MYB相关基因在唾液腺腺样囊性癌中的研究进展

张玉昊，吴发印

(遵义医科大学第五附属(珠海)医院口腔颌面外科，广东 珠海 519100)

唾液腺的腺样囊性癌(adenoid cystic carcinoma,ACC)来源于上皮组织，是第二大常见的涎腺恶性肿瘤，好发于小涎腺及腮腺，其次为下颌下腺[1-2]。ACC占据所有唾液腺肿瘤的10%，据报道仅在美国每年就有约1 200例新发病例[3-5]。肿瘤可以在任何年龄段发病且无明显的性别差异，同一个体体内可以同时出现管状型、筛状型及实性型三种病理类型，一般认为实性成分越多者恶性程度越高[6-7]。其临床病程进展虽然缓慢但有嗜神经性生长且局部侵袭性强，与周围组织界限不清的特性，后期常伴有面神经麻痹、疼痛不适以及舌体运动障碍等神经症状。肿瘤经血道转移率高达40%，远处转移最多处为肺部，常是涎腺疾病引起死亡的重要原因[1]。

目前临床上对于该疾病治疗的首选方法仍是以手术完整切除肿瘤灶及部分邻近组织同时尽量保留器官的功能[8-9]，但其5～10年复发率仍为30%～75%[10]。术后结合放疗虽然一定程度上可减少肿物复发，但其治疗效果收效甚微。大多数肿瘤生长缓慢，患者可长期带瘤生存，但是化疗的敏感性很低，外国学者研究表明系统化疗对唾液腺ACC的转移没有明显疗效；由于缺乏有效的全身治疗方法，疾病远期控制差，总体相关死亡率高[11]。有研究者提出以基因层面的靶点为思路可能是治疗恶性肿瘤的突破点，也有较多例如表皮生长因子受体2、人体抑癌基因(p53)、核抗原Ki-67、Bcl-2等作为靶基因针对ACC分子标志物的相关研究，但却未能取得实质性进展。近年来随着分子生物学技术的深入发展，寻求ACC新的靶点基因逐渐成为学者们研究的热点；MYB相关基因在ACC中具有重要作用。现对MYB相关基因在唾液腺ACC中的研究进展进行综述。

1 MYB相关基因

1.1原癌基因MYB 基因MYB最早是一种从鸟类成髓细胞增生症病毒分离出来表达c-Myb转录因子的原癌基因，与禽类红细胞增多症病毒中的v-MYB基因同源。人类的MYB基因位于第6号染色体长臂的24区带上，其主要包括三个部分：N端的识别共识序列PyAACG/TG的DNA结合结构域、C端的负责调控蛋白质表达的负调控结构域以及中心部负责定位转录激活的结构域。通过人类基因组检测，目前包括促增殖基因MYC、c-KIT、CCNA1、CCNB1、CCNE1；抗凋亡基因Bcl-2、热激蛋白70、热激蛋白A5；分化调节基因GATA结合蛋白3等超过80个基因被称为MYB基因细胞靶标[12]。

1.2基因A-MYB(MYBL1)、B-MYB(MYBL2)、核因子IB(nuclear factor IB,NFIB) MYBL1和MYBL2是原癌基因MYB家族的另外两个成员。它们与MYB同源性进行克隆，分别位于第8号和第20号染色体长臂上。哺乳动物中，MYB和MYBL1表达仅限于特定细胞类型和发育阶段，而MYBL2几乎在所有增殖细胞中表达。虽然MYB和MYBL1、MYBL2具有几乎相同的DNA结合结构域并在动物细胞中激活相同的报告基因构建体，但具有不同的生物学功能[13-14]。NFIB是脊椎动物核因子家族中的一员，其编码的蛋白质与DNA作为同源或异源二聚体相互作用。它们存在于细胞核中，以高亲和力结合回文序列TTGGC(N5)GCCAA，参与DNA的复制，并通过为转录因子指定特定的遗传密码调控DNA的转录，进而控制其他基因的表达[15]。

