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Das CBFB-Gen kodiert für die Beta-Untereinheit des Kernbindungsfaktorproteins. Die Alpha-Untereinheit wird von 3 verschiedenen Genen codiert: CBFA1 (RUNX2; 600211), CBFA2 (RUNX1; 151385) und CBFA3 (RUNX3; 600210). Der Komplex wirkt als Transkriptionsfaktor. RUNX Alpha-Untereinheiten binden über eine Runt-Domäne an DNA, während die Beta-Untereinheit die Affinität der Alpha-Untereinheit zur DNA erhöht, jedoch keine DNA-Bindung an sich zeigt (Review von Cohen, 2009).

Liu et al. (1993) klonierte das humane CBFB-Gen. Das Gen wurde als Teil eines Fusionsgens mit MYH11 (160745) in Leukämiezellen identifiziert, die von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie vom Typ M4Eo stammen (siehe AML, 601626), die häufig mit einer perizentrischen Inversion von Chromosom 16 assoziiert ist, inv (16) (p13q22). Das MYH11-Gen ist 16p13 und das CBFB-Gen 16q22 zugeordnet. Die von Liu et al. (1993) zeigten eine starke Homologie zum murinen DNA-Bindungsfaktor CBF-Beta-Gen, das von Wang et al. (1993).

Ogawa et al. (1993) klonierten auch das Maus-Pebp2b-Gen und cDNAs, die 3 verschiedene Spleißvarianten repräsentieren.

Das CBFB-Gen ist auf Chromosom 16q22 abgebildet (Liu et al., 1993).

Das AIDS-Virus (Acquired Immunodeficiency Syndrome), HIV-1, produziert Vif, das der antiviralen Abwehr des Wirts entgegenwirkt, indem es einen Ubiquitin-Ligase-Komplex, bestehend aus CUL5 (601741), ELOC (TCEB1; 600788), ELOB (TCEB2; 600787) und RBX1 (603814), das auf den Restriktionsfaktor APOBEC3G (607113) für den Abbau abzielt. Unter Verwendung der Affinitäts-Tag / Reinigungs-Massenspektrometrie haben Jager et al. (2012) zeigten, dass Vif auch CBFB für diesen Ubiquitinligasekomplex rekrutierte. CBFB ermöglichte die Rekonstitution einer rekombinanten 6-Protein-Assemblierung, die eine spezifische Polyubiquitinierungsaktivität mit APOBEC3G hervorrief, jedoch nicht mit APOBEC3A (607109). RNA-Knockdown- und genetische Komplementationsstudien zeigten, dass CBFB für den Vif-vermittelten Abbau von APOBEC3G und die Erhaltung der HIV-1-Infektiosität erforderlich war. Vif aus dem simian immunodeficiency Virus auch gebunden und erforderlich Cbfb Rhesus Apobec3g abzubauen, was auf funktionelle Erhaltung über Primatenarten. Jager et al. (2012) schlugen vor, dass eine Störung der CBFB-Vif-Interaktion HIV-1 einschränken und eine ergänzende antivirale Therapie sein könnte.

Unabhängig, Zhang et al. (2012) identifizierten die Rolle von CBFB beim Vif-vermittelten Abbau von APOBEC3G. Die N-terminale Region von Vif war für die Interaktion mit CBFB erforderlich, und Vif interagierte mit CBFB-Regionen, die sich von denen unterschieden, die CBFB zur Interaktion mit RUNX verwendete. Zhang et al. (2012) schlugen vor, dass die CBFB-Vif-Interaktion ein potenzielles Ziel für die Intervention gegen HIV-1 ist.

