腫瘤中ERG基因的表達(dá)及其臨床研究進(jìn)展

王文君，於宇，崔久嵬

ERG基因（ETS-related gene）位于21號染色體q22（21q.22.2）上，屬于 E26轉(zhuǎn)化特異性（E26 transformation-specific，EST）轉(zhuǎn)錄因子家族。ERG基因參與生理性和病理性血管生成、調(diào)節(jié)血管發(fā)育、控制內(nèi)皮分化和重編程、維持外周血小板數(shù)量、參與正常巨核細(xì)胞（megakaryocytes，MEG）生成等［1］。近年來越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，ERG基因在一些腫瘤中過表達(dá)，在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。ERG與其他基因易位產(chǎn)生融合基因產(chǎn)物可導(dǎo)致ERG過表達(dá)，進(jìn)而調(diào)控ERG的靶基因和下游信號通路，參與腫瘤發(fā)生發(fā)展，例如前列腺癌（prostate cancer，PCa）、尤文肉瘤（Ewing′s sarcoma，EWS）和白血病等［2］。在白血病中，ERG本身作為癌基因也可以發(fā)生過表達(dá)。但是ERG在腫瘤中的具體作用機(jī)制尚未完全明確［3］。目前，關(guān)于ERG在腫瘤中的診斷、靶向治療和預(yù)后成為研究熱點(diǎn)，為腫瘤治療提供了新的方向。本文就ERG基因的結(jié)構(gòu)功能、與腫瘤的關(guān)系以及靶向治療做一綜述。

1 ERG基因的結(jié)構(gòu)

ERG基因跨越282個千堿基對（kilobase，kb），含有至少12個外顯子和3個近端啟動子（PⅠ-Ⅲ）。轉(zhuǎn)錄起始下游85 kb的區(qū)域已被鑒定為ERG增強(qiáng)子。在正常造血過程中該增強(qiáng)子具有活性，ERG通過其正向調(diào)節(jié)自身表達(dá)［1］。ERG的C′端有一個高度保守的ETS DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，可以識別含有核心GGA（A/T）的DNA序列，介導(dǎo)DNA結(jié)合和轉(zhuǎn)錄激活。N′端含有蛋白激酶C和PNT結(jié)構(gòu)域的磷酸化位點(diǎn)，PNT結(jié)構(gòu)域可形成螺旋-環(huán)-螺旋結(jié)構(gòu)，供蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用和同/異二聚化［1］，見圖1。

Fig.1 Diagram of translocation of ETS-related gene as well as EWSBR1 in ERG and Ewing′s sarcoma圖1 ERG和尤文肉瘤中EWSBR1和ERG易位的示意圖

2 ERG基因的正常表達(dá)與功能

正常情況下，ERG表達(dá)僅限于在內(nèi)皮細(xì)胞（endothelial cell，EC）、MEG和軟骨細(xì)胞中。在ETS家族中，ERG在EC中表達(dá)最高，幾乎所有EC特異性表達(dá)的基因在其啟動子中都具有ETS結(jié)合位點(diǎn)［1］。在胚胎發(fā)育期間和出生后，ERG在胚胎發(fā)育、血管生成、造血系統(tǒng)、細(xì)胞凋亡等方面發(fā)揮重要作用。

在胚胎發(fā)育方面，ERG通過結(jié)合心內(nèi)膜間質(zhì)轉(zhuǎn)化（endocardial-mesenchymal transformation，EnMT）調(diào)控因子的啟動子和內(nèi)含子來上調(diào)鋅指轉(zhuǎn)錄因子Snail家族表達(dá)，介導(dǎo)EnMT。EnMT減少而導(dǎo)致ERG突變體胚胎的心內(nèi)膜墊形成缺陷，無法發(fā)育為成熟的功能瓣葉。

ERG還可促進(jìn)血管成熟、穩(wěn)定性和連接的完整性［1］。ERG通過調(diào)節(jié)多個EC基因的表達(dá)，如血管生成素-1、claudin-5（CLDN5）、細(xì)胞間黏附分子 2（intercellular adhesion molecule 2，ICAM-2）等［1］。在造血系統(tǒng)中，ERG是正常血液干細(xì)胞發(fā)育所需的ETS家族轉(zhuǎn)錄因子。ERG通過誘導(dǎo)造血干細(xì)胞（hematopoietic stem cell，HSC）自我更新因子的幾種基因表達(dá)，抑制HSC中原癌基因MYC驅(qū)動的HSC分化，從而調(diào)節(jié)HSC自我更新和分化之間的平衡。ERG還參與生成正常MEG、維持外周血小板（platelet，PLT）數(shù)量。ERG屬于造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞（hematopoietic stem and progenitor cells，HSPC）表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子七肽（包括 GATA2、LYL1、TAL1、ERG、FLI1、RUNX1和LMO2）。

