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[MPN专栏]骨髓增殖性肿瘤的分子诊断研究进展

作者:肿瘤瞭望   日期:2015/11/25 17:35:12  浏览量:25675

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编者按:骨髓增殖性肿瘤(MPN)是以骨髓中分化成熟相对正常的一系或多系髓系(粒系、红系、巨核系)细胞持续异常增殖为特征的一组克隆性造血干细胞疾病。与骨髓增生异常综合征(MDS)的无效造血相反,MPN增殖的细胞分化成熟相对正常,因此临床上容易被患者所忽视。值得注意的是,疾病进展到终末期,可出现骨髓纤维化、无效造血,或转化为急性白血病。

  陈苏宁  苏州大学附属第一医院

 

  为提高广大同道及患者对MPN诊疗的认知,本刊特设立【MPN专栏】,集中对MPN的分子基础及临床诊疗概念进行梳理,同时跟踪该领域的最新进展,进一步推动我国MPN诊疗规范。本期特邀苏州大学附属第一医院陈苏宁教授,针对MPN的分子诊断研究进展进行综述。

 

  MPN概述

 

  慢性骨髓增殖性疾病(myeloproliferative disorders,MPD)是造血干细胞克隆增殖性疾病,在骨髓和外周血有一系或多系血细胞的增生。William Dameshek在1951年最早提出了MPD的概念,主要包括真性红细胞增多症(PV)、原发性血小板增多症(ET)、慢性粒细胞性白血病(CML)和骨髓纤维化(MF)。2008年,WHO造血和淋巴组织肿瘤分类指南将MPD正式更名为MPN。

 

  自2005年首次报道JAK2 V617F突变已过去10年,随着第二代基因测序技术的广泛使用,在MPN患者中发现了越来越多的再现性基因突变。按照基因突变的分布特征可分为两类:MPN相对特异性(如JAK2、CALR、MPL、CBL、及LNK等)和非特异性(如TET2、ASXL1、IDH1/2、EZH2、DNMT3A、IKZF1、TP53、SRSF2、SF3B1、U2AF1及SETBP1等)。按照致病机制可分为四类:① JAK-STAT信号异常相关突变;②表观遗传学异常相关突变;③RNA剪接体组分异常相关突变;④转录因子突变。

 

  以下将重点介绍经典MPN(PV、ET、PMF)及由PV、ET进展而来的骨髓纤维化(PPV-MF、PET-MF)的驱动基因进行回顾,介绍其发生频率、分布情况、诊断价值及预后判断意义。

 

  JAK2 V617F

 

  近97%的PV患者、50%~60%的ET及PMF患者可检出JAK2基因14号外显子突变,JAK2 V617F。有研究发现JAK2 V617F突变等位基因负荷在MPN不同亚型存在差异:ET和PPV/PET-MF分别为负荷最低(20%)和最高(60%)的两组,而PV及PMF处于中等水平(30%~50%)。JAK2 V617F的突变等位基因负荷增高与高血红蛋白水平、高白细胞水平、巨脾及血栓事件发生率增高等显著相关,且高负荷的PV及ET患者表现出进展倾向,转化为白血病及继发性骨髓纤维化的风险增高。

 

  JAK2基因第12号外显子突变

 

  JAK2基因12号外显子突变见于50%~80%的JAK2 V617F突变阴性的PV患者。JAK2基因12号外显子突变包括缺失、点突变等多种类型,以K539L、N542-543del、E543-544del最为常见,主要为杂合突变。与JAK2 V617F阳性的PV患者相比,第12号外显子突变患者表现出更高的血红蛋白水平,血小板及白细胞计数较低,但两者在血栓事件发生情况、向白血病及继发性骨髓纤维化转化风险及死亡发生率等方面无显著差异。

 

  MPL基因突变

 

  MPL基因突变可见于3%~5%的ET和8%~10%的PMF患者,常见的类型为W515L和W515K,W515A、W515S、S505N也有报道,均发生于MPL基因的第10号外显子。与JAK2基因突变的ET患者相比,伴有MPL基因突变的ET患者表现为血小板水平增高,血红蛋白水平较低,动脉血栓形成风险较高及总体生存时间较短等特点。在PMF患者中,女性、高龄、低血红蛋白水平、病情较重及红细胞输注依赖患者其MPL基因突变发生率高。

 

  钙网蛋白(CALR)基因突变

 

  2013年12月19日,NEJM杂志同期发表分别来自英国和奥地利的两篇报告,显示67%~88%的JAK2突变阴性ET或PMF患者可检出CALR基因9号外显子的缺失突变,且与JAK2、MPL突变互排,提示CALR突变是MPN重要的驱动突变。目前已有超过50种CALR突变类型被报道,最常见的突变类型为9号外显子上52对碱基的缺失(p.L367fs*46,1型)和5对碱基TTGTC的插入(p.K385fs*47,2型),大约占CALR总突变率的90%。

