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El gen CBFB codifica la subunidad beta de la proteína del factor de unión al núcleo. La subunidad alfa está codificada por 3 genes diferentes: CBFA1 (RUNX2; 600211), CBFA2 (RUNX1; 151385) y CBFA3 (RUNX3; 600210). El complejo actúa como factor de transcripción. Las subunidades alfa RUNX se unen al ADN a través de un dominio Runt, mientras que la subunidad beta aumenta la afinidad de la subunidad alfa por el ADN, pero no muestra unión al ADN por sí misma (revisión de Cohen, 2009).

Liu et al. (1993) clonó el gen CBFB humano. El gen se identificó como parte de un gen de fusión con MYH11 (160745) en células leucémicas derivadas de pacientes con leucemia mieloide aguda tipo M4Eo (ver LMA, 601626), que se relaciona comúnmente con una inversión pericéntrica del cromosoma 16, inv(16)(p13q22). El gen MYH11 se asigna a 16p13 y el gen CBFB a 16q22. Los clones de ADNc identificados por Liu et al. (1993) mostraron una fuerte homología con el gen CBF-beta del factor de unión al ADN murino identificado por Wang et al. (1993).

Ogawa et al. (1993) también clonó el gen Pebp2b de ratón y los ARND que representan 3 variantes de empalme diferentes.

El gen CBFB se asigna al cromosoma 16q22 (Liu et al., 1993).

El virus del síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA), el VIH-1, produce Vif, que contrarresta la defensa antiviral del huésped mediante el highjacking de un complejo de ubiquitina ligasa que consta de CUL5 (601741), ELOC (TCEB1; 600788), ELOB (TCEB2; 600787), y RBX1 (603814) que se dirige al factor de restricción APOBEC3G (607113) para la degradación. Utilizando la espectrometría de masas de etiqueta de afinidad / purificación, Jager et al. (2012) mostraron que Vif también reclutó CBFB para este complejo de ubiquitina ligasa. El CBFB permitió la reconstitución de un conjunto recombinante de 6 proteínas que provocó una actividad de poliubiquitinación específica con APOBEC3G, pero no con APOBEC3A (607109). Los estudios de eliminación del ARN y de complementación genética demostraron que el CBFB era necesario para la degradación de APOBEC3G mediada por Vif y la preservación de la infectividad por VIH-1. Vif del virus de inmunodeficiencia de los simios también unido al Cbfb y requerido para degradar rhesus Apobec3g, lo que indica conservación funcional en todas las especies de primates. Jager et al. (2012) propusieron que la interrupción de la interacción CBFB-Vif podría restringir el VIH-1 y ser un tratamiento antiviral complementario.

Independientemente, Zhang et al. (2012) identificaron el papel de CBFB en la degradación mediada por Vif de APOBEC3G. La región N-terminal de Vif era necesaria para la interacción con CBFB, y Vif interactuaba con regiones de CBFB distintas de las utilizadas por CBFB para interactuar con RUNX. Zhang et al. (2012) sugirieron que la interacción CBFB-Vif es un objetivo potencial para la intervención contra el VIH-1.

El gen de fusión CBFB-MYH11

Las células leucémicas derivadas de pacientes con leucemia mieloide aguda tipo M4Eo (ver LMA, 601626) a menudo llevan una inversión pericéntrica del cromosoma 16, inv(16)(p13q22). Liu et al. (1993) determinaron los puntos de ruptura de esta inversión y encontraron que creó un gen de fusión CBFB/MYH11. El análisis de 6 líneas celulares leucémicas diferentes con esta inversión mostró que los puntos de corte de CBFB eran los mismos en todas las líneas celulares, ubicadas cerca del extremo de 3 primos de la región codificante con solo los últimos 17 aminoácidos eliminados. Este punto de interrupción también se encuentra en una secuencia utilizada para el empalme alternativo. Había 3 puntos de corte diferentes en el gen MYH11. Todos los reordenamientos mantuvieron el marco de lectura de la transcripción de fusión. El factor de unión al núcleo (CBF) se une al sitio central del virus de la leucemia murina y también a los potenciadores de los genes receptores de células T, y el sitio central parece ser un determinante genético importante de la especificidad tisular de las leucemias inducidas por el virus de la leucemia murina. Una de las subunidades alfa del CBF, RUNX1, se encuentra alterada en la translocación t(8;21) característica del subtipo M2 de leucemia mieloide aguda. Liu et al. (1993) sugirieron que la elucidación de los genes involucrados como socios de fusión en una inversión que conduce a una forma común de leucemia en adultos debería permitir el desarrollo de un modelo de ratón y una prueba de RCP-RT sensible para el diagnóstico específico y la evaluación de la enfermedad residual después del tratamiento.