在成熟的脈管系統(tǒng)中，ERG促進(jìn)穩(wěn)態(tài)基因表達(dá)、抑制炎癥相關(guān)基因表達(dá)，如ICAM-1、纖溶酶原激活物抑制劑等，抑制細(xì)胞因子誘導(dǎo)的EC激活。在細(xì)胞凋亡方面，ETS轉(zhuǎn)錄因子參與各種細(xì)胞類型的細(xì)胞凋亡，并且通常作為保護(hù)性因子。最后，ERG是滑膜關(guān)節(jié)形成機(jī)制的重要組成部分，可以調(diào)節(jié)大多數(shù)滑膜細(xì)胞的發(fā)育行為。

3 ERG基因在腫瘤中的表達(dá)與臨床意義

ERG的表達(dá)具有組織特異性，作為譜系決定轉(zhuǎn)錄因子，ERG的過表達(dá)與腫瘤發(fā)病機(jī)制有關(guān)，包括促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖和腫瘤血管生成兩方面。

在腫瘤細(xì)胞增殖方面，在細(xì)胞分裂發(fā)生染色體易位過程中，ERG與其他基因發(fā)生易位，產(chǎn)生融合基因產(chǎn)物導(dǎo)致ERG過表達(dá)，例如PCa中雄激素調(diào)節(jié)跨膜絲氨酸蛋白酶（transmembrane protease，serine 2，TMPRSS2）與ERG融合形成TMPRSS2-ERG融合基因，EWS中的Ewing肉瘤斷裂區(qū)域1（Ewing sarcoma breakpoint region 1，EWSR1）基因和FUS RNA結(jié)合蛋白（FUS RNA binding protein，F(xiàn)US）基因分別與ERG融合形成EWSR1-ERG和FUS-ERG融合基因，白血病中也形成FUS-ERG融合基因。另外，一些白血病中ERG作為癌基因發(fā)生過表達(dá)。ERG過表達(dá)后調(diào)控ERG靶基因和下游相關(guān)信號通路，發(fā)揮促腫瘤作用。

ERG還在腫瘤血管生成中發(fā)揮重要作用，血管生成是腫瘤生長和侵襲轉(zhuǎn)移的重要因素。Strzepek等［4］發(fā)現(xiàn)，相比ERG陰性PCa，ERG陽性PCa中有更高的微血管密度，而微血管密度是許多腫瘤的預(yù)后因素。腫瘤血管生成是由于血管生成因子和抑制因子之間的失衡，ERG誘導(dǎo)Notch配體DLL4和其他血管生成基因表達(dá)，在促進(jìn)腫瘤新血管生成方面有重要作用［1］。血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）/絲分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/細(xì)胞外信號調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal-regulated kinase，ERK）信號傳導(dǎo)通路控制ERG活性，ERG磷酸化后招募p300至VEGF依賴性增強(qiáng)子來調(diào)節(jié)許多血管生成基因表達(dá)，即組成VEGF/ERK/ERG/p300轉(zhuǎn)錄途徑［5］。而靶向ERG磷酸化，選擇性阻斷血管生成和維持血管穩(wěn)定性，可能利于降低ERG的致癌活性［5］。

3.1 ERG在PCa中的表達(dá)及臨床研究進(jìn)展 PCa是全球癌癥死亡的第五大常見原因，發(fā)病機(jī)制尚不清楚，且治療方法局限，且患者易發(fā)展為去勢抵抗性前列腺癌，預(yù)后差［6］。2005年，Tomlins等［7］首次發(fā)現(xiàn)PCa中存在一種復(fù)發(fā)性基因組重排，即TMPRSS2和ERG基因之間發(fā)生融合，在高加索人、美國人中發(fā)生率為40%～60%，在激素難治性PCa中達(dá)50%～70%，在PCa的發(fā)生發(fā)展中有重要臨床意義。

