JAK2 V617F突变研究进展及其诊治骨髓增殖性肿瘤的作用

买买提力·依马木（综述），王晓敏（审校）

（1.新疆医科大学研究生院，乌鲁木齐 830054;2.新疆维吾尔自治区人民医院血液科，乌鲁木齐 830001）

真性红细胞增多症（polycythemia vera，PV）、原发性血小板增多症（essential thrombocythemia，ET）、特发性骨髓纤维化（idiopathic myelofibrosis，IMF）以及慢性粒细胞性白血病（chronic myeloid leukemia，CML）是一组临床与骨髓组织学特征相似的疾病，即骨髓增殖性疾病（myeloproliferative disorders，MPD）。根据WHO恶性血液病分类方案，最近将MPDs更名为“骨髓增殖性肿瘤”（myeloproliferative neoplasm，MPN），以强调这是一组恶性疾病［1］。但 PV、ET 及IMF等ph阴性的MPN的基础研究相对缓慢。至2005年发现这些疾病存在Janus激酶2（JAK2）基因的单个获得性点突变，且用较灵敏的检测方法可确定95%的 PV、50%左右的 ET及 IMF发现JAK2V617F突变存在。JAK2 V617F突变的检测为上述3种疾病的诊断提供了新的手段，也为研发靶向治疗药物展现了光明的前景。

1 JAK2基因的结构及功能

JAK家族（Janus kinase，JAKs）是一类可溶性非受体型酪氨酸蛋白激酶，有 JAK1、JAK2、JAK3及TYK2等四个成员。其中JAK2是JAKs家族中较为重要的一个成员，基因定位于 9p24［2］，作为信号转导通路中的基因，在多种造血生长因子受体信号转导过程中发挥关键作用。JAK2与信号转导蛋白和转录激活物（signal transducers and activators of transcription，STAT）家族的多个成员共同构成了多条信号转导途径，能把细胞外信号与基因表达调控直接联系起来，启动相应基因的转录和表达，完成细胞因子受体如促红细胞生成素受体和促血小板生成素受体介导的信号转导过程，产生细胞增殖效应。此外，JAK2还介导粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子、白细胞介素3以及生长因子等在内的多种细胞因子的信号转导，促进或调节细胞的增殖。

2 JAK2 V617F基因突变与MPN

JAK2 V617F突变是第14号外显子原来的鸟嘌呤（G）被胸腺嘧啶（T）所取代，使得1849位的核苷酸发生改变——原位于JH2第617位的缬氨酸错义编码为苯丙氨酸。当617位点的缬氨酸被相对分子质量较大的苯丙氨酸替代后，JH2空间结构不稳定，不能维持JH2区蛋白的正常折叠状态，使JH1活化环相互接近，造成JAK2的持续活化［3］，从而对细胞生长因子产生高敏感性。当JAK2 V617F分别与红细胞生成素受体、血小板生成素受体或粒细胞集落刺激因子受体共表达转化细胞后，能导致细胞发生非因子依赖性生长，即无需促红细胞生成、血小板生成素及粒细胞集落刺激因子的条件下，共表达转化细胞分别向红细胞、巨核细胞及粒细胞分化。

另外，JAK2的持续活化，能使STAT5及下游其他激酶的活性明显增强，包括抗凋亡基因Bcl-xL的低表达，转录因子ED和PRV-1（polycythemia rubra vera-1）的过度表达，血小板生成素受体的弱表达等。Kralovics等［4］研究发现，在 MPN 患者中，PRV-1、转录因子ED、锚蛋白重复序列ANKRDl5、核转录因子ETS2和细胞因子信号通路抑制因子SOCS-3等15个基因的表达发生了变化，并证实这些变化是由于体内JAK2V617F突变后激活了JAK/STAT途径而引起的，认为JAK2基因突变后的继发事件主要是其下游的相关信号转导分子表达异常，从而引起某一系列的细胞过度增生，导致MPN的发生。

