病友們經(jīng)常聊起WT1的話題，這時就有不懂的病友要問了：“WT1是什么啊”？WT1基因能抑制生長因子和生長因子受體的轉錄 ,因此被歸類為腫瘤抑制基因，下面我們就來一起了解一下WT1基因在白血病中的表達及意義。

Wilms腫瘤基因(Wilms' tumor gene,WT1)是最早發(fā)現(xiàn)的與Wilms腫瘤的發(fā)生、發(fā)展有關的基因，其等位基因的功能缺失可導致Wilms腫瘤。WT1可以抑制胰島素樣生長因子Ⅱ、集落刺激因子、PAx2等多種生長因子及受體基因的轉錄，最先被認為是一種腫瘤抑制基因。近來認為WT1還具有激基因轉錄的功能，有類癌基因樣活性，在腫瘤的發(fā)生中起一定作用。并且發(fā)現(xiàn)WT1在白血病細胞中高度表達并與白血病的發(fā)生、發(fā)展及預后有關。我們就WT1基因的結構、功能及其在白血病中的表達與意義作一綜述。

WT1基因的結構與功能

WT1基因位于11號染色體短臂1區(qū)3帶，長約50kb，有10個外顯子，轉錄產物長約3kb，首先由Gessler等［1，2］克隆。WT1基因編碼一個分子量5.2萬～5.4萬的DNA結合蛋白。該蛋白質的羧基端有4個可以分別螯合一個鋅離子的鋅指結構，各由2個半胱氨酸(Cys2)和2個組氨酸(His2)組成，由第7～10個外顯子編碼；其氨基端有一個富含谷氨酸/脯氨酸的區(qū)域。鋅指結構有結合DNA的功能，谷/脯氨酸富含區(qū)則發(fā)揮轉錄調控功能［3］。WT1鋅指結構結合的靶序列是GCGGGGGCG，它存在于許多生長調控因子基因的啟動子內。WT1基因通過2種可變剪接形式產生4種 mRNA轉錄體，編碼4種蛋白同工體(isoform)［4］。第一種可變剪接在鋅指區(qū)和谷/脯氨基酸富含區(qū)插入一段由第5外顯子中51bp編碼的17個氨基酸的片段；第二種剪接可以在3，4鋅指結構間插入由第9外顯子9bp編碼的由賴氨酸-蘇氨酸-絲氨酸(KTS)組成的氨基酸片段。兩種剪接形式使WT1在連接DNA的特性方面及調控基因轉錄方面的作用不同。WT1+KTS(KTS插入)和-KTS(KTS未插入)在細胞核中占據(jù)的位置不同，-KTS有較廣泛的DNA靶位點，與DNA的親和力高，主要和DNA結合。而+KTS的靶位點少，與DNA親和力低，主要參與轉錄。

WT1的主要功能是識別、結合特異的目標DNA并調節(jié)轉錄。有許多基因是WT1抑制或激活轉錄的靶基因，包括血小板衍生生長因子A鏈(PDGF-A)基因、胰島素樣生長因子Ⅱ(IGF-2)基因、集落刺激因子1(CSF-1)、維甲酸受體α以及WT1基因本身［5～7］。WT1可以與生長因子基因結合，調節(jié)其轉錄速度從而調控細胞生長。另外，WT1與mRNA的轉運或穩(wěn)定性有關，并且還參與其轉錄后的加工調節(jié)［4］。WT1通過不同機制發(fā)揮轉錄激活或轉錄抑制作用。WT1對某一特定基因轉錄的激活或抑制取決于其結合位點的數(shù)目和位置。在某一基因轉錄起始位點上下游(5′端和3′端)都有結合位點并且都結合時，表現(xiàn)為抑制轉錄；只結合上游(5′端)或下游(3′端)的位點時則表現(xiàn)為激活轉錄［8］。因此，WT1是具有激活和抑制雙重功能的調節(jié)因子，在不同腫瘤的發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用。

WT1在白血病中的表達及其在檢測殘留白血病中的意義

WT1的表達具有一定的組織特異性，只在胎兒腎臟、睪丸及卵巢等組織中表達，表明其在泌尿生殖系統(tǒng)的發(fā)育及Wilms腫瘤的病理過程中起重要作用。1992年Miwa等［9］首先報道了70%～80%的急性白血病患者中WT1高度表達。急性髓系白血病(AML)和慢性粒細胞白血病(CML)急性變期WT1的表達水平高于急性淋巴細胞白血病(ALL)的表達水平；未分化型中的表達更高。說明WT1在造血細胞分化早期特別是髓系細胞中表達增高。之后又有報道WT1在白血病，包括CML中廣泛表達并與白血病的分型有關，在正常成熟細胞中無表達或表達很低［10，11］。1994年，Inoue等［12］應用逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)方法測定白血病細胞WT1 mRNA的水平，結果顯示各種類型白血病患者的WT1 mRNA水平明顯增高。急性白血病患者的WT1表達水平與其預后有關，WT1的表達水平越低，患者的完全緩解率越高，無病生存期也越長。CML急性變時WT1的表達水平進行性增加，并與其發(fā)展階段有關。非霍奇金淋巴瘤(NHL)的WT1表達水平低，表明其來源于更成熟的淋巴細胞。在正常細胞，包括CD34+細胞中WT1的表達水平非常低，與白血病中WT1的表達水平相差一個以上的對數(shù)級。也有報道正常人及小鼠的CD34+造血祖細胞中WT1的表達增高，但在成熟細胞中不表達［13］。因此，WT1的表達可作為檢測殘留白血病的特異性指標。WT1 mRNA定量法與特異DNA標記，如PML/RARα mRNA定量法檢測殘留白血病細胞的靈敏度相似，WT1的高度表達與特異的白血病分子標記，如bcr/abl均可作為檢測殘留白血病細胞的指標，但兩者的概念及意義不同。前者是一個編碼轉錄調控因子的基因，在一定組織或某一細胞特定的發(fā)育階段表達增高。后者由染色體易位或基因重排形成，有特定的分子異常機制。