3.1.1 PCa中的TMPRSS2-ERG融合基因及作用機(jī)制 前列腺上皮細(xì)胞通常不表達(dá)ERG，而基因融合導(dǎo)致ERG成為PCa中最常見的過表達(dá)原癌基因，并且驅(qū)動前列腺上皮內(nèi)瘤變向PCa轉(zhuǎn)變。在PCa中，TMPRSS2的5′端非翻譯區(qū)和ETS家族基因［包括ETS 變體 1（ETV1），ETV4 和 ETV5］發(fā)生融合［7-8］。ERG和TMPRSS2是21號染色體長臂上相距3 Mb的2個基因，并且ERG內(nèi)含子2以及TMPRSS2內(nèi)含子1和2中均存在脆弱的位點(diǎn)和斷點(diǎn)。

ERG和TMPRSS2由于染色體易位或基因間片段缺失而融合形成TMPRSS2-ERG融合基因。雄激素信號募集雄激素受體（androgen receptor，AR）和拓?fù)洚悩?gòu)酶Ⅱβ至TMPRSS2和ERG基因的調(diào)控區(qū)域內(nèi)的斷點(diǎn)區(qū)域，從而誘導(dǎo)DNA雙鏈斷裂和基因融合；因此，這種融合被認(rèn)為是由長期暴露于雄激素、AR活性增強(qiáng)和阻止DNA雙鏈斷裂的蛋白質(zhì)PIWIL1的抑制造成的［9］。此外，TMPRSS2-ERG基因融合還受ER依賴性信號調(diào)節(jié)：在高級前列腺上皮內(nèi)瘤變中，ERα上調(diào)并介導(dǎo)雌二醇的致癌作用，在去勢抵抗性前列腺癌中，ERβ作為腫瘤抑制因子發(fā)生部分缺失，從而促進(jìn)TMPRSS2-ERG基因融合［10］。最新研究發(fā)現(xiàn)，BET溴結(jié)構(gòu)域蛋白家族成員中的溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（Bromodomain containing 4，BRD4）參與修復(fù)DNA雙鏈斷裂和非同源末端連接途徑，促進(jìn)TMPRSS2-ERG 融合［11］。

然而TMPRSS2-ERG融合基因作用機(jī)制尚不清楚。TMPRSS2的啟動子含有雄激素敏感元件，雄激素存在時，該融合基因驅(qū)動ERG過表達(dá)，調(diào)控一系列的靶基因和信號通路，從而抑制前列腺細(xì)胞分化和增加PCa細(xì)胞侵襲性，促進(jìn)PCa的發(fā)生與發(fā)展。

幾乎在所有PCa中，AR都高表達(dá)。一方面，AR驅(qū)動TMPRSS2-ERG基因融合；另一方面，該融合基因反之破壞AR信號傳導(dǎo)，從而導(dǎo)致細(xì)胞處于去分化狀態(tài)和惡性轉(zhuǎn)化。此外，ERG還解離多梳抑制復(fù)合物2，生成多梳抑制復(fù)合物2亞基EZH2，上調(diào)組蛋白去乙酰化酶和致癌轉(zhuǎn)錄因子c-Myc，來抑制細(xì)胞分化，促進(jìn)PCa的惡性轉(zhuǎn)化［12-13］。

ERG過表達(dá)可抑制15-羥基前列腺素脫氫酶（15-hydroxyprostaglandin dehydrogenase，HPGD），從而阻斷前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）分解代謝，PGE2積聚還導(dǎo)致尿激酶型纖溶酶原激活物（urokinase-type plasminogen activator，uPA）活化和細(xì)胞生長，ERG還直接與uPA的啟動子結(jié)合，上調(diào)PGE2受體4（E prostanoid receptor type 4，EP4）；ERG可與 SPOP（Speckle-type POZ protein）同時發(fā)生突變，促進(jìn)PCa侵襲和轉(zhuǎn)移；ERG過表達(dá)上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）和PLXNB1（plexin B1）的表達(dá)［14-15］；ERG 過表達(dá)激活Notch信號，從而激活Hes（Hairy/Enhancer of split）和Hey-1（hairy/enhancer-of-split related with YRPW motif protein 1），促進(jìn)PCa細(xì)胞增殖。Notch信號還可上調(diào)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-to-mesenchymal transition，EMT）轉(zhuǎn)錄因子；ERG過表達(dá)時有磷酸酶和張力蛋白同系物（phosphatase and tensin homologue，PTEN）失活或缺失，隨后通過PTEN/AKT/PIK3/mTOR途徑加速PCa的發(fā)展［16］；ERG過表達(dá)導(dǎo)致EZH2（enhancer of Zeste Homolog 2）生成，EZH2催化組蛋白H3K9和H3K27三甲基化，招募DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（DNA methyltransferase，DNMT）；ERG過表達(dá)還上調(diào)組蛋白去乙?；福╤istone deacetylases，HDACs）表達(dá)和抑制組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（Histone acetyltransferases，HATs）。ERG還可以結(jié)合其自身啟動子內(nèi)的ETS基序，即反式激活自身啟動子，形成正反饋循環(huán)，與PCa細(xì)胞的侵襲性增加有關(guān)，見圖2。