Liu et al. (1995) proporcionó una revisión de la patogénesis de la leucemia relacionada con CBFB. Sugirieron que sería interesante ver si existen fusiones de variantes entre CBFB y otro gen como resultado de la translocación entre 16q y otro cromosoma. El estudio de tales variantes podría arrojar luz sobre el mecanismo de génesis por el gen de fusión de inversión 16. No se pudo determinar si los eosinófilos anormales en la circulación en pacientes con inv(16) forman parte de la población de células malignas o son el resultado de una respuesta secundaria. Aunque la distribución de los puntos de rotura en los intrones de los 2 genes participantes fue heterogénea, se observó una incidencia sorprendentemente alta de roturas en un intrón pequeño (370 pb) del gen MYH11. CBFB y AML1 codifican las 2 subunidades del factor de transcripción CBF, y las alteraciones de cualquiera de ellas se relacionan con leucemia mieloide aguda.

Para examinar los efectos del inv (16) (p13;q22) sobre la mielopoyesis, Kogan et al. (1998) generaron ratones transgénicos que expresaban la proteína de fusión quimérica en células mieloides. La maduración de los neutrófilos estaba alterada. Aunque los ratones transgénicos tenían un número normal de neutrófilos circulantes, su médula ósea contenía un mayor número de células neutrófilas inmaduras, que exhibían características anormales. Además, la proteína de fusión inhibió la diferenciación neutrófila en colonias derivadas de progenitores hematopoyéticos. La coexpresión tanto de la proteína de fusión como de los ARN activados (164790) indujo un fenotipo más severo caracterizado por una morfología nuclear anormal indicativa de displasia granulocítica. Estos resultados mostraron que la proteína de fusión deteriora el desarrollo de neutrófilos y proporcionaron evidencia de que las alteraciones en Pebp2 pueden contribuir a la génesis de la mielodisplasia.

El inv(16) fusiona la mayor parte del CBFB al terminal C de MYH11. El CBFB es un factor de transcripción que no se une directamente al ADN, sino que interactúa con el factor de transcripción de unión al ADN AML1 (RUNX1; 151385) en el cromosoma 21q para aumentar su capacidad de unirse al ADN y regular la transcripción. La LMA-1 es uno de los genes mutados con más frecuencia en la leucemia humana. Se interrumpe por la t (8; 21), t(3;21) y t(16;21) en la leucemia mieloide aguda y por la t(12;21) en la leucemia linfocítica aguda (LLA) de células B infantil. Al interrumpir el CBFB, el inv(16) también interrumpe las funciones AML1. En conjunto, estos reordenamientos cromosómicos representan casi una cuarta parte de todos los casos de LMA y una quinta parte de todas las anomalías cromosómicas discernibles que contienen células B infantiles. Lutterbach et al. (1999) mostraron que la proteína de fusión inv (16) coopera con la forma más grande de AML1, denominada AML-1B, para reprimir la transcripción. Esta cooperatividad requiere la capacidad de la proteína de fusión de translocación para unirse a AML-1B. El análisis de mutaciones y los experimentos de fraccionamiento celular indicaron que la proteína de fusión inv(16) actúa en el núcleo y que la represión ocurre cuando el complejo está unido al ADN. Demostraron que la porción C-terminal de la proteína de fusión inv(16) contiene un dominio de represión, lo que sugiere un mecanismo molecular para la represión mediada por AML1.

O’Reilly et al. (2000) informaron de una mujer de 43 años de edad con leucemia mieloide aguda tipo M4 y un cariotipo anormal, 46,XX,ins(16) (q22p13.1p13.3), lo que resultó en un gen de fusión CBFB/MYH11 con actividad transcripcional. O’Reilly et al. (2000) observaron que la causa habitual del gen de fusión CBFB/MYH11 es inv(16) (p13;q22) o t(16;16) (p13;q22), ambos asociados predominantemente con casos de LMA M4 con eosinofilia (M4Eo); sin embargo, el paciente descrito por O’Reilly et al. (2000) carecía de eosinofilia.

La fusión del factor de transcripción CBFB-SMMHC, expresada en LMA con la inversión cromosómica inv(16)(p13q22), supera al CBFB de tipo salvaje para unirse al factor de transcripción RUNX1, desregula la actividad de RUNX1 en la hematopoyesis e induce la LMA. El tratamiento de la LMA inv(16) con quimioterapia citotóxica no selectiva produce una buena respuesta inicial pero una supervivencia limitada a largo plazo. Illendula et al. (2015) informaron el desarrollo de un inhibidor de la interacción proteína-proteína, AI-10-49, que se une selectivamente al CBFB-SMMHC e interrumpe su unión a RUNX1. AI-10-49 restaura la actividad transcripcional de RUNX1, muestra una farmacocinética favorable y retrasa la progresión de la leucemia en ratones. El tratamiento de blastos primarios de pacientes con LMA inv(16) con AI-10-49 desencadena la muerte celular selectiva. Illendula et al. (2015) concluyeron que la inhibición directa de la proteína de fusión oncogénica CBFB-SMMHC puede ser un enfoque terapéutico eficaz para la LMA inv(16).