1.3融合基因MYB-NFIB和MYBL1-NFIB 染色体特异性的重新排列常引起两个基因序列的部分或者全部相互融合形成一个新的基因，称之为融合基因。融合基因通常被认为可通过基因的过度表达或癌基因的嵌合机制诱导恶性肿瘤的发生。融合基因MYB-NFIB最早的报道见于2009年，由Persson等[16]从新鲜肿瘤标本中获得的短寿命原代培养物里证明了第6号染色体长臂和第9号染色体短臂之间的易位导致了MYB和NFIB之间的融合。MYB-NFIB基因的相互融合是由反复发生的第6号染色体长臂的2区2带至2区3带与第9号染色体短臂的2区3带至2区4带的易位所形成t(6;9)(q22～23;p23～24)。该融合过程中NFIB基因的最后一个外显子替代了MYB基因的数个微米负性调节靶点，并且仍保留有原始MYB基因的DNA结构特性及反式激活结构域，仍可与MYB基因的激活剂相作用而成为靶基因[17-18]。基因融合导致在ACC中包括Bcl-2、KIT、CD34、人杆状病毒IAP重复序列包含蛋白3、表皮生长因子受体、MYC及有丝分裂阻滞缺陷同系物1等许多MYB基因的下游靶点均呈过表达。该项研究的初期成果曾一度被认为MYB-NFIB融合可构成所有ACC肿瘤。但随着研究的深入及样本量的扩大，随后的检测发现大约50%的ACC患者中不含有MYB-NFIB基因的易位，表明MYB-NFIB融合不是MYB表达的唯一的机制[19-23]。最近MYBL1和NFIB之间第8号染色体与第9号染色体t(8;9)的替代融合形成融合基因MYBL1-NFIB在大部分无MYB-NFIB融合的ACC中被证实发现。MYB和MYBL1之间DNA结合域的广泛同源性以及这些融合诱导的基因表达特征的共同性变化提示，MYB及其相关融合基因的过度表达导致了所有ACC肿瘤的发生[24]。

2 MYB家族基因在肿瘤发生中的作用

现有研究结果显示MYB不仅在造血系统、结肠和大脑结构细胞等的增殖、变异和凋亡过程中起重要的调节作用，也参与了肿瘤的形成，在肝癌、乳腺癌、结直肠癌、白血病等恶性肿瘤中均过度表达[25-30]，它的表达抑制了癌细胞的分化，并且其过表达仅存在于未成熟或增殖的细胞中，在正常组织或分化完成的细胞中一般无法检测到它的存在。异常的MYB表达是动物和人类恶性肿瘤中瘤形成的有效驱动因素。其致癌潜力的第一个证据来自发现v-MYB病毒致癌基因能够在鸡和鹌鹑中诱导成髓细胞转化[31]。v-MYB代表MYB基因的截短形式，其白血病发生潜能与其C端调节结构域的缺失和突变有关[32]。随后的一些研究在大多数人类的骨髓和急性淋巴细胞白血病中均检测到MYB过表达[31]，并且在血液恶性肿瘤中的活性改变通常与复发性染色体畸变相关，例如扩增、启动子重排或易位。MYB功能区域TAD与多种共抑蛋白和共激蛋白的相互作用在MYB转录活性的诱导和调节中起至关重要的作用，NRD区域的磷酸化、泛素化、乙酰化等翻译后修饰作用可影响MYB的活性。NRD区亮氨酸拉链样和特定的基因基序的丢失或破坏可增强MYB活性，并随后在一些实体和造血恶性肿瘤中推动肿瘤进展[30,33-34]。

3 MYB相关基因在ACC中表达的机制

MYB在ACC中参与的一系列复杂的结构重排中与NFIB基因的融合最为突出。在MYB-NFIB融合检测呈现阳性的肿瘤中发现MYB基因的外显子8到3′非翻译区存在着的多个断点，并且MYB的最小共有片段保留在MYB-NFIB融合基因的前8个外显子的嵌合转录物中。在Persson等[16]的研究中，MYB-NFIB融合是5′端MYB上调的主要机制。MYB基因的异常调控可能是miR-15a、miR-16和miR-150等包含了某些微RNA分子的高度保守的结合位点在3′非翻译区由于t(6；9)(q22-23；p23-24)易位而靶点丢失所导致的。研究还提到，通过对这些微RNA的转染可在T细胞急性淋巴母细胞白血病细胞系中诱导野生型MYB，使微RNA水平下降约30%，并且不会降低ACC细胞中嵌合转录物的水平。这一结果与在脂肪瘤中观察到的癌基因高迁移率族蛋白A2基因与NFIB的截断融合导致了微RNA靶位点丢失，进而导致HMGA2表达失控极为相似[35]。