Fig.2 The role of TMPRSS2-ERG fusion gene in the pathogenesis of prostate cancer圖2 TMPRSS2-ERG融合基因在PCa發(fā)病機(jī)制中的作用

3.1.2 TMPRSS2-ERG融合基因在PCa中的臨床研究進(jìn)展 在診斷、監(jiān)測進(jìn)展風(fēng)險和預(yù)后方面，TMPRSS2-ERG融合基因與高侵襲性和預(yù)后不良的PCa相關(guān)，免疫組織化學(xué)染色法檢測和ERG抗體可以有效診斷PCa及其轉(zhuǎn)移灶［17］。TMPRSS2-ERG融合基因檢測有助于優(yōu)化臨床風(fēng)險分層、預(yù)測主動監(jiān)視期間PCa的進(jìn)展風(fēng)險、提高預(yù)后準(zhǔn)確性；其也是PCa患者接受前列腺切除術(shù)治療最重要的預(yù)后因素［18］。聯(lián)合分析 TMPRSS2-ERG、前列腺抗原 3（PCA3）和高級別前列腺上皮內(nèi)瘤變可提高特異度和敏感度，減少前列腺組織活檢［19-20］。

在治療方面，首先，靶向TMPRSS2-ERG融合基因及相關(guān)信號通路的靶向治療可以作為PCa治療的新方向。目前，恩雜魯胺（Enzalutamide）和阿比特龍均已被美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于轉(zhuǎn)移性去勢抵抗性前列腺癌的治療，這2種藥物顯著提高總體生存率，但很快出現(xiàn)耐藥［21］，因此需要更有效的靶向藥物。靶向抑制TMPRSS2-ERG融合基因表達(dá)可引起PCa細(xì)胞生長明顯停滯。BET抑制劑通過抑制BRD4表達(dá)，進(jìn)而抑制DNA修復(fù)基因在前列腺細(xì)胞中的表達(dá)和非同源末端連接DNA修復(fù)途徑，從而減少TMPRSS2-ERG融合［11］。目前有兩項關(guān)于iBET762的臨床試驗正在進(jìn)行中（ClinicalTrials.gov；NCT01587703，NCT01943851）。此外，ERG抑制肽和衍生肽類可以特異性結(jié)合和水解ERG蛋白，從而阻斷ERG蛋白與DNA和蛋白質(zhì)之間的相互作用，治療前景廣闊［22］。

其次，Notch通路抑制劑可間接抑制TMPRSS2-ERG表達(dá)，延緩TMPRSS2-ERG陽性PCa的生長，并且提高對各種腫瘤常規(guī)療法的藥物敏感性。小分子γ-分泌酶抑制劑1是Notch通路抑制劑，可以抑制TMPRSS2-ERG陽性PCa細(xì)胞的生長，并增加其對雄激素生物合成抑制劑和AR抑制劑的敏感性［15］，但其作用未完全確定［23］。另外，2種HDAC抑制劑，抗癲癇藥物丙戊酸/2-丙基戊酸（Valproic acid/2-propylpentanoic acid，VPA）和曲古抑菌素-A，可結(jié)合HDAC催化位點(diǎn)，從而抑制Ⅰ、Ⅱ類HDAC和AR的活性，并且影響p53的乙?；癄顟B(tài)，上調(diào)p21/WAF1/CIP1，抑制TMPRSS2-ERG的表達(dá)，從而抑制PCa的發(fā)生與發(fā)展。Notch和AR抑制劑的組合療法、同時靶向EZH2和組蛋白去乙?；傅囊恍┞?lián)合治療均有治療前景［15］。

3.2 ERG在EWS中的表達(dá)及臨床研究進(jìn)展 EWS是繼骨肉瘤后第二大原發(fā)惡性骨癌，治療主要依靠放療、化療和分子靶向治療［24］。85%～90%的EWS患者中存在一種特異性的t（11；22）易位，最常見的融合基因包括 EWS-FLI1［t（11；22）（q24；q12）］、EWSBR1-ERG［t（21；22）（q22；q12）］等，還有罕見的FUS-ERG融合陽性EWS。鑒于EWS細(xì)胞形態(tài)學(xué)具有非特異性，這種基因融合可以改進(jìn)EWS的鑒別、分類、診斷和分子靶向治療［2］。

