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髓系肿瘤胚系易患因素研究进展

2020-12-19聂代静王芳周晓苏刘铭李绵洋刘红星

分子诊断与治疗杂志 2020年8期
关键词:体细胞中位基因突变

聂代静 王芳 周晓苏 刘铭 李绵洋 刘红星,,4★

肿瘤的发生是遗传和环境共同作用的结果。2015年本团队曾撰文强调血液肿瘤的遗传和先天易感因素值得重视[1]。在2016年修订的世界卫生组织(world health organization,WHO)造血和淋巴组织肿瘤分类中,一个重要的更新是将“具有胚系易患因素的髓系肿瘤(myeloid neoplasms with germline predisposition,MNGPs)”列为独立的分类[2]。美国血液学会(the American Society of Hematology,ASH)已联合临床基因组资源协会(the Clinical Genome Resource,ClinGen)成立髓系肿瘤(myeloid neoplasms,MNs)变异治疗专家组,制定胚系易感突变相关的指南[3]。本文结合笔者近年的相关研究和工作经验,介绍该领域的最新研究进展。

1 MNGPs 鉴定的临床意义

既往认为MNGPs 罕见,临床诊疗中常忽视遗传综合征相关体征的检查和家族史调查,或因条件限制无法进行相关检测。近年来新一代高通量基因测序(next generation sequencing,NGS)技术的进展和推广应用,使基因检测的临床常规应用和MNGPs 的正确诊断成为可能。

MNGPs 不仅见于儿童和青少年,也可于中年甚至老年发病[2,4]。相当比例的患者不伴特征性体征或家族史,表现为散发的MNs[2,4]。因此,年龄、体征和家族史都不能作为排除MNGPs 的依据。既往认识不足和缺乏基因检查的依据时,MNGPs 的发生率被低估。尽管特定基因相关的MNGP 发生率不高,但目前可鉴定的各种MNGPs 的总发生率可达MDS 和AML 的4%~15%[4-6]。不同的MNGPs的内在原因、进展规律和治疗反应各有特征,因此需要针对胚系病因制定更合适的治疗策略[1,2,4]。MNGPs 患者的家庭成员也可能携带致病突变,并有发生MNs 的风险。因此还应进行家系调查,密切随访突变携带者,必要时进行医疗干预[2]。

2 既往无器官功能异常的MNGPs

这类MNGPs 主要以血液肿瘤发病,目前已鉴定的主要有CEBPA-MNGP 和DDX41-MNGP。

CEBPA是AML 中最常发生体细胞突变的基因之一[1,7]。CEBPA-MNGP 患者发生AML 时常为双CEBPA等位基因突变(CEBPAdouble mutation,CEBPAdm),胚系突变常位于基因5′端,体细胞突变常位于3′端。CEBPA-MNGP 接近完全外显,常于儿童及青少年期发生AML,但也有46 岁发病的报道[8]。CEBPA-MNGP 的形态和免疫表型与体细胞CEBPA突变的AML 相似,发病前常无血细胞异常和MDS 病史[9]。患者对化疗敏感,但易复发或发生第二次的原发AML,这部分患者需异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation,allo-HSCT)治疗[10]。在本团队的一项研究中,5.3%的CEBPAdm-AML 患者携带胚系CEBPA突变,即为CEBPA-MNGP[10]。所报道的4 例患者分别于4、9、11 和23 岁发病,其中3 例分别在化疗缓解后10、26和66个月复发,1例在随访期间持续缓解。

DDX41突变见于约1.5%的MNs,其中一半伴胚系突变[4]。DDX41-MNGP 发病年龄大(中位年龄62岁),多以MDS 发病,也可为AML。DDX41-MNGP预后差,但对去甲基化治疗反应好。在一项中国的报道中:DDX41-MNGP 在MNs 中的发生率为1.6%,发病中位年龄67 岁;88%的DDX41-MNGP患者伴另一DDX41等位基因体细胞突变;这些患者对去甲基化治疗的反应率可达69%[11]。

