TEXTE

Le gène CBFB code pour la sous-unité bêta de la protéine du facteur de liaison au cœur. La sous-unité alpha est codée par 3 gènes différents: CBFA1 (RUNX2; 600211), CBFA2 (RUNX1; 151385) et CBFA3 (RUNX3; 600210). Le complexe agit comme un facteur de transcription. Les sous-unités alpha RUNX se lient à l’ADN via un domaine Runt, tandis que la sous-unité bêta augmente l’affinité de la sous-unité alpha pour l’ADN mais ne montre aucune liaison à l’ADN par elle-même (revue de Cohen, 2009).

Liu et al. (1993) ont cloné le gène CBFB humain. Le gène a été identifié comme faisant partie d’un gène de fusion avec MYH11 (160745) dans des cellules leucémiques dérivées de patients atteints de leucémie myéloïde aiguë de type M4Eo (voir AML, 601626), qui est généralement associée à une inversion péricentrique du chromosome 16, inv(16) (p13q22). Le gène MYH11 correspond à 16p13 et le gène CBFB correspond à 16q22. Les clones d’ADNc identifiés par Liu et al. (1993) ont montré une forte homologie avec le gène CBF-beta du facteur de liaison à l’ADN murin identifié par Wang et al. (1993).

Ogawa et coll. (1993) ont également cloné le gène de la souris Pebp2b et les ADNC représentant 3 variantes d’épissure différentes.

Le gène CBFB correspond au chromosome 16q22 (Liu et al., 1993).

Le virus du syndrome d’immunodéficience acquise (SIDA), le VIH-1, produit du Vif, qui neutralise la défense antivirale de l’hôte par un complexe d’ubiquitine ligase composé de CUL5 (601741), ELOC (TCEB1; 600788), ELOB (TCEB2; 600787), et RBX1 (603814) qui cible le facteur de restriction APOBEC3G (607113) pour la dégradation. Utilisant la spectrométrie de masse par étiquette d’affinité /purification, Jager et al. (2012) ont montré que Vif recrutait également du CBFB dans ce complexe d’ubiquitine ligase. Le CBFB a permis la reconstitution d’un assemblage recombinant de 6 protéines qui a provoqué une activité de polyubiquitination spécifique avec APOBEC3G, mais pas avec APOBEC3A (607109). Des études de neutralisation de l’ARN et de complémentation génétique ont démontré que la CBFB était nécessaire pour la dégradation de l’APOBEC3G par le Vif et la préservation de l’infectiosité du VIH-1. Le Vif du virus de l’immunodéficience simienne s’est également lié au Cbfb et l’a obligé à dégrader le rhésus Apobec3g, ce qui indique une conservation fonctionnelle chez les espèces de primates. Jager et coll. (2012) ont proposé que la perturbation de l’interaction CBFB-Vif puisse restreindre le VIH-1 et constituer un traitement antiviral supplémentaire.

Indépendamment, Zhang et al. (2012) ont identifié le rôle du CBFB dans la dégradation de l’APOBEC3G par le Vif. La région N-terminale du Vif était nécessaire pour l’interaction avec le CBFB, et le Vif interagissait avec des régions du CBFB distinctes de celles utilisées par le CBFB pour interagir avec RUNX. Zhang et coll. (2012) ont suggéré que l’interaction CBFB-Vif est une cible potentielle d’intervention contre le VIH-1.