3.2.1 EWS中的EWSBR1-ERG和FUS-ERG融合基因及作用機(jī)制 RNA結(jié)合TET家族的N′端轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域可以和ETS家族的C′端DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域發(fā)生重排。在典型EWS中，TET家族（包括EWSR1或FUS）與ETS家族（包括FLI1、ERG、ETV1、ETV4或FEV）的基因之間發(fā)生融合。最常見的融合基因是EWS-FLI1，其次是22q12上EWSR1基因與ETS家族成員之間發(fā)生融合，如ERG、ETV1、ETV4和FEV［2］。致癌融合蛋白僅在結(jié)合RNA解旋酶A之后才能具有活性。

EWSR1融合蛋白的表達(dá)干擾內(nèi)源性EWSR1功能，而內(nèi)源性EWSR1在促進(jìn)DNA修復(fù)因子聚集到DNA損傷部位中起關(guān)鍵作用，并且通過改變選擇性剪接來降低幾種DNA損傷應(yīng)答基因的表達(dá)水平。因此，EWSR1融合蛋白導(dǎo)致EWS中的基因組不穩(wěn)定性和高水平復(fù)制應(yīng)激（replication stress，RS），從而導(dǎo)致內(nèi)源性DNA損傷［25］。攜帶致癌基因誘導(dǎo)的RS的EWS細(xì)胞依賴于共濟(jì)失調(diào)-毛細(xì)血管擴(kuò)張有關(guān)激酶（Ataxia telangiectasi and Rad3 related，ATR）/細(xì)胞周期檢測點(diǎn)激酶1（Checkpoint kinase 1，CHK1）存活，在EWS中觀察到ATR和CHEK1過度表達(dá)和活化，CHK1通過下調(diào)RS和防止ATM/半胱天冬酶-3依賴性細(xì)胞死亡，從而增加EWS細(xì)胞的增殖和生存能力［26］。其次，ERG等異常的轉(zhuǎn)錄因子反式激活其他基因，參與EWS的發(fā)生與發(fā)展。如具有DNA修復(fù)、細(xì)胞分化、增殖和腫瘤轉(zhuǎn)化功能的多聚腺苷二磷酸核糖聚合酶［poly(ADP-ribose)polymerase 1，PARP-1］，其啟動子中轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)周圍存在ETS結(jié)合位點(diǎn)，EWSBR1-ERG和FUS-ERG融合產(chǎn)物驅(qū)動PARP1過表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)轉(zhuǎn)錄激活，形成正反饋環(huán)，與EWS細(xì)胞的增殖相關(guān)。此外，EWSBR1-ERG融合蛋白激活轉(zhuǎn)錄抑制因子HDAC和其他阻遏物，來抑制視黃醇類 X 受體 α（Retinoid X receptor α，RXRα）及其靶基因的正常轉(zhuǎn)錄活性。RXRs作為一種核受體與靶基因啟動子中的特定序列結(jié)合而起轉(zhuǎn)錄因子作用，可以介導(dǎo)類視黃醇包括天然維甲酸及其合成衍生物的抗癌功能。

3.2.2 EWSR1-ERG和FUS-ERG融合基因在EWS中的臨床研究進(jìn)展 在診斷方面，熒光原位雜交技術(shù)檢測EWSR1突變是診斷EWS的金標(biāo)準(zhǔn)，但存在假陰性。因此在具有典型形態(tài)學(xué)和（或）強(qiáng)CD99和ERG免疫反應(yīng)的情況下，應(yīng)用一些分子測試可提高復(fù)雜基因重排的診斷率，例如熒光原位雜交技術(shù)或?qū)崟r逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)檢測［27］。

