急性淋巴细胞白血病基因突变的研究进展*

司君齐 热西担·努尔买买提 综述 田晨 审校

急性淋巴细胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）是淋巴细胞在早期阶段分化异常，发生恶性增殖所导致的疾病。其主要病理表现为大量原始细胞在骨髓内聚集，破坏骨髓正常的造血微环境，从而产生贫血、感染、出血三系减少的症状，晚期还可发生髓外浸润。ALL在儿童中更易发生，占儿童白血病的80%，在幼童期（1～4岁）发病率最高，儿童期（5～14岁）、青春期（15～39岁）急剧下降，25～45岁达到最低点，45岁之后ALL发病率仅略有增加。在成人中，75%的病例由B淋巴细胞发展而来，其余病例由T淋巴细胞发展而来。随着医疗水平的进步，ALL患者结局显著改善，5年总生存率显著提高，儿童ALL的5年总生存率可达90%[1-2]。

ALL的发生与染色体异常和基因突变密切相关。传统ALL风险分层基于临床特征，如年龄、白细胞计数和对化疗的反应。然而，这种方式并不能很好的识别高危患者，导致未对其实行早期干预，最终复发。近年来，随着二代测序（next-generation sequencing，NGS）、多重连接探针扩增（multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA）等技术的发展，提高了临床上对ALL发病机制的认识，也使得细胞遗传学、基因融合及突变等成为评估ALL风险的重要预后指标，有助于对不同风险分层患者实行个体化治疗，同时为靶向治疗提供了契机[3]。本文就近年来基因突变在ALL中的研究进展进行综述，旨在为ALL的诊疗及预后提供帮助。

1 TP53

TP53是人类癌症中最常见的突变，该基因位于17号染色体，编码一种核磷酸化蛋白，参与DNA修复或代谢过程，可诱导细胞周期停滞、衰老、凋亡。TP53突变可导致细胞周期失调、基因组不稳定和细胞增殖失控，几乎发生在所有类型的癌症中，以卵巢癌、食道癌、结直肠癌更为常见[4]。

Stengel等[5]利用NGS技术，识别625例新诊断ALL患者的TP53突变并量化其负荷，发现98例（15.7%）患者存在110个突变，TP53突变/缺失的频率随着年龄的增长而显著增加，60岁以上的患者中TP53突变频率可达25.2%。对突变类型的研究表明，绝大多数突变是错义突变（81.8%），其次是移码突变（7.2%）、框内缺失（4.5%）、剪接位点突变（2.7%）和无义突变（3.6%）。通过对TP53突变与细胞遗传学的相关性分析发现，TP53突变与低二倍体、MYC易位及复杂核型有显著关联。生存分析结果显示，突变患者的总生存期（overall survival，OS）显著缩短。

2 IL-7/IL-7R

IL-7与IL-7R在B细胞发育过程中发挥重要作用，二者结合，促进前体细胞的增殖和存活、祖B细胞向前B细胞转化。在B细胞发育过程中，IL-7Rα信号传导受到严格调节，并与PAX5、EBF1或IKAROS等关键转录因子及pre-BCR联合，调节Ig基因重排[6]。IL-7R表达过多或过少都会导致B细胞发育异常，其缺失会导致严重的联合免疫缺陷。IL-7R多态性已被证明是许多自身免疫性疾病或涉及过度免疫和炎症反应的危险因素[7]。

Kim等[8]利用NGS技术对200例成人急性T淋巴细胞白血病（T-cell acute lymphoblastic leukemia，TALL）患者骨髓样本进行测序，发现IL-7R通路相关基因突变发生在57例（28%）患者中。JAK3是IL-7R下游信号分子中突变频率最高的基因，IL-7R突变与NOTCH1突变呈正相关，与K/NRAS、PTEN突变呈负相关。该基因突变与诱导化疗后微小残留病灶（minimal residual disease，MRD）阳性呈正相关，但并未导致不良预后。

Li等[9]通过对儿童T-ALL患者样本进行全基因组和靶向外显子组测序发现151个突变基因与患者的临床和生物学特征相关联，IL-7R信号通路的突变与类固醇耐药性和不良结局相关，IL-7R信号通路抑制剂可使类固醇耐药的ALL细胞系恢复对类固醇的敏感性。在体外构建IL-7R突变的前体急性B淋巴细胞白血病（B-cell acute lymphoblastic leukemia，BALL）小鼠模型，给予磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）和哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）双抑制剂dactolisib，发现IL-7R介导的信号传导被阻断，ALL小鼠外周血中白血病细胞比例明显下降，延长了小鼠生存期[10]。dactolisib有望成为IL-7R突变相关ALL患者的靶向治疗药物。

3 GATA3

GATA3编码T和B细胞的发育和分化过程中的关键转录因子，有研究表明其可在多能造血干细胞（hematopoietic stem cell，HSC）中表达，但作用尚未明确[11]。GATA3表达增强可抑制自然杀伤细胞和CD8+T细胞的成熟[12]。越来越多的证据表明，其突变与乳腺癌、霍奇金淋巴瘤、ALL的发生和预后有关[13]。

GATA3遗传突变可增加青少年和成人对B-ALL的易感性。GATA3rs3824662顺式促进GATA3表达，进而通过CRLF2-JAK2-STAT3相关的自噬激活导致对左旋门冬酰胺酶耐药。鲁索替尼可抑制JAK2-STAT3信号传导，进而抑制了自噬活化，增加B-ALL细胞对左旋门冬酰胺酶的敏感性[14]。Zhang等[15]对2 597例高风险B-ALL儿童进行了全基因组关联研究，评估了863 370个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）与诱导治疗后MRD之间的关系，证实GATA3rs3824662等位基因A的携带者与较高的MRD和复发率有关。上述发现对于儿童BALL的前期风险分层具有重要价值，为研发ALL新药提供了思路。