3 MPN中JAK2基因突变的临床意义

首先，在临床上它为MPN的诊断提供了可靠的分子学依据，研究表明，JAK2 V617F突变体在PV、ET、IMF中的发生率分别高达81%～99%、41%～72%、39%～57%［5］。在难治性贫血伴环形铁粒幼细胞伴显著血小板增多者中的检出率为40%～50%［6］，在核心结合因子相关性急性髓系白血病中的检出率为3.5%［7］等，但至今尚无淋巴细胞疾病、实体肿瘤或继发性骨髓增殖性病变中出现JAK2 V617F突变的报道。因此，认为该突变对MPN患者的诊断是必要的;其次，JAK2 V617F突变已成为研发治疗MPN药物的靶点。最后，JAK2 V617F突变的发现有助于阐明MPN的发病机制、并发症的预判以及疾病的转归等:部分研究发现携带JAK2 V617F突变的MPNs患者具有更高的骨髓纤维化发生率或出血和血栓形成倾向［8］。Carobbio等［9］研究证实，ET 患者的白细胞增多与其血栓形成相关（而非血小板增多），同时发现白细胞还参与血管粥样硬化斑块形成中的炎症过程，增加了血栓事件的概率。更有意义的是，与突变阴性患者相比，JAK2突变阳性的ET患者白细胞与血小板均处于显著的激活状态，并且与突变阴性患者相比对羟基脲的治疗更有效，推测JAK2 V617F突变与血栓形成之间的关联可能来自白细胞增多的间接效应。Campell等［10］的一项研究发现，ET患者血红蛋白、中性粒细胞、骨髓中红系和粒系造血增高，促红细胞生成素明显降低，并且易发生静脉血栓。欧洲的一项多中心研究［11］在中位随访38个月后，报道了152例JAK2 V617F突变阳性的IMF患者生存率低，转变为急性白血病的概率高。

4 JAK2 V617F时代MPN的治疗

MPN传统的治疗手段包括减轻症状、预防血栓形成等并发症、物理方法去除增多的血细胞、抑制血细胞增殖以及造血干细胞移植等。近年来以JAK2 V617F突变为靶点的药物研究为MPN的治疗带来了新的希望。JAK2 V617F突变的发现引起研究者极大热情开发JAK2抑制剂治疗MPN［12］。早期JAK2基因抑制剂的临床研究主要集中在骨髓纤维化的患者，因为对这种疾病的治疗措施匮乏，且对于此病缺乏有效的治疗手段。Pardanani等［13］发现应用JAK2激酶选择性抑制剂TG101209可抑制与JAK2 V617F相关 MPNs细胞的酪氨酸激酶活性，引起 JAK2 V617F、STAT3、STAT5的磷酸化受抑制，并且在裸鼠模型中显示出一定疗效。Tyler等［14］、Geron 等［15］的研究显示，JAK2激酶选择性抑制剂 TG101209和TG101348可分别在纳摩尔水平抑制携带JAK2V617F细胞的生长，纳摩尔浓度的抑制剂对含有突变基因的内源性红系集落具有生长抑制作用。最近，一些JAK2非选择性抑制剂，如MK-0457也已投入Ⅰ期临床试验中，用于治疗难治或白血病转化的JAK2 V617F阳性MPNs患者。

5 问题与展望

针对JAK2 V617F阴性MPN的存在，Pardanani等［16］在 ET及 IMF患者中发现了MPLW515L/K突变:该突变发生于MPL基因10号外显子1544位碱基，它使得突变的细胞呈现非细胞因子依赖性地增殖且对TPO高度敏感，引起细胞恶性增殖。鉴于其在ET及IMF中的相对特异性，目前已被推荐列入WHO关于ET及IMF的主要诊断指标。但是，在PV患者中并未发现这一突变位点，2007年在 JAK2 V617F阴性的PV患者报道了一系列JAK2第12外显子突变，该突变特异性出现在PV患者中，尤其是JAK2 V617F突变阴性的PV患者，这对于诊治MPNs又补充了一个重要的分子遗传学依据。此外，近来在Ph阴性MPNs中还发现存在其他一些异常基因表达。青少年粒单核细胞白血病中发现的RAS/PTPNll/NFl突变;系统性肥大细胞增多症中发现的KITD816V等［17］。上述这些突变基因均可导致JAK/STAT信号通路异常活化，引起细胞恶性增殖，最终导致疾病发生。这些新的突变位点的发现进一步丰富了BCR/ABL阴性MPN发病机制的研究。

值得注意的是，对于JAK2 V617F突变，该突变是原发事件还是未知原因导致的继发事件尚不清楚。最近研究表明，该突变可能并非是MPN的最初致病因素，而可能是疾病中晚期的二次基因事件，并有证据表明患者JAK2 V617F突变发生之前已有20q-存在［18］。到目前为止，Ph阴性 MPNs患者还未发现有特异性的染色体异常，但研究表明随着疾病持续时间的延长，出现染色体核型异常的比例增加，而核型异常的PV患者易出现骨髓纤维化和白血病转化，预后不良，其中-7、5q-以及复杂染色体异常往往提示疾病处于晚期阶段［19］。Kralovics等［8］推测MPN的分子发病模型可能为MPN临床症状出现以后，JAK2 V617F突变作为一个与疾病进展相关的改变，它对MPN的发生并不是必要的和充分的，因此这些问题仍需进一步研究。

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