 探针筛选胎儿肝脏 cDNA 文库（1995）鉴定了 TTG2 的剪接变体，与之前鉴定的转录物相比，具有 5 引物延伸。长 TTG2 和短 TTG2 转录物编码相同的 158 个氨基酸的蛋白质，具有串联 LIM 结构域。RT-PCR表明长转录本的表达是红细胞特异性的，而短转录本的表达是普遍存在的。

Gawin 等人通过在 11 号染色体区域寻找与 WAGR 综合征（194072）相关的基因，（1999）鉴定并克隆了 LMO2，他们将其命名为克隆 240495。对几种人体组织的 Northern 印迹分析检测到主要在胎盘中表达的 1.9 kb LMO2 转录物。

Landry 等人使用实时 PCR（2005）发现源自外显子 3 附近的近端启动子的 LMO2 转录本（即短转录本）在人骨髓、外周血和 K563 细胞以及小鼠组织和细胞中占主导地位。在造血组织中检测到外显子 1 上游远端启动子（即长转录本）的表达要弱得多。

Natkunam 等人使用免疫组织化学分析（2007）表明 LMO2 在正常生发中心（GC） B 细胞的细胞核、GC 衍生的 B 细胞系以及 GC 衍生的 B 细胞淋巴瘤的子集中表达。LMO2 还在红系和髓系前体细胞、巨核细胞以及淋巴细胞和急性髓系白血病中表达。除内皮细胞外，LMO2 在任何非血淋巴组织中均不表达。

奥拉姆等人（2010）发现正常人内皮细胞和血细胞、胎儿肾脏、肝脏和胸腺以及 T-ALL 细胞系中 3 个启动子的 LMO3 存在可变的组织特异性表达。在正常成熟T细胞中未检测到远端启动子和近端启动子之间的中间启动子的表达，但在T-ALL样本中检测到该表达，并且在显示最原始表型的细胞中表达最高。

▼ 基因功能

Mao 等（1997）发现当 RBTN2 与 GAL4 的 DNA 结合结构域融合时，RBTN2 对酵母和转染的 COS 细胞中的报告基因具有反式激活活性。RBTN2 的 N 端和 C 端区域均包含反式激活结构域，并且 2 个 LIM 结构域充当转录抑制子。在全长 RBTN2 的背景下，LIM 结构域选择性抑制 N 端激活结构域，但对 C 端激活结构域没有影响。

RBTN2 在红细胞生成和 T 细胞白血病发生中具有独特的功能。RBTN2 在非造血组织中的表达表明了其其他功能。据推测，RBTN2 的这些不同功能是通过与结合 RBTN2 LIM 结构域的不同蛋白质伙伴的物理相互作用来实现的。为了鉴定这些可能调节 RBTN2 活性的蛋白质，Mao 等人（1997）使用 RBTN2 LIM 结构域区域作为诱饵，采用酵母 2-杂交测定来筛选人淋巴细胞 cDNA 文库。他们分离出编码视网膜母细胞瘤结合蛋白 2（RBBP2；180202） C 端区域的 cDNA。作者通过体外结合测定和 2 种蛋白的免疫共沉淀证实了 RBTN2 和 RBBP2 之间的相互作用。删除分析表明，RBTN2 的第二个 LIM 结构域对于结合 RBBP2 的最后 69 个氨基酸是必要且充分的。RBTN2 和 RBBP2 之间的相互作用产生了功能性结果：在体外测定中，RBBP2 和 RBTN2 的组合导致比单独使用 RBTN2 更高的转录水平。毛等人（1997）指出 RBTN2 与 RBBP2 的相互作用表明 RBTN2 可能直接影响 RBBP2 的活性和/或 RBTN2 可能通过与 RBBP2 结合间接调节 RB1（614041）的功能。

通过酵母 2-杂交筛选，Wilkinson 等人（1997）表明小鼠 Elf2（619798）与 Rbtn2 结合。Rbtn2 的两个 LIM 结构域对于结合 Elf2 都是必要且充分的。

