Dmtf1-flox 基因敲除小鼠

Dmtf1，全称为cyclin D binding myb-like protein 1，是一种转录因子，具有Myb-like重复结构，能够与DNA结合。Dmtf1的基因最初是通过其与cyclin D2的结合特性在酵母双杂交筛选中被分离出来的。虽然最初预测Dmtf1可能参与cyclin D-Rb通路，但后来的研究发现，在原代细胞中过表达Dmtf1会以Arf和p53依赖的方式诱导细胞周期阻滞[8]。Dmtf1是一种独特的Arf调节因子，其启动子被致癌的Ras-Raf信号激活。Dmtf1的表达受生理性促有丝分裂刺激以及过表达的E2F蛋白的抑制，因此被认为是细胞退出细胞周期的标记。在Dmp1(+/-)和Dmp1(-/-)小鼠中，自发性和致癌基因诱导的肿瘤形成均加速；Dmp1(+/-)肿瘤通常保留并表达野生型等位基因，表明Dmpf1在肿瘤抑制中是半合子不足的。来自Dmp1(+/-)和Dmp1(-/-)小鼠的肿瘤通常保留野生型Arf和p53，表明Dmp1是Arf-p53通路的生理调节因子[8]。

在人类癌症中，Dmtf1基因位于7q21染色体上，该位点在骨髓性白血病和一些实体瘤中经常发生缺失。Dmtf1基因的缺失与更长的生存期相关[1]。Dmtf1蛋白能够直接结合到Arf启动子上进行转录激活，并与p53物理相互作用以激活p53通路。Dmtf1基因的三个不同的剪接异构体分别编码Dmtf1α、β和γ蛋白。Dmtf1α和Dmtf1β分别具有肿瘤抑制和致癌活性，而Dmtf1γ的功能尚未明确[2]。研究发现，Dmtf1β和γ的特定区域可能会损害其mRNA的完整性或稳定性，从而降低蛋白表达水平。Dmtf1β和γ蛋白的稳定性较Dmtf1α低，且三种Dmtf1异构体均定位于细胞核中。重要的是，Dmtf1β和γ能够与Dmtf1α结合，并拮抗其ARF启动子的转录激活活性。Dmtf1β/α和γ/α的比值与乳腺癌患者的不良预后显著相关，表明Dmtf1β和γ异构体在乳腺癌发展中具有致癌作用[2]。

研究发现，在肿瘤细胞中，选择性剪接机制可以通过产生致癌异构体和减少正常或可控蛋白物种的表达来促进癌症的发生和发展。最近的研究表明，一个选择性的cyclin D-binding myb-like transcription factor 1（DMTF1）前mRNA剪接异构体，DMTF1β，在乳腺癌中表达增加，并在转基因小鼠模型中促进乳腺肿瘤的发生[3]。此外，Dmtf1的表达水平与乳腺癌细胞对顺铂治疗的敏感性相关。顺铂敏感的乳腺癌细胞系SKBR3和顺铂耐药的细胞系MCF7在顺铂处理后，总Dmtf1 mRNA水平均呈剂量依赖性增加。然而，异构体的mRNA水平显示，敏感细胞系SKBR3中两种异构体的水平均增加，而耐药细胞系MCF7仅显示致癌性Dmtf1β异构体的水平增加[4]。

此外，microRNA-155（miR-155）在人类癌症中失调。研究发现，miR-155在膀胱癌组织中过表达，并直接降低肿瘤抑制因子Dmtf1的表达。膀胱癌组织中Dmtf1的表达水平下降。与恢复miR-155表达类似，敲低Dmtf1促进了细胞生长和细胞周期进展，而Dmtf1过表达则挽救了miR-155的作用。此外，研究者还研究了Dmtf1-Arf-p53通路，发现Dmtf1在p53依赖和p53非依赖的方式下均发挥作用。这些发现表明，miR-155在膀胱癌中作为肿瘤促进因子，部分通过抑制Dmtf1表达来实现[5]。

CD74是一种巨噬细胞迁移抑制因子（MIF）的受体。MIF与CD74结合后，诱导信号级联反应，导致其细胞质内域（CD74-ICD）的释放，该内域在慢性淋巴细胞白血病（CLL）细胞中作为一种转录调节因子。研究发现，CD74-ICD在正常B细胞中被激活后，与转录因子如PAX5在细胞质中形成复合物，并与染色质结合，其结合位点显著高于在CLL细胞中的结合。这些结合基因的表达在恶性细胞中被关闭。CD74-ICD:PAX5复合物结合肿瘤抑制基因DMTF1的启动子区域，并通过抑制转录下调其表达[6]。

在造血系统中，Dmtf1的功能尚不清楚。研究发现，Dmtf1在稳态和应激条件下调节造血干细胞（HSC）的功能。Dmtf1(-/-)小鼠的血液细胞计数在多个参数上增加，其祖细胞增殖增加，细胞周期进展加速。此外，Dmtf1(-/-)小鼠的长期HSC在二次受体中的连续移植研究中表现出更高的自我更新能力。Dmtf1(-/-)骨髓细胞在5-氟尿嘧啶诱导的骨髓消除后显示出过度增殖。Dmtf1(-/-)小鼠的HSC中CDKN1a（p21）和Arf的表达和诱导受损。Dmtf1的功能通过Arf依赖和Arf非依赖途径介导。这些结果表明，Dmtf1通过新的细胞周期调节机制调节HSC功能[7]。

综上所述，Dmtf1是一种重要的转录因子，在癌症的发生和发展中发挥重要作用。Dmtf1的缺失与癌症患者的生存期延长相关，但其异构体Dmtf1β和γ在乳腺癌中具有致癌作用。Dmtf1的表达水平与乳腺癌细胞对顺铂治疗的敏感性相关。此外，miR-155通过抑制Dmtf1表达促进膀胱癌的生长。CD74-ICD复合物通过抑制转录下调Dmtf1的表达。Dmtf1在造血系统中调节HSC的功能。这些发现为深入理解Dmtf1在癌症和造血系统中的作用提供了新的见解，并为开发针对癌症的治疗策略提供了新的思路和策略。