Mutaciones somáticas en Cáncer de mama

Para correlacionar las características clínicas variables del cáncer de mama con receptores de estrógeno positivos (ver 114480) con alteraciones somáticas, Ellis et al. (2012) estudiaron biopsias tumorales previas al tratamiento obtenidas de pacientes en 2 estudios de terapia neoadyuvante con inhibidores de la aromatasa mediante secuenciación y análisis paralelos masivos. Se identificaron dieciocho genes con mutaciones significativas, incluidos 5 genes (RUNX1; CBFB; MYH9, 160775; MLL3, 606833; y SF3B1, 605590) previamente vinculados a trastornos hematopoyéticos.

Banerji et al. (2012) reportaron las secuencias de ADN de todo el exoma de 103 cánceres de mama humanos de diversos subtipos de pacientes en México y Vietnam en comparación con el ADN normal emparejado, junto con secuencias de genoma completo de 22 pares de cáncer de mama/normales. Además de confirmar mutaciones somáticas recurrentes en PIK3CA (171834), TP53 (191170), AKT1 (164730), GATA3 (131320) y MAP3K1 (600982), Banerji et al. (2012) descubrieron mutaciones recurrentes en el gen del factor de transcripción CBFB y deleciones de su compañero RUNX1.

CBF-beta forma un heterodímero con RUNX1. Tanto RUNX1 como CBF-beta son esenciales para la hematopoyesis. La haploinsuficiencia de RUNX2 (también llamada CBFA1; 600211), causa displasia cleidocraneal (119600) y es esencial en el desarrollo esquelético al regular la diferenciación osteoblástica y la maduración de condrocitos. Ratones deficientes en Cbfb (Cbfb -/-) mueren a mitad de la gestación. Para investigar la función del Cbfb en el desarrollo esquelético, Yoshida et al. (2002) hematopoyesis rescatada de ratones Cbfb -/- introduciendo Cbfb usando el promotor Gata1. Los ratones Cbfb-nulos rescatados recapitularon hematopoyesis hepática fetal en linajes eritroides y megacariocíticos y sobrevivieron hasta el nacimiento, pero mostraron una formación ósea severamente retrasada Aunque las células mesenquimales se diferenciaron en osteoblastos inmaduros, los huesos intramembranosos estaban mal formados. Yoshida et al. (2002) demostraron que el Cbf-beta era necesario para la unión eficiente del ADN de Runx2 y para la activación transcripcional dependiente de Runx2.

Usando una estrategia de ‘knock-in’, Kundu et al. (2002) generaron células madre embrionarias de ratón que expresaban Cbfb fusionado en el marco a un ADNc que codificaba proteína fluorescente verde (GFP). Los ratones heterocigotos para la fusión tenían una esperanza de vida normal y parecían normales, pero las crías de Cbfb(GFP/GFP) murieron dentro del primer día después del nacimiento. Estos ratones mostraron un retraso en la osificación endocondral e intramembranosa, así como en la diferenciación de condrocitos, similar pero menos grave que los retrasos observados en ratones Runx2 -/ -. Por lo tanto, Kundu et al. (2002) demostraron que el Cbf-beta se expresa en el hueso en desarrollo y forma una interacción funcional con Runx2, y que el Cbfb (GFP) es un alelo hipomórfico. El alelo de fusión mantiene una función suficiente en las células hematopoyéticas para evitar la letalidad embrionaria temprana. Kundu et al. (2002) plantearon la posibilidad de que las mutaciones en CBFB puedan ser responsables de algunos casos de displasia cleidocraneal que no están vinculadas a mutaciones en RUNX2.

Miller et al. (2002) se rescató la hematopoyesis hepática fetal en embriones con deficiencia de Cbf-beta mediante la introducción de un transgén que codifica una proteína de fusión de proteína fluorescente verde (GFP/Cbf-beta) expresada a partir del promotor y potenciador del gen Tek (600221). La Tek es una tirosina quinasa receptora específica del endotelio vascular que es esencial para la formación y remodelación de la red vascular. El gen se expresa en todas las células endoteliales a lo largo del desarrollo y en el adulto, y en una fracción de células madre hematopoyéticas y progenitores hematopoyéticos comprometidos en el hígado fetal y la médula ósea adulta. Los ratones rescatados murieron al nacer con graves defectos en el desarrollo esquelético, aunque la osificación intramembranosa se produjo en cierta medida. Aunque la hematopoyesis hepática fetal se restauró en el día embrionario 12,5, en el día embrionario 17,5 se observaron alteraciones significativas en la linfopoyesis y la mielopoyesis. Por lo tanto, Miller et al. (2002) concluyeron que la subunidad Cbf-beta es necesaria para la emergencia de células madre hematopoyéticas, la formación de huesos y la diferenciación normal de células de linaje linfoide y mieloide.