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骨髓增生异常综合征难治性血细胞减少伴多系发育异常发病机制的进展

2014-03-06姚永华叶成林综述审校

医学综述 2014年14期
关键词:遗传学难治性骨髓

姚永华,叶成林※(综述),浦 权,2(审校)

(1.上海市杨浦区市东医院血液科,上海 200438; 2.上海市东医院浦权血液病骨髓病理诊断中心,上海 200438)

骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)是一组异质性的疾病。Rosati等[1]于1996年提出难治性血细胞减少伴多系发育异常(refractory cytopenia with multilineage dysplasia,RCMD)的分型。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)2001年将RCMD单独分类,2008年再次修订。Maassen等[2]调查了2032例德国Düsseldorf的MDS登记处患者,发现在难治性血细胞减少伴单系发育异常(refractory cytopenia with unilineage dysplasia,RCUD)组中血细胞减少的类型与骨髓细胞发育不良的类型往往并不一致,认为部分RCUD的诊断依据不充分,应归入RCMD类型。印度学者发现,合并感染的MDS患者也有独特的临床特点[3]。但更多的研究机构支持WHO分类。Navarro等[4]回顾调查了311例伴有铁粒幼细胞增多的MDS患者,发现RCUD的生存期优于RCMD患者,提出可以进一步分组。WHO 2008分类将伴有环形铁粒幼红细胞增多的多系发育异常(refractory cytopenia with multilineage dysplasis and ringed sideroblasts,RCMD-RS)与先前的RCMD分类合并,Bacher等[5]研究了1082例患者,发现此类分型符合患者预后特点。

1 危险因素与流行病学

MDS患病的危险因素目前还不十分明确,Lv等[6]将中国403例新诊断的MDS患者与806例来自27家医疗中心的年龄配对的患者做了对照研究,发现结核药物为MDS独立的危险因素,苯、染发剂、房屋装修、除草剂、农药接触等为相对危险因素;而苯和汽油接触为RCMD独立的危险因素,中药、杀虫剂、除草剂为相对危险因素;受教育的程度为独立的保护因素。Irons等[7]再次研究了29家医院的2923例MDS患者,发现苯接触可导致MDS,其伴嗜酸性粒细胞增多与之相关性最大,苯引起的常见MDS类型依次为MDS-U、难治性贫血伴原始细胞过多型、RCUD和RCMD。

RCMD目前在临床上最为常见,Düsseldorf的MDS登记处1956例患者中RCMD占65.5%(包括RCMD-RS),中位生存为36个月,一般认为在老年人中发病较多[2];来自中国的435例MDS患者中RCMD占69.9%,平均年龄58岁,认为发病年龄偏低和高发病率是中国RCMD发病的特点[8];来自意大利单中心的研究却发现91例年龄<50岁的MDS患者,与年龄>50岁患者相比,RCMD的发病率更高,并且男性似乎更多见[9]。RCMD的发病在各个年龄段似乎并不呈有规律的分布。来自法国老年医院的调查发现,MDS中RCMD(包括RCMD- RS)所占的比例最高,达73%,认为老人不能耐受贫血,较早出现症状,以此更容易发现早期MDS[10]。

2 细胞遗传学与基因异常

2.1染色体异常与RCMD 细胞遗传学异常是MDS诊断、治疗和判断预后的重要依据。Düsseldorf的MDS治疗提示RCMD伴染色体异常的比例为49.1%[2];印度的研究表明一半的RCMD患者发现5q-,其中包括部分意义不明的染色体异常[11];我国的资料显示与西方有所不同,中日友好医院的单中心研究发现,RCMD伴染色体异常比例为22.2%,而来自上海多中心的435例MDS患者显示,RCMD伴染色体异常的比例为34.5%,并且染色体异常的分布与西方也有所不同[12-13]。

2.2基因异常与RCMD 低危MDS在细胞遗传学正常的情况下只能依赖细胞形态检查,单核苷酸多态性等位基因的不平衡可能为诊断提供新的标记。Mohamedali等[14]采用微阵列分析的方法检测了119例低危的MDS患者(包括63例RCMD),发现12% RCMD的4q上存在单亲二倍体,多因素分析结果显示其与总生存期相关。Mohamedali等[15]研究了MDS患者第4号染色体单亲二倍体上的TET癌基因家族成员2(TET2),发现全部的RCMD-RS患者单亲二倍体4q24上存在TET2突变,提示两者具有相关性。