Gène de fusion CBFB-MYH11

Les cellules leucémiques dérivées de patients atteints de leucémie myéloïde aiguë de type M4Eo (voir AML, 601626) portent souvent une inversion péricentrique du chromosome 16, inv(16) (p13q22). Liu et coll. (1993) ont déterminé les points de rupture de cette inversion et ont découvert qu’elle créait un gène de fusion CBFB/MYH11. L’analyse de 6 lignées cellulaires leucémiques différentes avec cette inversion a montré que les points de rupture du CBFB étaient les mêmes dans toutes les lignées cellulaires, situées près de l’extrémité 3-prime de la région codante avec seulement les 17 derniers acides aminés supprimés. Ce point d’arrêt est également situé à une séquence utilisée pour l’épissage alternatif. Il y avait 3 points de rupture différents dans le gène MYH11. Tous les réarrangements ont maintenu le cadre de lecture de la transcription de fusion. Le facteur de liaison au cœur (CBF) se lie au site central du virus de la leucémie murine et également aux amplificateurs des gènes des récepteurs des lymphocytes T, et le site central semble être un déterminant génétique majeur de la spécificité tissulaire des leucémies induites par le virus de la leucémie murine. L’une des sous-unités alpha du CBF, RUNX1, est perturbée dans la translocation caractéristique t(8;21) dans le sous-type M2 de la leucémie myéloïde aiguë. Liu et coll. (1993) ont suggéré que l’élucidation des gènes impliqués en tant que partenaires de fusion dans une inversion conduisant à une forme commune de leucémie adulte devrait permettre le développement d’un modèle murin et d’un test RT-PCR sensible pour un diagnostic et une évaluation spécifiques de la maladie résiduelle après traitement.

Liu et coll. (1995) ont fourni un examen de la pathogenèse de la leucémie liée à la CBFB. Ils ont suggéré qu’il serait intéressant de voir s’il existe des fusions de variantes entre CBFB et un autre gène à la suite d’une translocation entre 16q et un autre chromosome. L’étude de ces variantes pourrait éclairer le mécanisme de la genèse par le gène de fusion inversion 16. Il n’a pas été possible de déterminer si les éosinophiles anormaux dans la circulation chez les patients atteints d’inv (16) font partie de la population de cellules malignes ou s’ils résultent d’une réponse secondaire. Bien que la distribution des points de rupture dans les introns des 2 gènes participants soit hétérogène, une incidence étonnamment élevée de ruptures a été observée dans un petit intron (370 pb) du gène MYH11. CBFB et AML1 codent les 2 sous-unités du facteur de transcription CBF, et les altérations de l’une ou l’autre sont associées à une leucémie myéloïde aiguë.

Pour examiner les effets de l’inv(16) (p13; q22) sur la myélopoïèse, Kogan et al. (1998) ont généré des souris transgéniques exprimant la protéine de fusion chimérique dans les cellules myéloïdes. La maturation des neutrophiles était altérée. Bien que les souris transgéniques aient un nombre normal de neutrophiles circulants, leur moelle osseuse contenait un nombre accru de cellules neutrophiles immatures, qui présentaient des caractéristiques anormales. De plus, la protéine de fusion inhibe la différenciation neutrophile dans les colonies dérivées de progéniteurs hématopoïétiques. La coexpression de la protéine de fusion et des ARN activés (164790) a induit un phénotype plus sévère caractérisé par une morphologie nucléaire anormale indiquant une dysplasie granulocytaire. Ces résultats ont montré que la protéine de fusion altère le développement des neutrophiles et ont fourni la preuve que les altérations de Pebp2 peuvent contribuer à la genèse de la myélodysplasie.