尽管MYBL1和MYB在DNA结合域中具有广泛的结构同源性，并且在体外激活相同的基因，但它们具有不同的生物学功能[13,36]。Lei等[37]进行了一系列删除和域交换实验，证明了负责调控蛋白质表达的负调控结构域、中心部负责定位转录激活的结构域和C端域内的单个功能元件可能在不同的MYB家族成员的目标特异性中行使不同的功能。MYBL1-NFIB融合基因的结构与MYB-NFIB融合具有十分相似的特性，MYBL1断点在外显子8、9、14和15中识别，保留了所有融合蛋白中的DNA结合和转录域[24]。这种融合与典型的MYB-NFIB易位相互排斥，并诱导转录活性5′-MYBL1片段的过度表达[24,38]。由于在融合过程中，MYB和MYBL1都失去了对其靶向特异性负责的元素，因此产生的癌蛋白可能诱导共同的表达特征；并证明无论MYB-NFIB融合状态或MYB表达水平如何，所有ACC都具有相似的表达谱[39]。

直到近期，MYB在未见结构异常的病例中过度表达的机制仍不清楚。研究者未观察到ACC启动子甲基化等外遗传机制的变化对MYB的表达具有有效调节作用[40]。另外，例如ACC-miR-150之类的靶向小RNA的下调机制对MYB的作用尚未完全明确[39,41]。目前在没有MYB-NFIB融合的肿瘤中，解释MYB向上调节的最有说服力的机制是将调节因子引入MYB位点附近的其他关键易位。已有研究显示，ACC可能具有复杂的重排或着丝粒或端粒到MYB基因座[42]。这些结构畸变可能导致包括NFIB基因的序列的第 9号染色体片段的易位[21,24,42]。MYB基因和HBS1L基因之间的基因内区含有多种增强子元件，使各种转录因子接近MYB启动子及其负调控元件，从而诱导MYB表达[43-44]。MYB基因座也是白血病逆转录病毒插入的常见位点，其多个插入位点位于基因的上游和下游[45]。最近的一项研究证实了ACC中MYB增高是调控元件易位的结果。据报道，位于NFIB、TGFBR3或RAD51B基因座内的增强子的重排及其在MYB基因上游或下游的重新定位，导致这些调控元件与MYB启动子发生显著的物理相互作用，随后MYB的信使RNA表达水平升高[46]。此外，MYB蛋白与NFIB和TGFBR3基因座中易位增强剂的结合形成了一个正反馈回路，进一步促进MYB的表达。相关的研究表明，增强子驱动致MYB过表达的机制并不仅局限于ACC中，最近在含有MYB-QKI融合的血管中心性胶质瘤中也描述了类似的机制。研究中提出这种结构畸变通过MYB截断、增强子元件的易位融合癌基因的过度表达和QKI肿瘤抑制因子的半合子缺失三种机制驱动肿瘤发生与发展[47]。因此，可以推测这种“多机制”形式也可能发生在ACC中，NFIB调控元件的重新定位有助于在含有这些基因融合的肿瘤中过表达MYB-NFIB或MYBL1-NFIB嵌合转录物。