在治療方面，多種靶向藥物試驗正在進(jìn)行中。PARP抑制劑奧拉帕尼可通過抑制PARP1修復(fù)EWS細(xì)胞的DNA，減少EWS細(xì)胞的分裂和侵襲，但少數(shù)ETS結(jié)構(gòu)域內(nèi)存在點(diǎn)突變時無效。一項前瞻性Ⅱ期臨床試驗（ClinicalTrials.gov；NCT01583543）中，奧拉帕尼在標(biāo)準(zhǔn)化療失敗后的晚期EWS患者中安全且耐受性良好。目前，關(guān)于奧拉帕尼和替莫唑胺、伊立替康等化療藥物聯(lián)合應(yīng)用的臨床試驗正在積極進(jìn)行中（ClinicalTrials.gov；NCT01858168）。此外，CHK1/ATR抑制劑作為單一藥物通過多種機(jī)制增強(qiáng)RS，從而導(dǎo)致DNA損傷積累和隨后的細(xì)胞死亡，因此可作為潛在療法［25］。再者，干擾致癌融合蛋白和RNA解旋酶A相互作用的新型生物靶向小分子，例如YK-4-279，可抑制ERG和ETV1依賴的轉(zhuǎn)錄活性，從而降低EWS細(xì)胞的運(yùn)動性和侵襲性［28］。最后，VPA作為HDAC抑制劑，可以抑制異常融合蛋白EWS-ERG和EWS-FLI1在EWS細(xì)胞中的表達(dá)，從而增加EWS細(xì)胞對細(xì)胞凋亡的易感性，并且減輕EWSBR1-ERG融合蛋白對RXRα轉(zhuǎn)錄活性的抑制，恢復(fù)RXRα靶基因RARβ、CRABP2和p21的抑癌活性，因此VPA具有治療潛力，但尚未見相關(guān)臨床試驗。

3.3 ERG在白血病中的表達(dá)及臨床研究進(jìn)展 研究發(fā)現(xiàn)，在一些白血病中也出現(xiàn)ERG過表達(dá)，并且ERG高表達(dá)與不同類型血液惡性腫瘤的總體生存率和無病生存率相關(guān)。此外，ERG高表達(dá)還可以作為正常細(xì)胞遺傳學(xué)的急性髓系白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）、T細(xì)胞急性淋巴細(xì)胞白血?。═-acute lymphoblastic leukemia，T-ALL）和兒童急性淋巴細(xì)胞白血病（Acute lymphoblastic leukemia，ALL）等獨(dú)立的預(yù)后不良因素［29-31］。

3.3.1 白血病中的ERG基因及作用機(jī)制

3.3.1.1 T-ALL 在早期T淋巴細(xì)胞生成過程中ERG表達(dá)出現(xiàn)下調(diào)，但在T-ALL中ERG正常表達(dá)。正常T細(xì)胞中ERG+85 kb增強(qiáng)子無活性，而在TALL中該增強(qiáng)子高度活躍，且針對造血干細(xì)胞和胸腺T細(xì)胞祖細(xì)胞，導(dǎo)致ERG表達(dá)。其他T細(xì)胞癌基因SCL/TAL1，LMO2以及ETS（ERG，F(xiàn)LI1）等轉(zhuǎn)錄因子，與ERG+85 kb的增強(qiáng)子結(jié)合，介導(dǎo)ERG高表達(dá)。

此外，ERG陽性白血病中出現(xiàn)幾種癌癥相關(guān)信號通路上調(diào)，其中MAPK/ERK信號通路最為明顯。MAPK/ERK信號傳導(dǎo)介導(dǎo)ERG3 S283的高度磷酸化，因此在白血病細(xì)胞中ERG3磷酸化的絲氨酸283（phosphorylation of serine 283，pS283）高于正常HSPC，并導(dǎo)致與MAPK/ERK活性相關(guān)的基因激活，pS283 ERG突變蛋白在ERG+85 kb增強(qiáng)子處富集導(dǎo)致內(nèi)源性ERG轉(zhuǎn)錄增加，以及促進(jìn)CD34+HSPC增殖［32］。

3.3.1.2 AML 研究表明，有復(fù)雜核型和21號染色體異常的AML患者均有ERG轉(zhuǎn)錄水平的上調(diào)［33］。Salek-Ardakani等［34］認(rèn)為ERG作為一種癌基因可以促進(jìn)各種譜系成熟造血細(xì)胞的生長，對髓系白血病發(fā)病機(jī)制和維持至關(guān)重要。與T-ALL一樣，在AML中MAPK/ERK信號通路也發(fā)揮同樣作用，導(dǎo)致ERG的過表達(dá)。

ERG的靶基因包括GATA2和HEY2等轉(zhuǎn)錄因子，GATA基序在ERG結(jié)合的區(qū)域內(nèi)高度富集，從而導(dǎo)致GATA2和HEY2特異性地在ERG陽性的髓系白血病中過表達(dá)。HEY2和GATA2參與早期造血功能，GATA2是造血干細(xì)胞和MEG發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，高GATA2表達(dá)是兒童AML不良預(yù)后因素；而HEY2被認(rèn)為是心血管發(fā)育的調(diào)節(jié)因子，參與白血病的發(fā)生與進(jìn)展。ERG過表達(dá)還誘導(dǎo)具有高度耐藥表型的間充質(zhì)樣狀態(tài)，從而使腫瘤細(xì)胞獲得生長優(yōu)勢［35］。

