血液病中的融合基因

一、Ph染色体相关白血病的检测

Ph染色体最初在慢性粒细胞性白血病（CML）中发现，其发生率达到90%以上，成为慢粒的细胞遗传学标志。该染色体是由于第9号染色体长臂3区4带（9q34）和22号染色体长臂1区1带（22q11）相互易位所致，其后果使位于9q34的原癌基因C-ABL和位于22q11的BCR基因发生融合，形成BCR-ABL融合基因，并表达为BCR-ABL融合mRNA，翻译成融合蛋白质。20世纪70年代以来，在部分急性淋巴细胞白血病（ALL）中也发现有Ph染色体，占ALL的5%（儿童）～25%（成人）。近年来由于PCR技术的不断发展，对Ph染色体阳性白血病的诊断和残留白血病细胞的检测有了很大的进展。

应用筑巢式逆转录酶/多聚酶链反应技术（RT/PCR）检测BCR—ABL融合基因转录本，发现了3种BCR-ABL异构体，这种异构体的形成是由于BCR基因断裂点的位置不同所致。慢粒患者在BCR基因的断裂点主要集中于经典的bcr区域，即M-BCR区域，而伴有Ph染色体急性白血病中，约50%的患者BCR基因断裂点与慢粒患者相同，而另50%患者的断裂点位于BCR 基因的第1个内含子，ABL基因的断裂点主要位于第1或第2个内含子，第22号染色体的断裂点位于M-BCR2内含子，即M-BCR第二外显子与ABL基因第二个外显子相融合（简称b2a2转录本）。如果断裂点于M-BCR第三外显子即形成b3a2转录本，如果BCR基因的断裂点位于基因的第一内含子，则形成e1a2转录本，后者主要见于Ph染色体阳性的急性白血病患者。

二、急性早幼粒细胞性白血病的检测

急性早幼粒细胞白血病（APL）患者中95%以上具有特异的染色体易位t（15；17）（q22；q21），易位的结果使第15号染色体长臂2区2带的早幼粒细胞白血病基因（PML）和第17号染色体长臂2区1带的维A酸受体α（RARα）基因形成PML-RARα融合基因转录本。由于该融合基因对APL具有高度特异性，因此可以作为APL诊断的分子标志。近年来各国科学家有在少数APL患者中陆续发现了变异型染色体易位t（5；7）、t（11；17）、dup（17）形成的NPM-RARα、PLZF-RARα、NμMA-RARα、STATSB-RARα融合基因，这对进一步研究APL的发生机制具有重要意义。同时在APL患者的鉴别诊断和治疗上具有积极的意义。

三、急性粒细胞性白血病（M2b）的检测

急性粒细胞性白血病（M2b）型患者中90%存在特异的t（8；21）（q22；q22）染色体易位，伴该染色体易位的白血病细胞具有一定程度的分化能力，能分化至较成熟的嗜中性和嗜酸性细胞，且对化疗反应较敏感。目前已经发现该染色体易位使8号染色体的ETO/MTG基因和21号染色体的AML1基因融合形成AML1-ETO融合基因，从而导致产生AML1-ETO嵌合转录子，这种异常转录因子有可能参与造血系统恶性肿瘤的发生，因此检测该融合基因转录本对急性粒细胞性白血病（M2b）型患者的诊断、微小残留病变监测等具有重要意义。

四、AML-M4伴嗜酸性细胞增多症中inv（16）导致CBF-MHY11融合基因的检测

近年来的研究发现在AML-M4伴嗜酸性细胞增多症中inv(16)（p13；q22）的结果使16号染色体长臂的CBF（核心结合因子）β链基因和短臂的MYH11基因发生融合，形成两种形式的融合基因，即CBFβ-MHY11和MHY11-CBFβ融合基因，其中前者对M4Eo的致病可能更为重要。研究结果提示CBFβ基因的断裂点恒定于靠近3′端编码区的17个氨基酸处，而MYH11基因的断裂点存在着至少3种不同的方式，同进这些重排仍然保持融合基因转录本的开放阅读框架。与其他类型的白血病发生的分子机制相似，CBFβ-MYH11融合蛋白的产生将促使白血病的发生。特别有意义的是，本型白血病中的inv（16）与急性粒细胞性白血病（M2b）型中的t（8；21）（q22；q22）染色体易位分别累及CBFα和β链，进一步说明了转录因子异常在白血病发病机制中的特殊地位。

与用PCR检测CBFβ-MYH11融合基因时，必须检测所有可能的CBFβ-MYH11融合基因转录

本，这样才可以预防假阴性的结果。研究表明该融合基因在患者经治疗缓解后可以消失，所以该基因可以用于微小残留病变监测和预后判断。

五、t（6；9）与DEK-CAN基因

t（6；9）（p23；q34）染色体易位主要见于ANLL-M2或M4亚型中，也见于M1亚型，且常是惟一存在的核型，在ANLL中的发生率为0.5%～4%，这种异常也存在于骨髓增生异常综合征（MDS）的难治性贫血伴原始细胞增多型（RAEB）中。伴有这种染色体异常的患者的年龄一般较轻，且预后较差。

1990年Von Lindern等研究发现t（6；9）易位分别累计6p23上的DEK基因和9q34上的CAN 基因。6号染色体上的DEK基因长约40kb，而9号染色体上的CAN基因长约130kb。通过对伴有t（6；9）患者的Southern分析显示，6号染色体上的断裂点主要集中于DEK基因一个9kb的内含子中，称为icb-6（intron containing breakpoint on chromosome），9号染色体上断裂点丛集于CAN基因中部一个7.5kb内含子中，称为icb-9。正常情况下，CAN基因转录成一个6.6kb mRNA。由于t（6；9）易位，CAN基因的3′部分与DEK基因的5′部分发生融合，在6号染色体短臂上产生DEK-CAN融合基因，转录成一个异常的5.5kb mRNA，该异常融合转录本可以通过PCR的方法进行检测。

六、11号染色体长臂（11q23）异常和白血病的关系

许多造血系统恶性肿瘤如急性白血病（尤其是起源于粒-单核细胞者）、骨髓增生异常综合征、恶性淋巴瘤等都与11号染色体长臂11q23的重排有关，重排包括部分缺失以及断裂点累计1、2、4、6、9、10、17、19号染色体的各种非随机染色体易位。在ANLL和ALL中均有11q23的受累提示存在着一种影响粒-单系和淋巴系方向分化的重要基因。Rowley、Cimino等研究将11q23的断裂点丛集区定位于CD3的PBGD之间一个被称为ALL-1（又称HRX）的新基因上。

伴有t（4；11）染色体易位的白血病常见于儿童ALL患者，该易位导致产生HRX基因和4号染色体上受累的基因（AF-4）发生融合，形成两种嵌合蛋白质，AF-4-HRX和HRX-AF-4，目前还不清楚其中哪一个融合基因的作用更为重要。而在t（11；19）易位的白血病患者中，HRX基因可与一个位于19号染色体上富含编码丝氨酸/脯氨酸的ENL基因相融合，形成HRX-ENL融合基因，该基因编码的嵌合蛋白也是一种重要的致病物质。目前HRX基因相关的融合基因都可以用PCR进行检测。