细胞周期和凋亡调控基因参与了MDS的发病,Economopoulou等[16]检测了以上基因mRNA的表达水平以及凋亡、处于S期细胞的比例,病例中包括7例RCMD和2例RCMD-RS,发现抗凋亡基因髓细胞白血病基因1和B细胞淋巴瘤/白血病基因-X长片段(Bcl-xL)表达上升,但主要表达于国际预后积分系统积分较高的病例,认为细胞依赖性激酶1、2、4以及p21与凋亡的程度相关,凋亡蛋白半胱氨酸蛋白酶3与处于S期的细胞比例有关,细胞周期和凋亡调控基因参与了MDS(包括RCMD)的发病。人类亲嗜性反转录病毒转化序列C基因定位于染色体11q 23.3,编码的蛋白质有E3泛素连接酶的活性,其对激活的酪氨酸激酶呈负性调节作用。亲嗜性反转录病毒转化序列C突变在MDS中非常少见,约占总患者的0.6%,但有11.8%的患者在MDS进展为急性白血病的过程中可以检测到亲嗜性反转录病毒转化序列C突变,提示此类基因突变可能参与白血病转化过程,在RCMD患者中也可见到[17]。

剪切因子3b,亚单位1(splicing factor 3b,subunit 1,SF3B1)作为编码U2小核糖核苷酸复合体的核心组件,在糖核酸前体转变为成熟的mRNA中起调控作用,最近的研究发现MDS患者中有20%存在SF3B1的突变,特别多见于伴铁粒幼细胞增多的类型[18-19]。来自中国医学科学院的研究证实,104例MDS-RS患者RCMD-RS占58%,多因素分析发现SF3B1突变与血小板计数、红细胞平均体积、铁粒幼红细胞比例、骨髓幼粒幼红数量相关,是一个良好的预后因素[20],与欧洲等研究的结论相似[21]。进一步的研究将伴环状铁粒幼细胞增高的患者分别归入难治性贫血伴环状铁粒幼细胞增多和RCMD-RS组单独进行比较时发现,有无SF3B1突变却不能提示预后的不同[22];来自亚洲日本的研究也发现伴有环状铁粒幼细胞增多的MDS与SF3B1突变相关,而先天性的铁粒幼细胞贫血却无法检测到SF3B1突变,说明两者有着不同的遗传学背景[23]。Kracmarova等[24]采用互补DNA芯片和实时定量聚合酶链反应的方法检测了588个基因,按5q-综合征、RCMD、难治性贫血伴原始细胞过多型等分组检测发现切除修复交叉互补基因1、Fms-like酪氨酸激酶1、核磷蛋白基因4和增殖细胞核抗原基因在RCMD组呈中等表达,增殖细胞核抗原基因与原始细胞比例呈正相关,其出现往往提示预后不良,疾病容易进展。研究发现,表观遗传学的改变、多种抑癌因子启动子的异常甲基化在MDS的发病过程中发挥了重要的作用。韩国的研究显示,通过微阵列全基因组甲基化的测试,谷胱甘肽S-转移酶M5、Bcl-2促凋亡亚家族成员3和血管生成素样蛋白2在RCMD组甲基化程度较低,69个基因在难治性贫血伴原始细胞过多型组出现较高程度的甲基化,推测这些基因可能与MDS进展为白血病相关[25]。

粒系分化相关转录因子1是骨髓细胞生成过程中一个重要的转录因子,其与GATA家族转录因子1相互激活,决定造血干细胞是否向红系或是淋系分化。Cheng等[26]研究了细胞遗传学正常的RCMD(CN-RCMD),采用基因芯片发现约4600个基因启动子组蛋白H3赖氨酸27三甲基化(histone H3 lysine 27 trimethylation,H3K27me3)水平升高,H3K27me3水平与粒系分化相关转录因子1相关基因及下游的髓细胞的基因表达呈负相关,H3K27me3水平升高造成了粒系分化相关转录因子1途径的表观遗传学的失活是CN-RCMD的发病原因之一。