此外，有研究認(rèn)為ERG通過結(jié)合PIM1的啟動子和增強(qiáng)子來誘導(dǎo)PIM1激酶癌基因表達(dá)。PIM激酶可以磷酸化組蛋白H3、c-Myc、Mcl-1、p27、Bad和FLT3，從而增加了c-Myc驅(qū)動的轉(zhuǎn)錄水平、抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)細(xì)胞增殖、增加FLT3-ITD介導(dǎo)的耐藥性，涉及癌癥進(jìn)展和對化療藥物的耐藥性，高表達(dá)ERG和PIM1的AML預(yù)后較差［36］。

3.3.1.3 急性巨核細(xì)胞白血?。╝cute megakaryoblastic leukemia，AMKL） ERG還和AMKL有關(guān)，已發(fā)現(xiàn)定位于21號染色體的唐氏綜合征關(guān)鍵區(qū)域的ERG與唐氏綜合征相關(guān)的巨核細(xì)胞白血病有關(guān)。ERG是MEG生成的正調(diào)控因子，可結(jié)合SCL+19增強(qiáng)子，調(diào)節(jié)造血祖細(xì)胞中SCL/TAL1的表達(dá)，而SCL1/TAL1過表達(dá)會使祖細(xì)胞朝向MEG譜系分化。已知GATA1也是調(diào)控MEG生成中重要的轉(zhuǎn)錄因子，幾乎存在于所有唐氏綜合征相關(guān)AMKL患者。ERG和GATA1可影響信號通路PI3K/AKT/mTOR。活化的AKT可以與ERG、GATA1協(xié)同促進(jìn)MEG異常增殖。

3.3.1.4 白血病中的FUS-ERG融合基因 除了EWS，在一些慢性粒細(xì)胞白血病急變期、急性白血病、AML 和ALL 中，也發(fā)現(xiàn)染色體易位 t（16；21）（p11；q22）導(dǎo)致了FUS與ERG融合，破壞天然的FUS RNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域，插入ERG DNA結(jié)合結(jié)構(gòu)域。FUS基因位于16p11，編碼轉(zhuǎn)錄激活因子，通過結(jié)合RNA polⅡ和一些轉(zhuǎn)錄因子參與轉(zhuǎn)錄起始，從而產(chǎn)生異位轉(zhuǎn)錄激活。FUS外顯子1～6，7或8以及ERG外顯子的9，10或11到C′末端參與融合基因形成。FUS-ERG不僅影響骨髓譜系，還影響淋巴譜系或更原始的造血細(xì)胞。這種白血病抵抗化療且復(fù)發(fā)率高，預(yù)后很差。此外，F(xiàn)US-ERG融合蛋白具有雙重轉(zhuǎn)化活性，取決于其N′末端結(jié)構(gòu)。FUS-ERG融合蛋白還干擾RNA的剪接。FUS的N′末端可以結(jié)合RXR，因此FUS-ERG融合蛋白也是視黃酸信號傳導(dǎo)途徑的轉(zhuǎn)錄阻遏物。

3.3.2 ERG及其融合基因在白血病中的臨床研究進(jìn)展 在診斷和預(yù)后方面，由于白血病皮膚和皮膚中反應(yīng)性粒細(xì)胞浸潤在病理學(xué)上難以區(qū)分，而ERG可以作為用來區(qū)分的免疫組織化學(xué)標(biāo)志物來區(qū)分兩者，Xu等［37］在白血病患者皮膚活檢中檢測到ERG陽性率高達(dá)81.4%（13/16），特異度為100%。另外，在ALL中，ERG與ALL中的糖皮質(zhì)激素（GCs）耐藥性有關(guān)，ERG在GCs敏感細(xì)胞中被招募到GCs受體的啟動子上，這是GCs依賴性細(xì)胞凋亡所需要的，而在耐藥細(xì)胞中未觀察到這種招募，并且ERG和激活蛋白-1可以作為ALL中GCs應(yīng)答的決定因素［38］。

