C-myc: Активация экспрессии c-myc в лимфомах Беркитта
Известно, что при многих видах рака имеют место хромосомные абберации (см. Shtivelman, Bishop, 1989 ; Rabbitts, Rabbitts, 1989 ; Berenson et al., 1990 ). Специфические хромосомные перестройки, ассоциированные с неопластическими заболеваниям, вовлечены в онкогенетический процесс или в результате модификаций нормальных клеточных генов, приводящих к созданию доминантных онкогенов, или за счет потери опухолевых супрессорных генов.
Неслучайные хромосомные транслокации являются характерной чертой и человеческих лейкемий/лимфом ( Croce et al., 1983 ; Miyamoto et al., 1987 ; Croce, 1987 ; Nowell, 1990 ). Интересным в связи с этим являетя указание на повышенную чувствительность к хроническому гамма- облучению клеток у пациентов с неходжкинскими лимфомами ( NHL ) ( Hannan et al., 1991 ). Можно думать, что у таких больных в клетках имеются нарушения в репарации ДНК, что и определяет в известной степе- ни увеличение хромосомных транслокаций и генных мутаций. Известно, что экспрессия некоторых трансфецированных онкогенов в клетках мле- копитающих существенно увеличивает радиорезистентность этих клеток к низким дозам радиации. Эти данные дают основание думать, что име- ется определенная взаимосвязь между процессами репарации ДНК в клет- ке и экспрессией онкогенов.
Как молекулярную основу В-клеточных лимфом часто рассматривают дерегуляцию нормальных генов специфических для дифференцировки ( Greaves, 1986 ).
В различных опухолях человека и животных, таких как лимфомы Беркитта и плазмоцитомы мышей , происходит активация протоонкогена c-myc ( Cole M.D., 1986 , Cory S. et al., 1985 ). В большинстве случаев, в лимфомах Беркитта обнаруживаются транслокации t (8; 14) , при которых ген c-myc или его часть попадает в локус тяжелых цепей иммуноглобулинов . При других транслокациях t (2, 8) и t (8, 22) ген c-myc объединяется с локусом легких цепей иммуноглобулинов .
В лимфомах Беркитта активирован транслоцированный аллель, в то время как нормальный аллель, находящийся на хромосоме 8 , не транскрибируется ( ar-Rushdi A. et al., 1983 ). Это коррелирует с неактивной структурой хроматина нормального гена c-myc в плазмоцитомах , что показано в работах по чувствительности к ДНКазе I ( Kakkis E. et al., 1986 ).
В случаях транслокаций с точкой разрыва в 1 экзоне или интроне, транскрипция начинается с точек инициации, расположенных внутри 1 интрона . Число таких стартов транскрипции может быть достаточно большим. Так, для лимфомы BL-18 и лимфомы Manca это два новых старта транскрипции, для лимфомы BL-67 - три таких старта ( Blanchard J.M. et al., 1988 ), мышиная плазмацитома M 603 имеет 15 действующих точек инициации транскрипции ( Blanchard J.M. et al., 1988 ).
Активация c-myc в этих опухолях может быть результатом объединения c-myc с регуляторными последовательностями иммуноглобулинов (легких и тяжелых цепей) ( Gillies S.D. et al., 1984 ) или разрезанием гена c-myc при транслокации ( Hamlyn P.M. and Rabbits T.H., 1983 ) или следствием мутаций в первом экзоне и его фланкирующих последовательностей ( Pelicci P.G. et al., 1986 ).
Присутствие регуляторных транскрипционных элементов ниже промоторов Р1 и Р2 и существование белка элонгации ( Bentley D.L. and Groudine M., 1988 , Eick D. and Bornkamm G.W., 1986 , Hiebert W.S., Lipp M. and Nevins J.R., 1989 ) в месте соединения первого экзона и первого интрона делает этот район очень чувствительным к мутациям, появляющимся в лимфомах Беркитта .
Показано, что в 7 из 9 случаев лимфом Беркитта, для которых известна нуклеотидная последовательность гена c-myc, точечные соматические мутации попадают в один и тот же участок связывания негативного фактора MIF , находящегося в 5'области первого интрона ( Zajac-Kaye M. et al., 1988 ). При этом фактор перестает связываться с этими доменом, что может служить причиной усиления экспресии c-myc.
Различные транслокации гена c-myc в лимфомах Беркитта и мышиных плазмацитомах обычно сопровождаются высоким уровнем стабильности аномальных транскриптов, что приводит к высокому стационарному уровню мРНК c-myc.
Согласно многочисленным данным существенную роль в формировании BL у человека играют перестройки, ассоциированные с онкогеном c-myc , в результате которых происходит дисрегуляция этого гена ( Cory, 1986 ; Lombardi et al., 1987 ; Rabbitts, Rabbitts, 1989 ). В нормальных клетках повышенная экспрессия гена c-myc ассоциирована с транзицией клеток из фазы Go к фазе G1 клеточного цикла ( Kelly et al., 1983 ), а его продукт расположен преимущественно в ядрах клеток.
