病毒癌基因Tax与Hbz驱动双表型CD2+CD20+淋巴细胞恶性肿瘤的新型转基因小鼠模型研究

本研究针对HTLV-1病毒感染所致成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL）中CD2+CD20+双表型肿瘤细胞的分子机制不明确问题，通过构建可诱导表达Tax与Hbz癌基因的BRIGHT转基因小鼠模型，揭示了该模型可自发形成淋巴增殖性恶性肿瘤，并发现Cd30富集与白血病进展相关、多组学分析提示Ptch1等抑癌基因突变参与恶性转化，为ATLL致病机制研究和靶向治疗开发提供了重要平台。

　　

人类T细胞白血病病毒1型（HTLV-1）是成人T细胞白血病/淋巴瘤（ATLL）的病原体，其编码的Tax和Hbz癌蛋白是驱动恶性肿瘤的关键因子。尽管HTLV-1感染全球约1500-2000万人，但仅5-10%的感染者会发展为ATLL，这种侵袭性成熟CD4⁺ CADM1⁺ T细胞恶性肿瘤预后极差，急性或淋巴瘤亚型患者中位生存期不足1年。ATLL的发病机制尚未完全阐明，尤其令人困惑的是，部分ATLL病例中肿瘤细胞同时表达T细胞标志CD2和B细胞标志CD20，这种双表型特征的分子基础及其与HTLV-1致癌过程的关系仍是未解之谜。

为深入解析HTLV-1癌基因驱动的致病过程，Daniel A. Rauch等研究人员在《Scientific Reports》发表了最新研究成果。他们成功构建了一种称为BRIGHT（Bioluminescent reverse-tet Inducible, GFP, HBZ, and TAX）的转基因小鼠模型，该模型在活化T细胞中条件性表达HTLV-1的两种关键癌基因—— constitutive表达的Hbz和doxycycline（DOX）诱导表达的Tax，从而模拟HTLV-1感染中人体的致癌过程。

研究团队运用了多种关键技术方法：通过分子生物学方法构建了包含五种转基因（LTR-LUC、TRE-GFP、CHERRY-TRE-TAX、GZMB-rtTA、GZMB-HBZ）的小鼠模型；采用活体成像技术（IVIS SpectrumCT系统）进行生物发光、荧光和microCT成像，以监测肿瘤发生发展；利用流式细胞术和显微镜术分析细胞表型；通过对原代脾细胞进行单细胞RNA测序（scRNAseq）、bulk RNA测序和全外显子测序等多组学分析，解析基因表达特征和体细胞突变。

BRIGHT转基因小鼠的构建与表征

研究人员设计并整合了五种转基因，实现在活化T细胞中可控表达Tax和Hbz，并配备多种报告基因用于监测。体内外实验证实，这些报告基因（GFP、mCherry、fLUC）能在肿瘤组织和淋巴结中有效检测，活体成像技术可无创监测疾病进展（图2）。

BRIGHT小鼠自发性发生淋巴增殖性恶性肿瘤

持续喂食DOX的BRIGHT小鼠随年龄增长自发形成白血病或淋巴瘤，12个月、18个月和24个月发病率分别为25%、50%和80%。疾病特征包括脾肿大、淋巴结病、白细胞计数升高（图3B-C）、肝浸润（图3D）等。值得注意的是，25%的DOX+小鼠发展为急性白血病（白细胞>16,000/μL），而DOX-小鼠无一例发生（图3B红框）。此外，在部分已形成肿瘤的小鼠中撤除DOX可引起肿瘤消退，表明Tax表达对部分肿瘤的维持至关重要（图3E）。

恶性细胞的基因表达特征

通过多组学分析发现：

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  白血病富集基因：与淋巴瘤相比，白血病样本中Tnfrsf8（Cd30）显著上调，其与Cd80、Cd69、Syk等淋巴细胞生理异常相关基因聚类（图4A-B）。
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  淋巴瘤富集基因：淋巴瘤样本中高表达Tcstv家族成员（如Tcstv1、Tcstv3）以及Prickle1、Cd59a等，这些基因与端粒长度维持和肿瘤侵袭相关。
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  双表型特征：BRIGHT小鼠肿瘤细胞同时表达Cd2和Cd20，与部分ATLL临床病例特征一致（图4B）。
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  DOX与Tax的效应：DOX诱导导致T细胞中Gzmb和Ifng表达降低，提示Tax表达可能通过毒性或免疫清除机制消除活化T细胞（图4C）。

恶性细胞的遗传学改变

全外显子测序发现白血病样本中存在多个肿瘤抑制基因的反复突变：

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  Ptch1基因T1267N突变：位于胞质尾区，可能通过隔离Tid1抑制Ras诱导的凋亡（图5）。
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  Kif1b基因HC1123-1124缺失：该缺失可能破坏其促凋亡功能。
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  Ctla2a基因M1V突变：影响其分泌形式，可能削弱其对cathepsin L/C的抑制和Treg转化功能。
  这些突变在DNA和RNA水平均得到验证，表明白血病进展需要逃逸抑癌基因的监控。

本研究通过创新性构建BRIGHT转基因小鼠模型，首次成功模拟了HTLV-1癌基因驱动的Cd2⁺Cd20⁺双表型淋巴细胞恶性肿瘤的发生过程。研究发现：（1）Tax和Hbz的共同表达足以诱发小鼠自发形成白血病/淋巴瘤，且Tax的持续表达对部分肿瘤的维持至关重要；（2）Cd30的上调与白血病进展密切相关，而Tcstv家族成员和Prickle1等基因的富集则与淋巴瘤发生相关；（3）白血病进展伴随Ptch1、Kif1b和Ctla2a等抑癌基因的突变，提示这些基因可能是恶性转化的关键障碍；（4）DOX诱导的Tax表达在活化T细胞中引发负向选择，揭示了体内Tax表达的抗性压力。

该模型不仅为研究ATLL中CD2⁺CD20⁺肿瘤细胞的分子机制提供了独特窗口，而且为探索CD30、CD20等靶向治疗策略及评价新型治疗方法提供了强有力的临床前平台。此外，研究中发现的遗传学改变和信号通路异常为理解HTLV-1致癌机制的多步骤过程提供了重要线索，对开发针对ATLL和其他T细胞恶性肿瘤的有效疗法具有深远意义。