急性白血病化療和骨髓移植中最主要的問題之一是不能明確完全緩解期和骨髓移植后白血病細胞被殺傷的程度以及殘留白血病細胞的量。組化檢測的限度為1%～5%。PCR技術已被用來檢測殘留白血病細胞，雖然PCR的檢出率為10-4～10-5，但只能用來檢測那些有腫瘤特異性基因標記，如bcr/abl基因及PML/RARα基因的白血病，其應用范圍很窄。由于WT1在各種類型白血病中的表達均增高，測定WT1的表達來檢測殘留白血病細胞的方法可用于幾乎所有的白血病患者，不只限于CML和M3型白血病。因此WT1基因表達的定量檢測可以評價化療或骨髓移植的療效和確定白血病細胞的殘留量，對早期預測復發(fā)及判定預后有重要的臨床意義［9～13］。

WT1在造血細胞發(fā)育及白血病發(fā)生中的作用

WT1是一個具有雙重作用的轉錄調節(jié)因子，在造血細胞發(fā)育過程中起一定作用。其在胎脾臟細胞及造血祖細胞中高度表達，在分化過程中表達下調并與許多在造血細胞增殖、分化及凋亡中起重要作用的因子相互作用。

基因位于X染色體上的GATA-1是造血轉錄因子，其識別的序列是TGATAA/G。WT1的啟動子及增強子上含有此序列，GATA可以直接或通過WT1的啟動子與增強子來激活轉錄。WT1基因是GATA蛋白作用的靶基因，其產物WT1蛋白本身也是一種轉錄因子，通過GATA參與造血轉錄的調控［14，15］。

WT1在白血病細胞中高度表達，白血病在Wilms腫瘤中也容易作為一種繼發(fā)性腫瘤發(fā)生。WT1在一些白血病中發(fā)生突變，其突變率為15%［16］。突變產生了有鋅指區(qū)破壞的截斷WT1蛋白，出現(xiàn)鋅指區(qū)的部分或全部丟失。高水平表達WT1也可以喪失WT1對自身的負調控。

另外，WT1的表達與造血細胞的分化成負相關，當HL-60細胞經(jīng)誘導分化成熟為粒細胞或單核細胞時，WT1的轉錄水平明顯下調。當誘導K562細胞向紅系或巨核細胞分化時，WT1水平也降低，說明WT1的降低與細胞分化有關［17，18］。

Yamagami等［19］用WT1反義核苷酸抑制K562細胞WT1的表達，發(fā)現(xiàn)K562細胞的生長受到抑制，而WT1的正義核苷酸則無此作用。還發(fā)現(xiàn)WT1反義核酸可以抑制白血病患者骨髓細胞的集落形成，但對正常人細胞集落的形成無抑制作用。以上結果說明WT1具有一種癌基因樣活性，其異常表達以及與其它癌基因的共同作用與白血病的發(fā)生有密切關系。

WT1與白血病細胞凋亡的關系

WT1固有的特性不僅僅是激活或抑制轉錄，它可能在維持細胞增殖和凋亡之間的平衡上起一定作用。WT1和p53、bcl-2、c-myc等許多與細胞增殖、分化、凋亡有關的因子相互作用。WT1通過直接或間接與p53相互作用，在WT1和p53共轉染的細胞中，存在WT1/p53免疫共沉淀復合物。WT1可以穩(wěn)定p53基因，抑制其介導的由紫外線照射引起的凋亡［20］。

現(xiàn)已明確，bcl-2是細胞抗凋亡基因，人為地使bcl-2在細胞中大量表達，細胞凋亡則明顯減少。bcl-2基因的第2個外顯子內有一個完整的GCGGGGCG wT1/EGR的結合位點，WT1可以通過上調bcl-2的表達或直接抑制細胞的凋亡［21］。WT1還可能通過抑制促凋亡基因c-myc的轉錄抑制凋亡［22］。

但也有人認為WT1可以誘導細胞凋亡，或者細胞內高濃度WT1能夠誘導凋亡，低濃度時可以抑制凋亡［23］。Algao等［24］用針對WT1 mRNA翻譯起始位點的反義核苷酸可以明顯抑制K562、MM6細胞系的增殖并引起細胞凋亡，而HL-60細胞雖然也有WT1蛋白的下調，但其增殖與凋亡未受影響。表明WT1基因在白血病細胞增殖和凋亡中的作用受WT1表達的細胞類型的遺傳背景影響。

目前，對WT1基因的結構、功能有了一定的認識。其在白血病細胞中的高度表達對檢測殘留白血病細胞有重要的臨床價值。但WT1在白血病細胞增殖和凋亡中的具體作用機制有待進一步研究。