L’inv(16) fusionne la majeure partie du CBFB au terminus C de MYH11. Le CBFB est un facteur de transcription qui ne lie pas directement l’ADN mais interagit avec le facteur de transcription liant l’ADN AML1 (RUNX1; 151385) sur le chromosome 21q pour augmenter sa capacité à lier l’ADN et à réguler la transcription. AML1 est l’un des gènes les plus fréquemment mutés dans la leucémie humaine. Il est perturbé par le t (8; 21), le t (3; 21) et le t (16; 21) dans la leucémie myéloïde aiguë et par le t (12; 21) dans la leucémie lymphoïde aiguë à cellules B de l’enfance (LAL). En perturbant CBFB, l’inv(16) perturbe également les fonctions AML1. Ensemble, ces réarrangements chromosomiques représentent près du quart de tous les cas de LAM et un cinquième de toutes les anomalies chromosomiques discernables des cellules B de l’enfance contenant toutes les cellules. Lutterbach et coll. (1999) ont montré que la protéine de fusion inv(16) coopère avec la plus grande forme d’AML1, appelée AML-1B, pour réprimer la transcription. Cette coopérativité nécessite la capacité de la protéine de fusion par translocation à se lier à l’AML-1B. L’analyse des mutations et les expériences de fractionnement cellulaire ont indiqué que la protéine de fusion inv(16) agit dans le noyau et que la répression se produit lorsque le complexe est lié à l’ADN. Ils ont démontré que la partie C-terminale de la protéine de fusion inv(16) contient un domaine de répression, suggérant un mécanisme moléculaire de répression médiée par l’AML1.

O’Reilly et coll. (2000) ont rapporté une femme de 43 ans atteinte de leucémie myéloïde aiguë de type M4 et d’un caryotype anormal, 46, XX, ins(16) (q22p13.1p13.3), entraînant un gène de fusion CBFB/MYH11 transcriptionnellement actif. O’Reilly et coll. (2000) ont noté que la cause habituelle du gène de fusion CBFB / MYH11 est inv(16) (p13; q22) ou t (16; 16) (p13; q22), qui sont tous deux principalement associés aux cas de LAM M4 avec éosinophilie (M4Eo); cependant, le patient décrit par O’Reilly et al. (2000) manquaient d’éosinophilie.

La fusion du facteur de transcription CBFB-SMMHC, exprimée en LMA avec l’inversion chromosomique inv(16) (p13q22), surpasse la CBFB de type sauvage pour se lier au facteur de transcription RUNX1, dérégule l’activité de RUNX1 dans l’hématopoïèse et induit la LMA. Le traitement de la LAM inv(16) par chimiothérapie cytotoxique non sélective se traduit par une bonne réponse initiale mais une survie à long terme limitée. Illendula et coll. (2015) ont signalé le développement d’un inhibiteur d’interaction protéine-protéine, AI-10-49, qui se lie sélectivement à CBFB-SMMHC et perturbe sa liaison à RUNX1. AI-10-49 restaure l’activité transcriptionnelle de RUNX1, affiche une pharmacocinétique favorable et retarde la progression de la leucémie chez la souris. Le traitement des blastes primaires de patients atteints de LMA inv (16) avec AI-10-49 déclenche la mort cellulaire sélective. Illendula et coll. (2015) ont conclu que l’inhibition directe de la protéine oncogène de fusion CBFB-SMMHC peut être une approche thérapeutique efficace pour la LAM inv(16).

Mutations somatiques dans le cancer du sein

Pour corréler les caractéristiques cliniques variables du cancer du sein à récepteurs œstrogènes positifs (voir 114480) avec des altérations somatiques, Ellis et al. (2012) ont étudié des biopsies tumorales de prétraitement obtenues auprès de patients dans 2 études de thérapie par inhibiteur de l’aromatase néoadjuvant par séquençage et analyse massivement parallèles. Dix-huit gènes significativement mutés ont été identifiés, dont 5 gènes (RUNX1; CBFB; MYH9, 160775; MLL3, 606833; et SF3B1, 605590) précédemment liés à des troubles hématopoïétiques.

Banerji et coll. (2012) ont rapporté les séquences d’exome entier de l’ADN de 103 cancers du sein humains de divers sous-types de patients au Mexique et au Vietnam par rapport à l’ADN normal apparié, ainsi que les séquences du génome entier de 22 paires cancer du sein / normal. Au-delà de la confirmation de mutations somatiques récurrentes chez PIK3CA (171834), TP53 (191170), AKT1 (164730), GATA3 (131320) et MAP3K1 (600982), Banerji et al. (2012) ont découvert des mutations récurrentes dans le gène du facteur de transcription CBFB et des délétions de son partenaire RUNX1.