3 伴既往血小板异常的MNGPs

家族性血小板异常伴AML 易患(familial platelet disorder with predisposition to AML,FPD/AML)是一种RUNX1基因突变的常染色体显性遗传综合征[1-2]。RUNX1编码一种在造血中起重要作用的转录因子蛋白,其体细胞突变和RUNX1-RUNX1T1融合基因在MNs 中常见且具有重要临床意义。在WHO2016 版分类标准中,伴RUNX1-RUNX1T1的AML 和RUNX1-MNGP 各被列为独立的AML 遗传学分型,RUNX1体细胞突变的AML(RUNX1-AML)被列为暂定分型[2]。最近的报道发现高达30%的RUNX1-AML 患者携带胚系RUNX1突变,即属于RUNX1-MNGP[12]。RUNX1-MNGP 与体细胞突变的RUNX1-AML 具有不同的伴随基因突变谱[13]。

RUNX1 调节巨核细胞发育和血小板生成。RUNX1-MNGP 以血小板数量和功能异常为特点,常在较年轻时进展为MDS/AML(中位发病年龄33 岁)[1-2,4]。不同RUNX1家系外显率差异很大(11%~100%,中位数44%),同一家系中患者的临床表现亦不相同[4]。胚系RUNX1突变多位于5′端,进展为AML 时常伴随其他基因的体细胞突变。另一RUNX1等位基因的体细胞突变常见,但非必须。关于RUNX1-MNGP 的研究相对较多,但对于各种RUNX1突变,如何判断其病理意义仍是重要问题。ASH/ClinGen 专家组已发布关于胚系RUNX1突变变异致病意义的专家建议,初步制定了含52 个变异的注释列表[3,14]。

2 型血小板减少症(thrombocytopenia 2,THC2)是ANKRD26基因突变导致的常染色体显性遗传病,以轻至中度血小板减少和MDS/AML易患(较总体人群高约30 倍)为特征[1-2,15]。ANKRD26突变多位于5′端非编译区,影响RUNX1等转录因子与其启动子的结合。ANKRD26-MNGP患者常表现为轻度血小板减少和轻度出血倾向,血浆促血小板生成素常升高,骨髓检查可见巨核系造血异常、小巨核细胞伴核分叶异常等[16]。

ETV6基因突变可导致5 型血小板减少症(thrombocytopenia 5,THC5),表现为常染色体显性的家族性血小板减少和血液肿瘤[1,2,4,17]。患者伴不同程度血小板减少,轻至中度出血倾向。ETV6突变多位于结合DNA 的ETS 结构域,以二聚体和显性负效应影响正常ETV6 蛋白的核定位,从而导致血小板相关基因异常表达。THC5 更多进展为急性淋巴细胞白血病,但也可发生MDS/AML。

4 伴其他器官功能异常的MNGPs

主要包括GATA2-MNGP、遗传性骨髓衰竭综合征(inherited bone marrow failure syndromes,IBMFS)、Bloom 综合征(Bloom syndrome,BSyn)和遗传性端粒疾病(telomere biology disorders,TBD)等[2]。这些综合征多涉及一组基因,具有多种临床表现。

胚系GATA2突变可见于编码区和非编码区,多为单等位基因的错义、无义或调节区突变。突变携带者可表现为免疫缺陷、淋巴水肿、耳聋及MDS/AML 易患[2],也可仅以中性粒细胞减少或骨髓衰竭发病[4]。GATA2相关疾病的发病年龄和疾病表型具有很强的异质性:中位年龄约20 岁,64%表现为感染,9%表现为淋巴水肿,21%以MDS/AML 为首发病;约70%的GATA2胚系突变携带者会进展为MDS/AML,中位年龄29 岁[18]。多数GATA2-MNGP 儿童病例表现为散发性MDS/AML,并无MNs 家族史或其他综合征表现。GATA2-MNGP 预后较差,合并NRAS等体细胞突变可能会促进向AML 的进展[19-20]。Allo-HSCT 可改善这部分患者的预后,但易发生移植相关的神经毒性反应和血栓事件[19]。

IBMFS 包括范可尼贫血(Fanconi anemia,FA)、Shwachman-Diamond 综合征、Diamond-Blackfan 贫血和先天性重型中性粒细胞减少症(severe congenital neutropenia,SCN)等。其中FA 最为常见,约25%~30%的FA 患者并无畸形、皮肤色素异常及身材矮小等综合征表现[2,4,21]。FA 患者发生各种肿瘤的概率是总体人群的600~800 倍,MDS/AML可能是首发病。到50 岁时有40%的FA 患者发生MDS,40 岁时有20%发生AML,其中FANCD1/BRCA2突变携带者常更早期发生白血病[4]。目前已鉴定22 种FA 相关的基因,FANCA突变最常见,约23%~40%的FANCA突变为基因片段缺失,在常规NGS panel 测序或WES 分析时容易被忽略[22]。