Исследования BL свидетельствуют об ассоциации всех форм этой патологии со специфическими хромосомными транслокациями, затрагивающими хромосому 8, в которой расположен онкоген c-myc (область 8q24), и хромосомы 2, 14 или 22, где локализуются гены иммуноглобулинов ( Ig ) ( IgH - Xp14, IgL - Xp22, IgK - Xp2) ( Erikson et al., 1983a ; Erikson et al., 1983b ; Croce et al., 1983 ; Croce, 1987 ). При этом или c-myc остается на хромосоме 8q, а транслоцирует Ig-ген из другой хромосомы ( Erikson et al., 1983b ; Croce et al., 1983 ), или, наоборот, фрагмент хромосомы с Ig-ген ом переносится на хромосому 8 ( Saito et al., 1983 ).
Для 80% BL характерна транслокация t(8;14)(q24;q32) (Erikson et al., 1983a ; Haluska et al., 1987 ; Croce, 1987 ; Shiramizu, Magrath, 1990 ). При этой транслокации ген c-myc с фрагментом хромо- сомы 8 переносится на хромосому 14q+. Рядом авторов показано, что хромосомные перестройки при различных патогенных формах BL не оди- наковы ( Pelicci et al., 1986b ; Neri et al., 1988a ). Разрывы на хро- мосоме 8 могут происходить при этом как на значительном растоянии от c-myc в 5'-фланкирующей области гена (при eBL ), так и в самом гене (в первом экзоне или первом интроне) или в 5'-фланкирующем участке, непосредственно соседствующем с геном (при sBL ) ( Saito et al., 1983 ; Pelicci et al., 1986b ; Shiramizu, Magrath, 1990 ). Так, при африкан- ской BL точка разрыва расположена на расстоянии более 15 кб 5' по отношению к гену c-myc ( Haluska et al., 1986 ; Haluska et al., 1987 ). Нери с соавт. ( Neri et al., 1988a ) выявили, что при эндемической ли- мфоме точка разрыва лежит преимущественно в JH или 5' по отношению к этому фрагменту на хромосоме 14 и снаружи от локуса c-myc на хро- мосоме 8, а при спорадической и AIDS -ассоциированных формах лимфом внутри или вблизи области Smu на хромосоме 14 и в локусе c-myc на хромосоме 8.
Наряду с BL , в которой происходит транслокация t(8;14) , имеют место и так называемые вариантные BL с иными транслокациями. Так, в 15% BL обнаружена транслокация t(8;22)(q34;q11) ( Croce et al., 1983 ; Showe et al., 1987 ) и для остальных 5% - транслокация t(2;8) (p11;q24) ( Erikson et al., 1983b ). Точки разрыва в гене c-myc при t(8;14) и вариантных BL отличаются. В последнем случае они распо- ложены ближе к гену. При t(2;8) разрывы происходят в кластере, получившем название pvt-1 ( Graham, Adams, 1986 ). Этот кластер расположен на расстоянии не менее 45 кб от 3'-конца гена, а при t(8;22) разрывы осуществляются еще далее за областью pvt-1 Manolov et al., 1986). Локус pvt-1 хотя и редко, но транскрибируется с образованием гетерогенного набора молекул РНК. Баккус соавт. (Bakkus et al., 1990) выявили, например, при множественной миеломе у человека активную транскрипцию этого локуса, что обусловлено, по- видимому, параллельно происходящей амплификацией локусов c-myc и pvt при данной В-клеточной неоплазии.
В результате транслокации t(8;22) осуществляется соединение с 3'-концом гена c-myc областей V- или С-лямбда гена Ig (Croce et al., 1983), а при t(2;8) V- или С-каппа ( Erikson et al., 1983b ). В некоторых случаях в точках разрыва на обеих хромосомах обнаружива- ются участки, имеющие гомологию с J-фрагментами Ig-ген ов ( Showe et al., 1987 ).
Все эти данные позволяют считать, что ферменты, участвующие в рекомбинации хромосом, являются теми же, которые осуществляют рекомбинации в генах в норме.
При эндемической BL в транслокации как правило участвует JH-об- ласть гена IgH (хромосома 14) или изредка область VH (Erikson et al., 1982; Shiramizu, Magrath, 1990 ). При спорадической BL точка разрыва в гене IgH располагается в области S, лежащей рядом с С- участком ( Showe et al., 1985 ). Такое расположение мест разрыва сви- детельствует о том, что транслокации происходят на разных стадиях дифференцировки В-клеток. Так, очевидно, что при спорадической BL клетками-мишенями являются более поздние формы В-лимфоцитов, чем при эндемической. С обеих сторон транслоцируемый участок содержит гептамерные и нономерные последовательности, которые способны вов- лекаться в ошибочный процесс V-D-J-соединения Ig-ген а. Анализ точек разрыва свидетельствует о том, что в этих случаях транслокация мо- жет быть результатом ошибок при переключении класса IgH (Haluska et al., 1986).
