MLLT6在白血病中的研究进展

李毅鹏 张鑫宇 吕涵柠 综述 孙立春 审校

MLLT6又称AF17基因，位于17号染色体长臂2区1带(17q21)，最初在白血病中被证实为参与11q23异常表达的被克隆修饰的伙伴基因[1]。MLLT6基因可编码细胞核中包含1093个氨基酸的蛋白质。MLLT6和AF10、BR140、秀丽隐杆线虫CEZF蛋白都属于小家族蛋白，具有很高的同源性[2]。这些蛋白都含有两个固定的高度同源结构域：一个位于MLL融合点3′端的亮氨酸二酯化二聚体基序；另一个是N末端植物同源指状结构域(PHD)。PHD结构域存在于多种真核蛋白中，富含半胱氨酸结构域。MLLT6蛋白最显著的特征是亮氨酸拉链蛋白二聚化基序，很多转录调控因子和一些染色质相关蛋白都存在亮氨酸拉链。因此MLLT6被认为是一种转录因子，受染色质介导的基因调控机制调节。MLLT6主要作用在细胞周期G2/M，调控细胞增殖。同时MLLT6可与MLL基因发生融合形成融合基因，表达具有致癌潜力的融合蛋白，参与白血病的发生发展。本文就MLLT6及MLL-MLLT6在白血病中的作用及功能进行简单阐述[1-4]。

1 MLLT6的生理功能

MLLT6可以增加ENaC转录，使编码ENaC和其他几种转录醛固酮的调节基因的表达增多，从而升高血压并维持其稳定[5-8]。MLLT6介导的血压调节在很大程度上是通过对ENaC的调控作用从而实现的。ENaCα亚基(ENaCα)的转录是有功能的ENaC形成的限速步骤。MLLT6通过减弱Dot1a-AF9介导的抑制作用从而促进ENaC转录[6]。Dot1蛋白与基因调控、细胞周期调节、细胞增殖、分化、发育及血压调节相关[9-10]，Dot1a是Dot1蛋白最经典的可变剪接变体[11]。Dot1a-AF9复合物与ENaCα启动子的特定亚区域直接结合，调节靶向组蛋白H3K79高甲基化抑制ENaCα转录。同时MLLT6与AF9竞争结合醛固酮信号通路中的Dot1复合体，拮抗ENaCα启动子的表达调节血压。MLLT6部分或完全促进Dot1a核输出，降低Dot1a核表达，减弱Dot1a-AF9对ENaCα和其他靶基因的转录抑制促进ENaC转录[6，8，12]。在正常的肾脏中可检测到MLLT6广泛表达，表明它可能在维持肾脏基本生理功能上发挥重要作用[2]。Zhang等[2]建立一个MLLT6突变小鼠模型，发现在神经系统中，从胚胎早期到成年阶段均观察到MLLT6的表达，这表明MLLT6可影响神经元增殖和分化。

2 MLLT6与白血病

MLLT6最初是在白血病中被鉴别和分离出来，但其对于人体造血功能的影响并未被研究清楚，对于白血病的发生及发展机制也并未研究明白[2]。目前研究发现野生型MLLT6可参与白血病的发生，MLL-MLLT6融合亦被证明与白血病相关。

2.1 MLLT6促进H3K79过甲基化促进白血病发展

组蛋白甲基化是表观遗传学修饰的一种，可调节基因表达。H3K79甲基化对染色质区域的建立和维持至关重要，对于调控染色质结构、基因表达、转录等十分重要[13-14]。MLLT6可作为多聚体DOT1L复合物的亚基，也可作为超级延长复合物(SEC)的一部分调节H3K79甲基化。MLLT6参与构成的DotCom复合物，也被证明通过促进H3K79甲基化，激活Wnt信号通路，促进白血病的发生发展。