4 MYB和MYBL1变异结构在融合转录中的意义

以往对MYB转录活性的研究表明，MYB的交替剪接RNA形式可能产生具有不同定量和定性活性的蛋白质[48]。事实上，最近的观察表明MYB融合转录物的结构也可能涉及不同程度的致癌潜能。某些MYB-NFIB和MYBL1-NFIB转录物由于远端断点(长融合)而保留其各自的NRD，而其他融合产物由于位于外显子8附近的断点(短融合)而丢失。以前相关报道发现融合信使RNA转录物的过表达在MYB外显子8存在断点的病例中是常见的[20-21]。研究表明，“长”和“短”融合基因在靶向特异性和转录活性方面可能存在差异。如发生于外显子11后的MYB或MYBL1断点融合的ACC病例与发生在外显子8或9处融合的肿瘤表现出的表达谱大不相同；前者含有的19个基因集主要参与RNA的加工和翻译工作，而与后者相关的5个基因集则与组织的发育密切相关[24]。另一项研究表明，尽管不同融合结构的激活程度有显著差异，但是MYB-NFIB和MYBL1-NFIB融合基因的转染都激活了与MYB结合位点相同的合成启动子。含有转化和负调控基序的野生型MYB基因或“长融合”MYB-NFIB结构的转染导致5xmre-luc报告子100倍激活，而“短融合”MYB-NFIB或3′截短MYB的过度表达导致200～600倍激活[38]。目前虽然在融合结构方面观察到类似的发现，但这些发现的临床意义尚不清楚，值得进一步研究。

5 MYB相关融合变异在临床中的应用

因为MYB-NFIB、MYBL1-NFIB融合在ACC中具有高发生率及高度的特异性，所以明确这些异常的遗传现象对ACC疾病诊断的价值逐渐成为国内外许多学者们研究的热点[16,20]。Hudson等[49]通过分别对原发性和转移性ACC肿瘤进行穿刺细胞活检术获得的细胞进行MYB结构畸变检测成功地鉴别出10个ACC细胞系中的5个，并将其与多形性腺瘤区分开来。其他学者也用相似的实验通过对穿刺细胞活检术标本的检验证实了MYB相关基因在ACC肿瘤中有着较高的阳性检出率[50-51]。最近一批来自丹麦的科学家们更是通过使用荧光原位杂交研究鉴定了93例发生在唾液腺的ACC群组中存在涉及MYB、NFIB和MYBL1基因的1p36缺失，证实了MYB-NFIB、MYBL1-NFIB及其变异体在绝大多数唾液腺ACC中的融合[52]。这些研究显示基因融合在唾液腺ACC中的生物学特性中有明显的特异性，提示MYB和MYBL1的融合具有潜在的诊断价值。但对于其作为预后影响因素的实用性尚未形成共识，作为预后标志物的价值也一直是争论的话题[21,23,38,53-55]。一些研究结果显示MYB融合状态与局部复发、周围神经侵犯和带病生存率有一定的关系。相关的融合基因的检出，提示疾病往往预后更差，MYB和MYBL1融合的过表达与较晚期的临床阶段和较差的预后密切相关。有学者得出MYB和MYBL1的改变明显缩短ACC患者的生存期[20]，但也有学者认为ACC患者总生存率与基因的融合无相关性[56]。可能受目前检测方法、统计方式、细胞系以及样本量的限制，MYB相关融合基因在临床中未能得到很好的应用，但无论是在ACC中的诊断、治疗还是预后方面仍有着无限的潜力。

6 小 结

基因发病机制的阐明为ACC的靶向治疗提供了新的思路。鉴定重复t(6;9)和t(8;9)染色体易位导致MYB-NFIB和MYBL1-NFIB的融合癌基因以及超增强子易位在癌基因激活中的应用，有助于理解MYB相关基因转录因子在ACC发病机制中的作用，加深巩固对头颈部肿瘤复杂结构改变的了解和认识，并证明了异常的基因融合在这些强效癌基因的过度表达中起重要作用。虽然目前为止其具体生物学机制尚未完全清楚，但人类基因组谱分析和ACC细胞系新实验模型技术的进步，如最近开发的细胞系[57-58]和来自患者的异种移植物[59]的发现，可能为学者们研究遗传事件对ACC发病机制的影响带来新的思路。此外，随着药物遗传学的飞速发展，曾经被认为不可能作为靶目标的MYB相关蛋白也有望成为肿瘤的有效抑制剂。随着新的诊断和治疗途径的出现，不久的将来通过靶向治疗方法来抑制致癌转录因子的表达或蛋白的转录活性，有望为ACC的合理治疗提供新的参考。