GATA2基因概述
该基因编码GATA家族锌指转录因子的成员,该家族以其在靶基因启动子区域结合的共识核苷酸序列命名。编码的蛋白质在调节造血和内分泌细胞谱系发育和增殖相关基因的转录中起着关键作用。选择性剪接导致多种转录变体。
别名
- 基因符号: GATA2
- GATA结合蛋白2
- NFE1B
- 内皮转录因子GATA-2
- 单核细胞缺乏症相关基因(MONOMAC)
- 免疫缺陷21型(IMD21)
- DCML
基因功能
GATA2是一种转录激活因子,调节内皮细胞中内皮素-1基因的表达。它结合共识序列5'-AGATAG-3'。作为造血干细胞维持的关键转录因子,GATA2在造血发育中发挥重要作用。
CIViC数据库总结指出,GATA2是参与干细胞维持的转录因子,在造血发育中具有关键作用。GATA2突变与多种遗传性和获得性免疫疾病相关,包括骨髓增生异常综合征和急性髓系白血病。除造血作用外,GATA2表达维持还被认为是KRAS驱动的非小细胞肺癌所必需的。临床前模型表明,在KRAS驱动的非小细胞肺癌背景下,靶向GATA2介导的通路具有治疗益处。
GATA2参与多个重要生物学过程,包括造血系统发育、血管生成和细胞命运决定。它在造血干细胞和祖细胞中高表达,对维持造血干细胞池至关重要。
相关疾病
免疫缺陷21型(IMD21)
免疫缺陷21型是一种免疫缺陷疾病,特征是单核细胞、B淋巴细胞、自然杀伤淋巴细胞和树突状细胞显著减少或缺失,而T细胞数量受影响较小。临床表现包括对非结核分枝杆菌感染、乳头瘤病毒感染、机会性真菌感染和肺泡蛋白沉积症的易感性。大多数患者存在骨髓低增生和髓系、红系及巨核细胞系发育异常,以及包括7号染色体单体和8号染色体三体在内的核型异常。该综合征将对分枝杆菌、病毒和真菌感染的易感性与恶性肿瘤风险联系起来,可呈常染色体显性遗传。
原发性淋巴水肿伴骨髓增生异常(LMPM)
原发性淋巴水肿伴骨髓增生异常(Emberger综合征)是一种慢性致残性疾病,特征是由于淋巴流动异常导致四肢肿胀,伴有骨髓增生异常。淋巴水肿患者易患局部复发性感染和身体功能障碍。
骨髓增生异常综合征(MDS)
骨髓增生异常综合征是一组密切相关的克隆性造血障碍。所有类型均以骨髓增生或低增生为特征,伴有形态和成熟障碍、髓系、巨核细胞系和/或红系发育异常,以及由于无效造血导致的外周血细胞减少。包括难治性贫血(RA)、伴环状铁粒幼细胞的难治性贫血(RARS)、伴原始细胞增多的难治性贫血(RAEB)、伴环状铁粒幼细胞的多系发育异常难治性细胞减少(RCMD-RS);慢性粒单核细胞白血病(CMML)是一种骨髓增生异常/增殖性疾病。MDS在部分患者中被视为癌前病变,常进展为急性髓系白血病(AML)。
表达特征
GATA2蛋白主要在内皮细胞中表达。此外,该基因在造血干细胞、共同髓系祖细胞、原始红细胞、成红细胞和脐带血来源的造血干细胞中均有表达。蛋白质组织共表达伙伴包括SOX13、CLEC1A、IL15RA、FOXI2和MAD2L2等。
研究进展
2011年发表的多项关键研究表明,GATA2突变与常染色体显性单核细胞减少症和分枝杆菌感染(MonoMAC)综合征相关。Ostergaard等人发现GATA2突变导致原发性淋巴水肿伴急性髓系白血病易感性(Emberger综合征)。Hahn等人证实可遗传的GATA2突变与家族性骨髓增生异常综合征和急性髓系白血病相关。
近年来的研究进一步揭示了GATA2突变的多种表现形式,包括2021年报道的GATA2基因移码突变导致先天性感觉神经性听力损失和骨髓增生异常综合征的家族病例,以及高外显率的髓系肿瘤伴多种临床和细胞遗传学特征的病例。
临床意义
GATA2缺陷症谱系疾病具有不完全临床外显率,意味着携带突变的个体可能不会立即表现出症状。这种疾病将免疫缺陷与恶性肿瘤风险联系起来,需要多学科团队进行长期监测和管理。目前的研究正致力于开发针对GATA2介导通路的靶向治疗方法,特别是在KRAS驱动的非小细胞肺癌中的应用前景。
对GATA2基因功能的深入理解不仅有助于诊断和治疗相关遗传性疾病,也为造血干细胞生物学和癌症研究提供了重要见解。
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