Lossos 等人使用基因表达特征的微阵列分析（2004）研究了弥漫性大 B 细胞淋巴瘤的预后预测。在单变量分析中，基因根据其预测生存的能力进行排序。较长总生存期的最强预测因子是 LMO2、BCL6（109565）和 FN1（135600），较短总生存期的最强预测因子是 CCND2（123833）、SCYA3（182283）和 BCL2（151430）。洛索斯等人（2004）开发了一个基于这 6 个基因表达的多变量模型，并在 2 个孤立的微阵列数据集中验证了该模型。该模型孤立于国际预后指数，并增强了其预测能力。

Han 等人使用酵母 2-杂交系统和人胎脑 cDNA 文库（2005）发现 LMO2 与人类 BEX2（300691）相互作用，但不与小鼠 Bex1（300690）或 Bex2 相互作用。蛋白质下拉和免疫共沉淀测定证实了 LMO2 和 BEX2 之间的相互作用。电泳迁移率变动分析表明，BEX2 和 LMO2 是识别 E框元件的 DNA 结合复合物的一部分。该复合物的其他成分包括 NSCL2（NHLH2；162361）和 LDB1（603451）。LMO2 直接结合 NSCL2 并上调 NSCL2 依赖性转录活性，而 BEX2 增强了这种效果。

兰德里等人（2005）指出 LMO2 以细胞和组织特异性方式与多蛋白复合物中的转录因子相互作用。通过染色质免疫沉淀分析，他们发现 ETS 转录因子 Elf1（189973）、Fli1（193067）、Ets1（164720）和 Ets2（164740）与造血祖细胞中的小鼠 Lmo2 近端启动子结合。Elf1、Fli1 和 Ets1（但 Ets2 除外）在内皮细胞中结合 Lmo2 近端启动子。Lmo2 近端启动子驱动转基因小鼠中标记基因的内皮表达。

Oram 等人使用转基因小鼠（2010）发现人类 LMO2 从中间启动子的表达，就像从远端和近端启动子的表达一样，需要下游增强子元件。结合研究和报告基因测定表明，ERG（165080）和 FLI1（193067）结合并激活 T-ALL 样本中的 LMO2 中间启动子。LMO2 还结合 FLI1 和 ERG 位点中的增强子，并且所有 3 种蛋白均结合造血表达的 HHEX 基因（604420）第一个内含子中的增强子元件，并上调 HHEX 报告基因的表达。奥拉姆等人（2010）提出 LMO2、ERG 和 FLI1 的自我维持三联体通过稳定 HHEX 表达参与 T-ALL。

LMO2 在 SCIDX1 基因治疗中的作用

哈辛-贝-阿比纳等人（2003）报道了一位患有 X 连锁严重联合免疫缺陷病（SCIDX1; 300400）的患者，通过离体、逆转录病毒介导的该疾病缺陷基因 γ-c（IL2RG; 308380）的转移进行治疗。由于 LMO2 基因座内 11p 上的前病毒整合而发生明显的插入突变，该患者发展为急性淋巴细胞白血病。

哈辛-贝-阿比纳等人（2003）证明，在 2 例逆转录病毒介导的基因转移至自体 CD34+ 细胞后发展为 T 细胞白血病的患者中，逆转录病毒载体整合在 LMO2 原癌基因启动子附近，导致 LMO2 的异常转录和表达。哈辛-贝-阿比纳等人（2003）推测 SCIDX1 相关特征可能导致接受基因治疗的患者中白血病样综合征的发生率出人意料地高。他们推测，由于分化受阻，SCIDX1 骨髓中的 CD34+ 细胞中的 T 淋巴细胞前体细胞比正常对照的骨髓中更多，因此一旦表达 γ-c 转基因，就会增加面临载体整合和进一步增殖风险的细胞数量。