2.1.1 MLLT6作为多聚体DOT1L复合物的亚基调节H3K79甲基化 在发生MLL融合的AML患者中，MLL的伙伴基因如MLLT6等，可以异常招募端粒沉默样阻断蛋白(DOT1L)到染色质上，催化MLL基因上的组蛋白H3第79位赖氨酸(H3K79)位点发生过甲基化[14]。DOT1L是催化H3K79甲基化的唯一组蛋白甲基转移酶，DOT1L异常招募到靶基因上可促进白血病发生[15-16]。MLLT6是介导H3K79甲基化多聚体DOT1L复合物的亚基，可通过DOT1L复合物中的PHD结构域-锌指-PHD结构域(PZP)模块，识别未修饰的H3K27和跨越氨基酸22至27的H3区域。MLLT6在肽和核小体上与H3相互作用，通过共价修饰抑制H3K27的甲基化，使未修饰的H3K27与H3K79甲基化相结合，H3K79发生过甲基化[17-18]。H3K79过甲基化激活HOX基因表达，HOX基因的异常表达可使造血细胞分化成熟障碍，导致白血病的发生。目前认为DOT1L可作为MLL重排白血病的潜在治疗靶点，DOT1L的靶向抑制药物EPZ-5676已通过I期临床试验证明其有扭转白血病基因的转录和表达的能力[16，19]。进一步研究MLLT6与DOT1L之间的作用机制，对白血病的病因及治疗会有更进一步的理解。

2.1.2 MLLT6作为超级延长复合物的一部分调节H3K79甲基化 MLLT6是一种核蛋白，属于超级延长复合物(SEC)的一部分，参与了转录延伸过程[20-21]。SEC的功能是调节RNA聚合酶Ⅱ的释放从而进行有效延伸[22]。转录延伸复合物增强了Dot1介导的H3K79甲基化，SEC的异常激活，可促进胚胎干细胞的定向分化，促进白血病的发生发展[23-24]。Dot1催化H3K79甲基化必须有包括MLLT6在内的多种MLL融合伴侣参与[16，18]。有研究报道Dot1介导的染色质修饰对于发生MLL重排的白血病至关重要[25]。但是MLLT6与SEC之间的调节机制目前尚未研究清楚，针对MLLT6的研究可能对于转录延伸的机制有进一步的理解。

2.1.3 建立含MLLT6的DotCom复合物调节H3K79甲基化 Mohan等[25]通过由Dot1、MLLT6、AF10、β-Catenin等组成的新型含Dot1复合物(DotCom)证明了H3K79三甲基化与Wnt信号通路之间的特定联系。DotCom是有活性的H3K79 HMTase，具有酶促活性，可催化H3K79甲基化。在果蝇中研究发现，只有特定形式的甲基化-H3K79三甲基化，才可以激活Wnt信号，调控Wnt靶基因转录。H3K79三甲基化水平的降低致Wingless靶基因表达缺陷，使Wingless靶基因亚型的表达减少。Wnt信号通路对于造血干细胞的自我更新非常重要，可维持正常的造血功能。除此之外，Wnt通路对于造血细胞的恶性转化也有一定的作用，在血液系统恶性肿瘤中常可看到Wnt通路的异常活化[26-27]。β-Catenin在Wnt通路中至关重要，可激活Wnt/Wg靶基因的表达，参与造血系统的形成及多种细胞的发育、分化和增殖[28-29]。当β-Catenin与端粒酶等调节Wnt通路靶基因转录的蛋白相互作用时，必须有DotCom参与Wingless表达，才可上调Wnt靶基因的表达，最终促进白血病的发生发展[25]。

目前基因芯片技术已经证明MLLT6是Wnt/β-Catenin信号通路的下游基因[30]，但对于MLLT6在Wnt/β-Catenin信号通路的具体调控机制还需进一步的研究。明确MLLT6在Wnt通路中的角色，未来有可能作为该通路的靶向基因，对于白血病的靶向治疗产生巨大的影响。