CBFB-MYH11-Fusionsgen

Leukämiezellen von Patienten mit akuter myeloischer Leukämie Typ M4Eo (siehe AML, 601626) tragen häufig eine perizentrische Inversion von Chromosom 16, inv(16)(p13q22). Liu et al. (1993) bestimmten die Haltepunkte dieser Inversion und stellten fest, dass dadurch ein CBFB / MYH11-Fusionsgen erzeugt wurde. Die Analyse von 6 verschiedenen leukämischen Zelllinien mit dieser Inversion zeigte, dass CBFB-Haltepunkte in allen Zelllinien gleich waren und sich in der Nähe des 3-Prime-Endes der kodierenden Region befanden, wobei nur die letzten 17 Aminosäuren deletiert waren. Dieser Haltepunkt befindet sich auch an einer Sequenz, die zum alternativen Spleißen verwendet wird. Es gab 3 verschiedene Haltepunkte im MYH11-Gen. Alle Umlagerungen behielten den Leserahmen des Fusionstranskripts bei. Der Kernbindungsfaktor (CBF) bindet an die Kernstelle des Mausleukämievirus und auch an die Enhancer der T-Zell-Rezeptorgene, und die Kernstelle scheint eine wichtige genetische Determinante für die Gewebespezifität von Leukämien zu sein, die durch das Mausleukämievirus induziert werden. Eine der CBF-Alpha-Untereinheiten, RUNX1, ist bei der charakteristischen t (8; 21) -Translokation im M2-Subtyp der akuten myeloischen Leukämie gestört. Liu et al. (1993) schlugen vor, dass die Aufklärung der Gene, die als Fusionspartner an einer Inversion beteiligt sind, die zu einer häufigen Form der Leukämie bei Erwachsenen führt, die Entwicklung eines Mausmodells und eines sensitiven RT-PCR-Tests zur spezifischen Diagnose und Beurteilung von Resterkrankungen nach der Behandlung ermöglichen sollte.

Liu et al. (1995) lieferte eine Übersicht über die Leukämie-Pathogenese im Zusammenhang mit CBFB. Sie schlugen vor, dass es interessant sein wird zu sehen, ob Variantenfusionen zwischen CBFB und einem anderen Gen als Ergebnis der Translokation zwischen 16q und einem anderen Chromosom existieren. Die Untersuchung solcher Varianten könnte Aufschluss über den Entstehungsmechanismus des Inversion-16-Fusionsgens geben. Ob die abnormalen Eosinophilen im Kreislauf bei Patienten mit inv(16) Teil der malignen Zellpopulation sind oder das Ergebnis einer sekundären Reaktion, konnte nicht bestimmt werden. Obwohl die Verteilung der Breakpoints in den Introns der 2 beteiligten Gene heterogen war, wurde eine überraschend hohe Inzidenz von Breaks in einem kleinen (370 bp) Intron des MYH11-Gens beobachtet. CBFB und AML1 kodieren die 2 Untereinheiten des Transkriptionsfaktors CBF, und Veränderungen von beiden sind mit akuter myeloischer Leukämie assoziiert.

Um die Auswirkungen des inv(16)(p13;q22) auf die Myelopoese zu untersuchen, haben Kogan et al. (1998) generierte transgene Mäuse, die das chimäre Fusionsprotein in myeloischen Zellen exprimieren. Die Neutrophilenreifung war beeinträchtigt. Obwohl die transgenen Mäuse eine normale Anzahl zirkulierender neutrophiler Zellen aufwiesen, enthielt ihr Knochenmark eine erhöhte Anzahl unreifer neutrophiler Zellen, die abnormale Eigenschaften aufwiesen. Darüber hinaus hemmte das Fusionsprotein die neutrophile Differenzierung in Kolonien, die von hämatopoetischen Vorläufern abgeleitet waren. Die Koexpression sowohl des Fusionsproteins als auch der aktivierten NRAS (164790) induzierte einen schwereren Phänotyp, der durch eine abnormale Kernmorphologie gekennzeichnet war, die auf eine granulozytäre Dysplasie hinweist. Diese Ergebnisse zeigten, dass das Fusionsprotein die Entwicklung von Neutrophilen beeinträchtigt, und lieferten Hinweise darauf, dass Veränderungen in Pebp2 zur Entstehung von Myelodysplasie beitragen können.