编码DNA 解旋酶的BLM基因突变可导致BSyn,患者常有发育异常、光敏性皮炎、免疫缺陷等表现[1,23]。BSyn 患者到40 岁时有80.9%发生肿瘤,其中白血病可占40%[1,23]。本团队曾报道一例患者于8 岁时被诊断为再生障碍性贫血(aplastic anemia,AA),曾对激素和环孢素治疗有反应,但3年后进展为AML[23]。体格检查有皮肤色素沉着和轻度头颅骨发育异常,但无其他BSyn 相关的典型体征。经联合WES 和转录组测序发现该患者携带两个遗传性的BLM截短型突变,并且RUNX1-PRDM16融合基因阳性。该患者的AML 常规化疗未能缓解,经挽救性allo-HSCT 获得了持续的完全缓解。

SCN 以持续的中性粒细胞减少和严重的细菌感染为特征,已鉴定的致病基因有ELANE、G6PC3、GFI1、WAS和HAX1等[1,4]。近年来粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF)的应用帮助90%的患者显著改善了生存,但累积发生MDS/AML 的风险也增加,并且呈G-CSF 剂量相关性。使用G-CSF 超过10年的SCN 患者中,每年约2.3%发生MDS/AML,进展为AML 时常继发CSF3R突变。

先天性角化不良(dyskeratosis congenita,DC)是TBD 的临床表现形式之一,除骨髓衰竭和肿瘤易患以外,还可伴肺/肝纤维化。指甲发育不良、花斑状皮肤色素异常和黏膜白斑是其典型体征,MDS/AML 的发生风险是总体人群的2663 倍[1,2]。部分DC 患者可只表现为造血衰竭,缺乏皮肤黏膜异常等典型表现,难以与AA 和低增生性MDS 鉴别。另一方面,15%的MDS 患者携带DC 相关的胚系基因突变[1]。对于伴MDS 家族史或有血细胞减少、头颈部鳞癌、肺/肝纤维化的MDS/AML 患者,应筛查DC 相关的胚系基因突变。

5 其他新发现的MNGPs

上述MNGPs 只能解释一少部分具有遗传倾向MNs[24]。人们对MNGPs 的认识仍在不断拓展,近年来报道的相关基因有TET2、SAMD9、SAMD9L、SRP72、STG2B和GSKIP等[4,24-26]。在一项对179 例疑似IBMFS 患者的研究中,用WES 鉴定有48%(86例)为IBMFS,其中18.6%(16/86)为SAMD9或SAMD9L突变,7%(6 例)为MECOM/EVI1突变,8%(7 例)为ERCC6L2突变[24]。SAMD9或SAMD9L胚系杂合突变携带者常表现为持续的血小板减少,易进展为伴单体7/7q-的MDS,并且具有多种临床表型,也可直接以MDS/AML 发病[4,24]。

TET2体细胞突变常见于MNs[7],近两年也开始有胚系TET2突变的血液肿瘤家系报道[25-26]。在2019年报道的一个家系中,携带相同的TET2移码突变的3 名同胞分别于39、45 和46 岁时发生不同类型的淋巴瘤[25]。在新近报道的一个MNs 家系中,携带相同TET2移码突变的3 名同胞分别于53、60 和61 岁时诊断为真性红细胞增多症、CMML 和AML[26]。本团队曾于2016年报道一例2 岁6 个月发病的AML 患者同时携带胚系TET2和NOTCH1突变,该患者同时有RUNX1-RUNX1T1融合基因、CALR突变和KIT突变阳性,并对常规化疗方案耐药[27]。这些报道提示,胚系TET2突变相关的血液肿瘤可能具有异质性强、难治、预后差的特点。

6 总结及展望

本团队于2017年撰文提出遗传致病因素的冰山模型,并预期肿瘤等疾病的遗传易患因素将越来越多被揭示[28]。高通量基因测序、基因组分析、大数据和人工智能技术的进展正在加速MNGPs的发现和基因检测的临床应用[29-31]。越来越多的证据显示相当比例的血液肿瘤患者存在胚系易患因素[32]。有效检测和分析MNGPs 相关的基因突变可帮助更多患者得到正确诊断和个体化治疗,但亦应注意基因变异临床意义的准确解释需要病理学家、临床医师和临床遗传学家等多学科的紧密合作[2-3]。

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