2.2 MLL-MLLT6融合基因与白血病的关系

急性白血病常与特异性基因融合相关，其中最重要的标志是染色体易位[31-32]。MLLT6可与MLL基因发生融合，以MLL-MLLT6融合基因形式参与白血病的发生发展。MLL(Mixed lineage leukemia)基因位于11号染色体长臂2区3带(11q23)，片段大小为92 kb，至少包括36个外显子。该基因编码一种由3958-4005种氨基酸组成的相对分子量大约在500 kDa的核蛋白。该蛋白正向调节早期胚胎发育和造血分化，任何类型的变异都将导致细胞恶性转化[20，32]。MLL基因较易发生易位，导致MLL基因与各种伙伴基因融合[33]。目前发现MLL与AF9、AF10和MLLT6在内的82个伙伴基因结合后形成融合基因，表达具有致癌潜力的融合蛋白[2]。目前推测MLL-MLLT6融合蛋白由AT钩、DNA甲基转移酶、MLL的CXXC锌指结构域、高度保守的八肽和亮氨酸拉链二聚体基序组成[4]。

通过分析从384名儿童和376名成人白血病患者获得的发生MLL重排的活检样本在分子水平上的特征，发现儿童中有2位AML患者发生MLL-MLLT6融合，成人中有6位AML患者发生MLL-MLLT6融合[34]。另一项研究从433例AML患者队列中，通过RT-PCR检测到MLL-MLLT6阳性率仅为0.69%，属于t(11；17)(q23；q21)易位中较为罕见的一种[35]。同时有研究证明MLL-MLLT6融合在儿童和成人AML中多见，但较少发生在婴儿白血病中[4]。

Strehl等[4]在6个MLL-MLLT6型白血病且FISH阳性的病例中，进行融合基因特异性RT-PCR实验，发现MLL序列可以同MLLT6不同剪接体的不同位置发生融合。同时他们也发现了MLL-MLLT6融合基因导致白血病发生异常转化与MLLT6基因N末端PHD结构域的缺失有关。PHD结构域缺失导致MLLT6在半胱氨酸富集区和亮氨酸拉链之间断裂，MLLT6基因的3′末端与MLL基因的5′末端发生融合，保留亮氨酸拉链二聚化结构[36]。研究表明亮氨酸拉链二聚化结构使造血细胞永生化，促进致癌活性[37]。故融合转录物对于白血病发生至关重要，但是这些融合蛋白引起白血病的机制仍有待进一步研究。

MLL-MLLT6转录物是多种多样的，根据其分子特征，通过检测转录和剪接变体在一定程度上能够预测与白血病发生及恶性转化相关的蛋白质结构域[4]。研究发现发生MLL重排的绝大多数白血病患者对于常规化疗不敏感，缓解后复发率高，预后不良。因此，MLL-MLLT6基因融合的鉴定在临床上对于白血病快速制定治疗方案有指导意义[34]。

3 小结与展望

MLLT6是一种转录因子，涉及染色质介导的基因调控机制，在人体的多个组织中表达。但是MLLT6对于正常胚胎发生和动物存活并非必需的，它的缺失对生存没有明显的影响。表观遗传学调控真核基因表达，涉及组蛋白修饰、DNA甲基化、RNAi、染色质重塑等已被证实与白血病的发生相关。MLLT6调整H3K79过甲基化促进白血病发展，也可与MLL结合后可表达具有致癌潜力的融合蛋白。目前研究表明MLLT6对结肠癌[30]及皮肤鳞状上皮癌(Squamous cell carcinomas，SCC)[3]的发生及发展起一定作用，但在其他相关实体瘤中的作用及机制并没有相关研究。我们可以推测MLLT6对于其他相关实体瘤的发生发展也有一定的作用，进一步研究MLLT6机制有助于相关药物的研发设计。特定的融合蛋白常常导致特定的癌症，是现在科学研究和药物开发的主要目标。目前已经有针对MLL融合蛋白靶向治疗白血病的药物(EPZ5676和MI-503/MI-463)，可以有效破坏MLL白血病细胞的生长[38-40]。在未来的研究探索中，把MLLT6基因及MLL-MLLT6融合作为药物研发靶点，可能为特定的患者带来更好的预后和生存。

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