Der inv(16) fusioniert den größten Teil des CBFB mit dem C-Terminus von MYH11. CBFB ist ein Transkriptionsfaktor, der DNA nicht direkt bindet, sondern mit dem DNA-bindenden Transkriptionsfaktor AML1 (RUNX1; 151385) auf Chromosom 21q interagiert, um seine Fähigkeit zu erhöhen, DNA zu binden und die Transkription zu regulieren. AML1 ist eines der am häufigsten mutierten Gene bei menschlicher Leukämie. Es wird durch die t (8;21), t (3; 21) und t (16;21) bei akuter myeloischer Leukämie und durch die t (12;21) bei akuter lymphatischer Leukämie im Kindesalter (ALL) gestört. Durch die Störung von CBFB stört der inv (16) auch die AML1-Funktionen. Zusammen machen diese chromosomalen Umlagerungen fast ein Viertel aller AML-Fälle und ein Fünftel aller B-Zell-ALL-haltigen erkennbaren Chromosomenanomalien im Kindesalter aus. In: Lutterbach et al. (1999) zeigten, dass das inv (16) -Fusionsprotein mit der größten Form von AML1, AML-1B, zusammenarbeitet, um die Transkription zu unterdrücken. Diese Kooperativität erfordert die Fähigkeit des Translokationsfusionsproteins, an AML-1B zu binden. Mutationsanalysen und Zellfraktionierungsexperimente zeigten, dass das inv (16) -Fusionsprotein im Kern wirkt und dass Repression auftritt, wenn der Komplex an DNA gebunden ist. Sie zeigten, dass der C-terminale Teil des inv (16) -Fusionsproteins eine Repressionsdomäne enthält, was auf einen molekularen Mechanismus für die AML1-vermittelte Repression hindeutet.

O’Reilly et al. (2000) berichteten über eine 43-jährige Frau mit akuter myeloischer Leukämie Typ M4 und einem abnormalen Karyotyp 46, XX, ins (16) (q22p13.1p13.3), was zu einem transkriptionell aktiven CBFB / MYH11-Fusionsgen führte. O’Reilly et al. (2000) stellte fest, dass die übliche Ursache des CBFB / MYH11-Fusionsgens entweder inv (16) (p13; q22) oder t (16; 16) (p13; q22) ist, die beide überwiegend mit AML-M4-Fällen mit Eosinophilie assoziiert sind (M4Eo); der von O’Reilly et al. (2000): Eosinophilie.

Der Transkriptionsfaktor Fusion CBFB-SMMHC, exprimiert in AML mit der Chromosomeninversion inv(16)(p13q22), überbietet Wildtyp-CBFB für die Bindung an den Transkriptionsfaktor RUNX1, dereguliert die RUNX1-Aktivität in der Hämatopoese und induziert AML. Die Behandlung von inv (16) AML mit nichtselektiver zytotoxischer Chemotherapie führt zu einem guten ersten Ansprechen, aber begrenztem Langzeitüberleben. Illendula et al. (2015) berichteten über die Entwicklung eines Protein-Protein-Interaktionsinhibitors, AI-10-49, der selektiv an CBFB-SMMHC bindet und dessen Bindung an RUNX1 unterbricht. AI-10-49 stellt die RUNX1-Transkriptionsaktivität wieder her, zeigt eine günstige Pharmakokinetik und verzögert das Fortschreiten der Leukämie bei Mäusen. Die Behandlung von primären inv (16) AML-Patientenblasten mit AI-10-49 löst einen selektiven Zelltod aus. Illendula et al. (2015) kamen zu dem Schluss, dass die direkte Hemmung des onkogenen CBFB-SMMHC-Fusionsproteins ein wirksamer therapeutischer Ansatz für inv (16) AML sein kann.

Somatische Mutationen bei Brustkrebs

Um die variablen klinischen Merkmale von Östrogenrezeptor-positivem Brustkrebs (siehe 114480) mit somatischen Veränderungen zu korrelieren, haben Ellis et al. (2012) untersuchte Vorbehandlungstumorbiopsien, die von Patienten in 2 Studien zur neoadjuvanten Aromatasehemmertherapie durch massiv parallele Sequenzierung und Analyse gewonnen wurden. Achtzehn signifikant mutierte Gene wurden identifiziert, darunter 5 Gene (RUNX1; CBFB; MYH9, 160775; MLL3, 606833; und SF3B1, 605590), die zuvor mit hämatopoetischen Störungen in Verbindung gebracht wurden.

Banerji et al. (2012) berichteten über die gesamten Exomsequenzen von DNA von 103 menschlichen Brustkrebsen verschiedener Subtypen von Patienten in Mexiko und Vietnam im Vergleich zu übereinstimmender normaler DNA zusammen mit den gesamten Genomsequenzen von 22 Brustkrebs / Normal-Paaren. Neben der Bestätigung wiederkehrender somatischer Mutationen in PIK3CA (171834), TP53 (191170), AKT1 (164730), GATA3 (131320) und MAP3K1 (600982), Banerji et al. (2012) entdeckte wiederkehrende Mutationen im CBFB-Transkriptionsfaktorgen und Deletionen seines Partners RUNX1.