在治療方面，PIM抑制劑SGI-1776對FLT3和PIM激酶具有雙重抑制作用，能夠降低組蛋白H3、c-Myc、Mcl-1、p27、Bad和FLT3的磷酸化，可以抑制ERG陽性的白血病細(xì)胞生長并誘導(dǎo)其凋亡，抑制效果與PIM1的表達(dá)水平相關(guān)［36］。但由于SGI-1776有心臟劑量限制性毒性，其臨床試驗已撤回（ClinicalTrials.gov；NCT01239108）。用小干擾RNA敲除PIM1也可以抑制ERG陽性白血病細(xì)胞的生長。此外，RAS途徑激活是ERG驅(qū)動白血病的間接靶點(diǎn)，PIM抑制劑和RAS抑制劑組合可增加抑制效果［36］。但在治療過程中，ERG過表達(dá)細(xì)胞會通過與基質(zhì)細(xì)胞相互作用來增加細(xì)胞存活率，還可通過抑制蛋白激酶C或Wnt信號傳導(dǎo)途徑介導(dǎo)凋亡逃避，從而導(dǎo)致耐藥性。

鑒于ERG影響AKT并具有協(xié)同作用，AKT變構(gòu)抑制劑MK-2206可以通過抑制AKT磷酸化來抑制PI3K/Akt/mTOR通路激活，誘導(dǎo)白血病細(xì)胞中G1期停滯和細(xì)胞凋亡。MK-2206還通過抑制糖原合酶激酶-3β磷酸化，導(dǎo)致糖原合酶激酶-3β介導(dǎo)的蛋白酶體依賴性抗凋亡促存活蛋白髓樣細(xì)胞白血病-1（myeloid cell leukemia-1，Mcl-1；Bcl-2蛋白質(zhì)家族的成員）降解，從而降低白血病細(xì)胞活力、誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。并且MK2206能夠提高AML中阿糖胞苷活性。MK-2206已在復(fù)發(fā)或難治性AML患者中進(jìn)行臨床試驗（ClinicalTrials.gov；NCT01253447）。

3.4 ERG在其他腫瘤中的表達(dá)以及臨床研究進(jìn)展 ERG在其他腫瘤中也有一定作用。ERG在具有軟骨分化的骨和軟組織腫瘤中穩(wěn)定表達(dá)，可作為軟骨分化的標(biāo)志物。ERG是血管內(nèi)皮以及血管結(jié)構(gòu)衍生腫瘤高度敏感性和特異性的標(biāo)志。ERG在所有血管瘤和淋巴管瘤、一些高度血管化的中樞腫瘤的內(nèi)皮細(xì)胞中穩(wěn)定表達(dá)［3］，可作為高度特異性的良惡性血管性腫瘤的新標(biāo)志物［47］，但尚不清楚其是否有致癌作用。此外，ERG僅在中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤的內(nèi)皮細(xì)胞中表達(dá)，可作為特異性的中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤內(nèi)皮細(xì)胞標(biāo)志物。ERG在上述三類腫瘤中研究較少，有待進(jìn)一步探究。

4 展望

在多種腫瘤中ERG基因被發(fā)現(xiàn)過表達(dá)，成為目前腫瘤研究熱點(diǎn)。近年來，ERG在一些腫瘤中的發(fā)現(xiàn)以及分子機(jī)制方面的研究逐步深入，ERG本身作為癌基因或者通過融合基因在多種腫瘤中發(fā)生過表達(dá)，從而調(diào)控下游靶基因和信號通路。盡管ERG作用機(jī)制尚未完全清楚，但給腫瘤發(fā)病機(jī)制研究提供了新思路和方向。

目前，ERG已在一些腫瘤中初步顯示出治療潛力和預(yù)后價值，成為抗腫瘤治療中有前景的靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志物。目前已有靶向治療藥物應(yīng)用于臨床，還有一些正處于臨床試驗階段。但是由于ERG在正常組織中也存在表達(dá)，如何開發(fā)特異性的腫瘤靶向藥物及其相應(yīng)的療效評估有待研究。在預(yù)后方面，ERG在腫瘤中可以用于監(jiān)視腫瘤進(jìn)展風(fēng)險和提高預(yù)后準(zhǔn)確性，顯示出一定的預(yù)后價值，但還需更多前瞻性臨床試驗來驗證。此外，鑒于ERG基因在腫瘤血管生成方面的作用，ERG在EC中高表達(dá)提示腫瘤微血管豐富，因此靶向ERG抑制腫瘤血管生成和ERG作為潛在的預(yù)后標(biāo)志物均具有研究前景。綜上所述，ERG基因在部分腫瘤的發(fā)病機(jī)制、治療、預(yù)后等方面顯現(xiàn)出初步的研究價值，為腫瘤的發(fā)病機(jī)制研究、精準(zhǔn)治療和預(yù)后評估提供了新的方向。