通过搜索包含从小鼠逆转录病毒诱导的造血肿瘤克隆的 3,000 多个逆转录病毒整合位点序列的数据库，Dave 等人（2004）鉴定了 2 种在 Lmo2 处发生整合的白血病和 2 种在 Il2rg 处发生整合的白血病。其中一种白血病在两个位点均包含整合。这些整合是克隆性的，表明它们是在白血病形成的早期获得的。随机发现 Lmo2 和 Il2rg 克隆整合的白血病的概率非常小，这为 LMO2 和 IL2RG 之间的协同性提供了遗传证据。白血病 98-031 具有 T 细胞表型和 Lmo2 表达上调，这一发现与 SCIDX1 患者白血病中观察到的结果一致。戴夫等人（2004）表明，这些结果为这些基因治疗试验中白血病的高发生率提供了遗传学解释。在移植患者中，IL2RG 由普遍存在的莫洛尼病毒长末端重复序列表达。尽管这被认为是安全的，但戴夫等人（2004）得出结论，逆转录病毒表达的 IL2RG 可能由于对受感染细胞的生长或分化有一些微妙的影响而具有致癌性。戴夫等人（2004）进一步得出结论，他们的结果对未来的基因治疗试验来说是个好兆头，因为在大多数试验中，移植的基因不太可能致癌，并且插入突变的发生率也很低。Berns（2004）同样认为 Dave 等人的研究结果（2004）代表“基因治疗的好消息”。IL2RG 由普遍存在的莫洛尼病毒长末端重复序列表达。尽管这被认为是安全的，但戴夫等人（2004）得出结论，逆转录病毒表达的 IL2RG 可能由于对受感染细胞的生长或分化有一些微妙的影响而具有致癌性。戴夫等人（2004）进一步得出结论，他们的结果对未来的基因治疗试验来说是个好兆头，因为在大多数试验中，移植的基因不太可能致癌，并且插入突变的发生率也很低。Berns（2004）同样认为 Dave 等人的研究结果（2004）代表“基因治疗的好消息”。IL2RG 由普遍存在的莫洛尼病毒长末端重复序列表达。尽管这被认为是安全的，但戴夫等人（2004）得出结论，逆转录病毒表达的 IL2RG 可能由于对受感染细胞的生长或分化有一些微妙的影响而具有致癌性。戴夫等人（2004）进一步得出结论，他们的结果对未来的基因治疗试验来说是个好兆头，因为在大多数试验中，移植的基因不太可能致癌，并且插入突变的发生率也很低。Berns（2004）同样认为 Dave 等人的研究结果（2004）代表“基因治疗的好消息”（2004）得出结论，逆转录病毒表达的 IL2RG 可能由于对受感染细胞的生长或分化有一些微妙的影响而具有致癌性。戴夫等人（2004）进一步得出结论，他们的结果对未来的基因治疗试验来说是个好兆头，因为在大多数试验中，移植的基因不太可能致癌，并且插入突变的发生率也很低。Berns（2004）同样认为 Dave 等人的研究结果（2004）代表“基因治疗的好消息”（2004）得出结论，逆转录病毒表达的 IL2RG 可能由于对受感染细胞的生长或分化有一些微妙的影响而具有致癌性。戴夫等人（2004）进一步得出结论，他们的结果对未来的基因治疗试验来说是个好兆头，因为在大多数试验中，移植的基因不太可能致癌，并且插入突变的发生率也很低。Berns（2004）同样认为 Dave 等人的研究结果（2004）代表“基因治疗的好消息”。

McCormack 和 Rabbitts（2004）综述了 LMO2 白血病发生的机制以及 LMO2 参与 SCIDX1 基因治疗的作用。

▼ 基因结构

Royer-Pokora 等人（1995）确定 LMO2 基因包含 6 个外显子，跨度约为 35 kb。LMO2 在外显子 1 上游有一个远端启动子，在外显子 3 上游有一个近端启动子，在外显子 4 中有一个翻译起始位点。远端启动子缺乏 TATA 和 CCAAT 元件，但它有一个共有起始元件、一个 GC 框、一个 Sp1（189906）结合位点和 2 个 GATA（参见 305371）结合位点。在这些元素中，GATA 框在啮齿类动物中是保守的。

