Bmi-1基因是PcG家族中的核心成員之一,對胚胎期哺乳動物骨骼、造血及神經的發育發揮重要作用。
在腫瘤細胞中,Bmi-1呈高度表達狀態,使腫瘤細胞不斷更新成為癌症幹細胞,其表達水平與腫瘤的發生、發展、侵襲、預後等病理指標相關。
多腫瘤抑制基因(INK4a/ARF/INK4b即CDKN2a位點,人類位於9p21)可同時編碼三種蛋白質即p16INK4a 、p14ARF(嚙齒類動物為p19ARF)和p15ARF,前兩種蛋白正常有序的表達是維持細胞周期平衡的重要因素。p16INK4a通過cyclinD-CDK4/6-pRb-E2F使細胞停滯於G0/G1期,無法進入S期。p14ARF則通過MDM2-P53通路來調控細胞周期。Bmi-1是INK4a/ARF的上游調節因子,在轉錄水平負向調控INK4a/ARF的表達。具體機制還未研究清楚。當Bmi-1基因發生改變而導致INK4a/ARF基因功能失活時,將使上述通路永無休止的進行,最終可能導致細胞的癌變並維持癌細胞不斷更新。