CBF-beta bildet mit RUNX1 ein Heterodimer. Sowohl CBX1 als auch CBF-Beta sind essentiell für die Hämatopoese. Haploinsuffizienz von RUNX2 (auch CBFA1 genannt; 600211) verursacht cleidocraniale Dysplasie (119600) und ist essentiell für die Skelettentwicklung durch Regulierung der Osteoblastendifferenzierung und Chondrozytenreifung. Mäuse mit Cbfb-Mangel (Cbfb – / -) sterben bei Midgestation. Um die Funktion von Cbfb in der Skelettentwicklung zu untersuchen, haben Yoshida et al. (2002) gerettete Hämatopoese von Cbfb – / – Mäusen, die Cbfb unter Verwendung des Gata1-Promotors einführen. Die geretteten Cbfb-Null-Mäuse rekapitulierten die fetale Leberhämatopoese in erythroiden und megakaryozytischen Linien und überlebten bis zur Geburt, zeigten jedoch eine stark verzögerte Knochenbildung, obwohl sich Mesenchymzellen in unreife Osteoblasten differenzierten, intramembranöse Knochen waren schlecht gebildet. Yoshida et al. (2002) zeigten, dass Cbf-beta für die effiziente DNA-Bindung von Runx2 und für die Runx2-abhängige transkriptionelle Aktivierung notwendig war.

Mit einer Knock-In-Strategie haben Kundu et al. (2002) erzeugten embryonale Stammzellen (ES) von Mäusen, die Cbfb exprimierten, fusionierten im Rahmen mit einer cDNA, die für grün fluoreszierendes Protein (GFP) kodierte. Für die Fusion heterozygote Mäuse hatten eine normale Lebensdauer und schienen normal zu sein, aber Cbfb (GFP / GFP) -Welpen starben innerhalb des ersten Tages nach der Geburt. Diese Mäuse zeigten eine Verzögerung der endochondralen und intramembranösen Ossifikation sowie der Chondrozytendifferenzierung, ähnlich, aber weniger schwerwiegend als die bei Runx2 – / – Mäusen beobachteten Verzögerungen. So haben Kundu et al. (2002) zeigten, dass Cbf-beta in sich entwickelndem Knochen exprimiert wird und eine funktionelle Interaktion mit Runx2 bildet und dass Cbfb (GFP) ein hypomorphes Allel ist. Das Fusionsallel behält eine ausreichende Funktion in hämatopoetischen Zellen bei, um die frühe embryonale Letalität zu umgehen. Kundu et al. (2002) hob die Möglichkeit hervor, dass Mutationen in CBFB für einige Fälle von cleidocranialer Dysplasie verantwortlich sein könnten, die nicht mit Mutationen in RUNX2 zusammenhängen.

Miller et al. (2002) rettete die fetale Leberhämatopoese in Cbf-beta-defizienten Embryonen durch Einführung eines Transgens, das für ein grün fluoreszierendes Proteinfusionsprotein (GFP / Cbf-beta) kodiert, das aus dem Promotor und Enhancer des Tek-Gens exprimiert wurde (600221). Tek ist eine vaskuläre endothelspezifische Rezeptor-Tyrosinkinase, die für die Bildung und den Umbau des Gefäßnetzwerks essentiell ist. Das Gen wird in allen Endothelzellen während der Entwicklung und im Erwachsenen und in einem Bruchteil von hämatopoetischen Stammzellen und engagierten hämatopoetischen Vorläufern in der fötalen Leber und im adulten Knochenmark exprimiert. Die geretteten Mäuse starben bei der Geburt mit schweren Defekten in der Skelettentwicklung, obwohl in gewissem Maße eine intramembranöse Ossifikation auftrat. Obwohl die fetale Leberhämatopoese am embryonalen Tag 12.5 wiederhergestellt wurde, wurden am embryonalen Tag 17.5 signifikante Beeinträchtigungen der Lymphopoese und Myelopoese beobachtet. So haben Miller et al. (2002) kamen zu dem Schluss, dass die Cbf-Beta-Untereinheit für die Entstehung hämatopoetischer Stammzellen, die Knochenbildung und die normale Differenzierung lymphoider und myeloischer Stammzellen erforderlich ist.