CBF-beta forme un hétérodimère avec RUNX1. RUNX1 et CBF-beta sont tous deux essentiels pour l’hématopoïèse. L’haploinsuffisance de RUNX2 (également appelée CBFA1; 600211) provoque une dysplasie cléidocrânienne (119600) et est essentielle au développement squelettique en régulant la différenciation des ostéoblastes et la maturation des chondrocytes. Les souris déficientes en Cbfb (Cbfb-/-) meurent à la mi-grossesse. Pour étudier la fonction du Cbfb dans le développement squelettique, Yoshida et al. (2002) ont sauvé l’hématopoïèse de souris Cbfb-/-introduisant Cbfb en utilisant le promoteur Gata1. Les souris sauvées de Cbfb-null ont récapitulé l’hématopoïèse fœtale du foie dans les lignées érythroïdes et mégacaryocytaires et ont survécu jusqu’à la naissance, mais ont montré une formation osseuse sévèrement retardée Bien que les cellules mésenchymateuses se soient différenciées en ostéoblastes immatures, les os intramembraneux étaient mal formés. Yoshida et coll. (2002) ont démontré que la Cbf-bêta était nécessaire à la liaison efficace de l’ADN de Runx2 et à l’activation transcriptionnelle dépendante de Runx2.

En utilisant une stratégie de « knock-in », Kundu et al. (2002) ont généré des cellules souches embryonnaires de souris qui exprimaient la Cbfb fusionnées dans le cadre à un ADNc codant pour la protéine fluorescente verte (GFP). Les souris hétérozygotes pour la fusion avaient une durée de vie normale et semblaient normales, mais les chiots Cbfb (GFP / GFP) sont morts dans le premier jour après la naissance. Ces souris présentaient un retard dans l’ossification endochondrale et intramembraneuse ainsi que dans la différenciation des chondrocytes, similaire mais moins sévère que les retards observés chez les souris Runx2-/-. Ainsi, Kundu et al. (2002) ont démontré que le Cbf-bêta est exprimé dans l’os en développement et forme une interaction fonctionnelle avec Runx2, et que le Cbfb (GFP) est un allèle hypomorphe. L’allèle de fusion maintient une fonction suffisante dans les cellules hématopoïétiques pour contourner la létalité embryonnaire précoce. Kundu et coll. (2002) ont soulevé la possibilité que des mutations de CBFB puissent être responsables de certains cas de dysplasie cléidocrânienne qui ne sont pas liés à des mutations de RUNX2.

Miller et coll. (2002) ont sauvé l’hématopoïèse hépatique fœtale chez des embryons déficients en Cbf-bêta en introduisant un transgène codant pour une protéine de fusion de protéines fluorescentes vertes (GFP/Cbf-bêta) exprimée à partir du promoteur et du renforceur du gène Tek (600221). Le Tek est une tyrosine kinase du récepteur spécifique de l’endothélium vasculaire qui est essentielle à la formation et au remodelage du réseau vasculaire. Le gène est exprimé dans toutes les cellules endothéliales tout au long du développement et chez l’adulte, et dans une fraction des cellules souches hématopoïétiques et des progéniteurs hématopoïétiques engagés dans le foie fœtal et la moelle osseuse adulte. Les souris sauvées sont mortes à la naissance avec de graves défauts de développement squelettique, bien qu’une ossification intramembraneuse se soit produite dans une certaine mesure. Bien que l’hématopoïèse hépatique fœtale ait été rétablie au jour embryonnaire 12,5, au jour embryonnaire 17,5, des altérations significatives de la lymphopoïèse et de la myélopoïèse ont été observées. Ainsi, Miller et al. (2002) ont conclu que la sous-unité Cbf-bêta est nécessaire à l’émergence des cellules souches hématopoïétiques, à la formation osseuse et à la différenciation normale des cellules de lignée lymphoïdes et myéloïdes.