3 骨髓造血细胞、微环境变化

MDS是一种干细胞疾病,近期的研究推测骨髓的微环境与疾病的发生、发展相关[27]。Endoglin(CD105)是转化生长因子β超家族蛋白的共同受体,是一种与增生有关的内皮细胞的细胞膜抗原,在与肿瘤有关的新生血管内皮强烈表达。del Rey等[28]发现,RCMD患者的血管再生的形式与MDS的其他亚型相比有所不同,推测其原因是RCMD患者Endoglin的异常。

Seiki等[29]研究了120例血小板减少的MDS患者,其中1/3为RCMD,发现RCMD组血浆中促血小板生成素的水平显著高于难治性贫血伴原始细胞过多型组,提示血浆较高促血小板生成素的水平预示着相对良好的预后。如果巨核细胞过多并不预示着良好的预后。Sakuma等[30]于2006年发现,低增生的骨髓细胞发育不良反而不易进展为白血病,CD34+细胞增多常预示着疾病进展。中性粒细胞的减少在低危的MDS中却是一个不良的预后因素,来自西班牙MDS登记处的资料显示,严重的粒细胞减少提示生存期缩短,尤其多见于RCMD的患者(占总数的40%)[31]。骨髓原始细胞比例是RCMD WHO分类的重要依据之一,RCMD的骨髓原始细胞比例<5%,进一步分层研究发现<3.5%的RCMD患者的预后好于原始细胞>3.5%者[32]。Knipp等[33]对1103例低危MDS患者的研究发现,外周血存在1%原始细胞的患者生存期与难治性贫血伴原始细胞过多型患者相似,提示外周血原始细胞比例的意义大于骨髓原始细胞检测,推测与骨髓血窦功能异常导致骨髓原始细胞进入外周血有关。

4 免疫与凋亡

越来越多的研究表明,自身免疫参与了MDS的发病,来自美国癌症治疗中心的9例MDS相关的T细胞大颗粒淋巴细胞中有5例与RCMD相关,提示RCMD的发病与T细胞的异常存在着某种联系[34]。外周Th1/Th2比值在RCMD中变化较大,Hamdi等[35]通过研究未发现其比值与血细胞发育不良的严重性有相关性,但CD8+T细胞比例在Th1/Th2比值较低组下降明显,提示Th1/Th2比值的不平衡可能导致了CD4+/CD8+细胞比例的变化,参与了MDS的发病过程。Wiater等[36]也研究了MDS患者骨髓中的淋巴细胞亚群,病例中RCMD占45%,发现CD3+T细胞与粒细胞增生程度相关,而CD3+/CD8+T细胞与红系发育不良及巨核细胞增生程度有关。已知Foxp3+调节性T细胞(Tregs)在诱导免疫耐受的过程中起着重要的作用,Tregs的增殖可能导致了人体抗肿瘤反应的抑制。Hamdi等[37]临床检验发现,MDS的亚型单纯红系造血异常的难治性贫血、难治性贫血伴环状铁粒幼细胞增多、难治性贫血伴原始细胞过多型组均发现Tregs数量的上升,但RCMD组却无明显变化,其原因需要进一步探讨。Májek等[38]用蛋白组学的方法研究了RCMD患者血浆蛋白的数量及质量的变化,发现了57个较特异的蛋白质,其中包括补体C4-A、C4-B的蛋白碎片,认为补体也可能参与RCMD的发病。自身免疫的异常可表现为造血细胞对于凋亡敏感性的增加,临床观察到细胞核的碎裂、隆起均高度提示为凋亡过程。Pülhorn等[39]通过对骨髓活检标本的研究发现低危MDS血细胞凋亡增加,细胞毒性T细胞数目增加,克隆性T细胞受体重排,提示自身激活的T细胞诱导了凋亡的发生。

5 小 结

MDS-RCMD是MDS中最常见的亚型,由于首次诊断时多为低危状态,疾病进展相对缓慢,往往容易忽视,同时较难观察到完整的疾病进展过程,对于此类疾病的研究也较为困难。我国RCMD流行病学特点可能与西方有所不同,其发病机制也可能存在自身特点。虽然在细胞遗传学、免疫、凋亡、骨髓微环境在发病机制中的作用有了进一步的发现,但MDS-RCMD的确切的发病机制并没有完全阐明,有待进一步的深入研究,重视RCMD有助于及早诊断、治疗及预防白血病转化,从而提高整个MDS的诊疗水平。

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