 

  与JAK2 V617F突变相比,CALR突变阳性的MPN患者呈现相对惰性的临床进程。CALR突变阳性ET患者具有以下特点:青年男性居多,血小板计数更高、白细胞及血红蛋白水平较低,血栓事件发生风险较低,向PV转化概率较低,但向PET-MF及AML进展的风险相似,总体生存两者无明显差别。CALR突变阳性PMF患者表现出更年轻,血小板计数更高,血红蛋白水平更高,多为IPSS/DIPSS-plus低危组,血栓发生率更低,总体生存期更长的特点。在ET患者中,2型CALR突变与1型突变相比有更高的血小板计数,在血红蛋白水平、白细胞计数及国际预后评分系统(IPSET)等方面类似,总体生存及无血栓事件生存也无差别。在PMF患者中,1型突变是预后良好的评判因素之一,而2型突变则提示预后不良。

 

  JAK2/MPL/CALR突变阴性MPN

 

  大约10%的ET及6%的PMF患者在现有的临床检测(包括JAK2第14、12号外显子、MPL第10号外显子及CALR第9号外显子)中未发现MPN表型驱动基因的异常,这部分MPN患者被称为三阴(triple negative)ET/PMF。近来,Milosevic 和Cabagnols等学者对三阴ET/PMF患者进行全外显子组测序的结果显示,18.9%的患者存在MPL及JAK2基因非热点区域突变,其中MPL突变位于非10号外显子(体细胞突变:T119I、S204F、S204P、E230G、Y591N;生殖系突变:V285E及R321W),JAK2基因突变位点为G335D、G571S 、F556V和V625F。

 

  分子检测在MPN诊断和预后判断中的应用

 

  目前,MPN的常见驱动基因突变已整合入WHO的PV(JAK2突变率约为98%)、ET(JAK2突变58%,CALR突变22%,MPL突变3%)和PMF(JAK2突变58%,CALR突变25%,MPL突变7%)的诊断标准。这些分子异常对于鉴别继发性或反应性的红细胞增多症、血小板增多症有重要价值。在2016版WHO造血和淋巴组织肿瘤分类中,上述基因突变已成为MPN诊断的主要标准之一。

 

  JAK2、CALR、MPL等驱动基因突变的类型和突变负荷对于判断MPN患者的预后有一定的价值。如JAK2 V617F的突变负荷增高与高血红蛋白、高白细胞、巨脾及血栓事件发生率增高等显著相关,高负荷的PV及ET患者进展为白血病及继发骨髓纤维化的风险增高。此外,驱动突变基因以外的一些分子异常对于判断MPN患者的预后亦有重要价值。如在PMF患者中,ASXL1、EZH2、SRSF2、IDH1/2基因突变是预后不良的标志,携带至少1个上述基因突变的患者被定义为高分子风险状态,患者总生存期(OS)缩短,进展为AML的风险更大。携带≥2个高危分子异常的PMF患者预后更差,有研究显示该类患者中位总生存期显著低于携带1个或无突变的患者(依次为2.6年、7.0年和12.2年)。

  陈苏宁,苏州大学附属第一医院教授、主任医师、博士生导师、血液科副主任、血液研究室主任,江苏省杰出青年基金获得者、江苏省医学重点人才、姑苏卫生重点人才,中华医学会血液学分会青年委员会副主任委员、实验诊断学组副组长、白血病淋巴瘤学组委员,中国病理生理学会实验血液学分会委员,江苏省医学会血液学分会委员、秘书。1973年生于江苏省南通市,教授,2003年7月获苏州大学内科学(血液病)博士学位,学位论文荣获2005年全国优秀博士学位论文提名。2003年8月起于苏州大学附属第一医院血液科从事血液病临床诊疗工作。2007年4月,获得国际著名的德国洪堡基金会“外国科学家优秀奖学金”资助,作为洪堡学者于德国DSMZ从事白血病合作研究。2010年,作为项目负责人获美国白血病淋巴瘤协会(LLS)和国际华氏巨球蛋白血症基金会(IWMF)科研资助,此外先后主持国家自然科学基金面上项目、863计划子项目、973子项目和江苏省自然科学基金项目8项。荣获江苏省科技进步奖一等奖(2009年)、苏州市科技进步奖一等奖(2009年)和江苏省卫生厅新技术引进奖一等奖(2008年)各一项,作为通讯作者或第一作者发表SCI论文30余篇,主编专著1项。

版面编辑:张楠  责任编辑:付丽云

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骨髓增殖分子诊断研究进展

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