奥拉姆等人（2010）在 LMO2 基因的远端和近端启动子之间鉴定了一个功能性中间启动子和增强子元件。该中间启动子在哺乳动物中是保守的。

▼

通过体细胞杂交分析进行绘图，Boehm 等人（1991）将 LMO2 基因定位到染色体 11p13。

▼ 细胞遗传学

Boehm 等人（1991）发现 RHOM2 基因对应到染色体 11p13，其中发生了一组 T-ALL 特异性易位。他们确定 T-ALL 簇中的易位断点发生在 RHOM2 基因的 5-prime 末端，距离假定的转录起始位点 25 kb 以内。

罗耶-波科拉等人（1991）从染色体 11p13 克隆了 70 kb DNA，位于 T-ALL 中反复出现的 t（11;14）（p13;q11）易位位点，涉及染色体 14q11 上的 TCR-δ 基因座（参见 186810）。他们确定了 2 个新的易位和 10 个先前确定的易位，它们在 11p13 上相互映射在 25 kb 范围内，并构成了所谓的 11p13 T 细胞易位簇（11p13 ttc）。罗耶-波科拉等人（1991）发现TTG2基因在所有断点处都是端粒，并且在具有at（11;14）的3个T-ALL样本中过度表达。

▼ 动物模型

LIM 指蛋白 Lmo2 在 T 细胞白血病中通过染色体易位被激活，是卵黄囊红细胞生成所必需的。由于 Lmo2 缺失小鼠在胚胎第 9 至 10 天死亡，因此无法评估其在造血其他阶段的作用。山田等人（1998）研究了纯合突变体 Lmo2 -/- 小鼠胚胎干细胞的造血贡献，发现这些细胞对成年嵌合小鼠中的任何造血谱系没有贡献，但重新引入 Lmo2 表达载体挽救了 Lmo2 缺失胚胎干细胞对所有测试谱系做出贡献的能力。山田等人（1998）指出，这种造血作用的破坏可能是因为 Lmo2 蛋白与 Tal1/Scl（187040）等因子的相互作用被排除了。因此，Lmo2 对于造血的早期阶段是必需的，

为了评估 Lmo2 在血管发育和随后的血细胞规格的转录调节中的可能功能，Yamada 等人（2000）研究了用 Lmo2 缺失胚胎干（ES）细胞产生的小鼠嵌合体中血管系统的形成。通过 Lmo2 启动子表达的 β-半乳糖苷酶，在胚胎血管发生和血管生成中追踪 ES 衍生细胞注射到囊胚后的命运。比较杂合子和纯合子 Lmo2 ES 细胞的命运，他们观察到 Lmo2 在小鼠胚胎发生过程中在内皮细胞中表达，并且血管发生在 Lmo2 不存在的情况下正常进行。然而，Lmo2基因在成熟血管网络（血管生成）的构建中起着至关重要的作用，

为了研究 LMO2 诱导的白血病的细胞起源，McCormack 等人（2010）使用细胞命运图谱来研究 Lmo2 基因在胸腺中组成型表达的小鼠。Lmo2 在小鼠出现明显 T-ALL 之前 8 个多月即可诱导定型 T 细胞的自我更新。这些自我更新细胞保留了 T 细胞分化的能力，但表达了造血干细胞的几个典型基因，表明 Lmo2 可能重新激活造血干细胞特异性转录程序。此类基因 Hhex（604420）的强制表达足以启动体内胸腺细胞的自我更新。麦科马克等人（2010）得出结论，Lmo2 促进白血病前期胸腺细胞的自我更新，

▼ 历史

TCL2 是 LMO2 基因的先前名称，在急性 T 细胞白血病病例中，该基因可以通过将部分 TCRA 基因（参见 186880）易位至其附近而被激活（Showe 和 Croce，1986；Erikson 等，1985；以及 Lewis 等，1985）。