4 DNMT3A

DNMT3A在T细胞发育和T-ALL发展过程中起着重要作用，可通过控制基因表达程序的特定DNA甲基化，维持HSC分化和自我更新之间的平衡。已在多种血液系统恶性肿瘤，如急性髓系白血病、骨髓增生异常综合征、骨髓增殖性肿瘤中发现DNMT3A突变，该基因突变通常被认为是白血病前期事件[16]。有研究发现，DNMT3A功能丧失与NOTCH1功能增强共同作用，促进小鼠T-ALL的发生[17]。

Bond等[18]对198例成人T-ALL患者进行NGS，在18例患者（9.1%）中检测到了DNMT3A突变，大多数发生在编码定义蛋白质功能的区域。突变患者年龄明显大于未突变者，且耐药和诱导治疗失败比例增加，预后也更差。有研究表明，T-ALL可能是在DNMT3A突变的克隆造血背景下发生的，而其他遗传改变是在白血病转化时获得的[17]。该发现有助于更好地了解TALL的发生发展，从而推动治疗的进步。

5 IKZF1

IKZF1基因位于染色体7p12.2上，由8个外显子组成，该基因编码转录因子IKAROS，属于与染色质重塑相关的锌指DNA结合蛋白家族。该蛋白的表达仅限于胎儿和成人血液系统，行使调节淋巴细胞分化的作用。IKZF1与常见变异型免疫缺陷病、先天性纯红细胞再生障碍性贫血等疾病相关[19]。近几年来，IKZF1一直是白血病相关研究的明星基因，已被发现是Ph样ALL的常见基因改变[20]。

Churchman等[21]发现IKZF1体细胞遗传突变在高危B-ALL患者中常见，尤其是家族性儿童ALL患者，与预后不良相关。IKZF1突变ALL细胞更偏向于表达干细胞样特征，且对酪氨酸激酶抑制剂（如达沙替尼）的敏感性降低。使用CRISPR-Cas9技术将IKZF1基因敲除后导致B-ALL细胞对常见疗法（包括地塞米松、门冬酰胺酶和柔红霉素）表现出相对耐药性，也证实了上述结论[22]。IKZF1缺失的ALL患者往往年龄较大、外周血白细胞计数较高、更易出现原始表型，在诊断时发生中枢神经系统受累的比例更高，治疗后MRD风险更高，因此预后更差[23]。对IKZF1缺失患者进行强化治疗，可明显改善其总体生存率，但强化治疗必定会增加一定的不良反应。因此，如何界定强化治疗适应证仍是目前尚未解决的问题。

6 NOTCH1

NOTCH1基因是高度保守的NOTCH基因家族成员，位于染色体9q34.3，编码NOTCH1跨膜蛋白。Notch信号通路参与胚胎发育、细胞的生长、凋亡和分化等生理过程，在淋巴细胞分化、发育和增殖中起重要作用，与乳腺癌（特别是三阴性乳腺癌）、脑肿瘤等多种癌症有关[24]。该基因突变在ALL的发生和进展中起关键作用，是引起人类T-ALL的关键调节因子，约50%～60%的T-ALL样本显示NOTCH1突变[25]。

Jenkinson等[26]使用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）技术对162例儿童T-ALL患者进行NOTCH1突变分析，在101例（62%）患者中检测到NOTCH1突变。突变患者在诱导治疗后更易为MRD阴性，且患者往往预后更佳。NOTCH1一直是近年来的研究重点，研究人员已经开发出γ分泌酶抑制剂（γ-secretase inhibitors，GSIs）、去整合素-金属蛋白酶（a disintegrin and metalloprotease，ADAM）抑制剂、NOTCH1靶向单克隆抗体等多种药物，有望应用于临床实践[27]。

7 CRLF2

CRLF2是一种蛋白质编码基因，编码细胞因子受体样因子2（cytokine receptor-like factor 2，CRLF2），也称为胸腺基质淋巴生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）受体。CRLF2亚基与IL-7R形成异源二聚体复合物以产生TSLP的功能受体，激活STAT3、STAT5和JAK2途径，控制细胞增殖和造血系统发育等过程。约5%～10%的B-ALL、50%的Ph染色体阳性ALL、50%～60%的ALL合并唐氏综合征（Down syndrome，DS）患者中存在CRLF2重排，这种改变往往会导致白血病细胞对糖皮质激素敏感性下降[28]。

CRLF2突变与多种临床特征相关，如初诊时高白细胞数、较低的血小板、较高的MRD比例、较差的生存期等。因此，可能成为重要的标志物，进行风险分层，从而指导治疗决策[29]。Mohamed等[30]开发出一种针对CRLF2的新型单链可变片段（single-chain fragment variable，scFv），该片段可在纳摩尔范围内表现出与CRLF2蛋白极佳的亲和力。从而有效阻断STAT通路，在体外试验中，可靶向Ph染色体阳性ALL细胞中过表达的CRLF2，有望应用于CRLF2过表达ALL患者的精准治疗。

8 结语与展望

表观遗传学的改变在ALL的发生发展过程中发挥至关重要的作用。点突变，特别是错义和移码突变，可导致基因功能丧失或获得不同程度的致癌活性，这为一系列致癌事件奠定了基础，将正常淋巴细胞转化为白血病细胞[1]。突变基因可作为ALL的生物标志物，预测癌症发生、疗效、预后，可通过对高危患者进行适当干预，以改善其结局。尽管目前ALL患者的预后已有极大提高，但仍有部分复发难治性患者，随着精准医疗的发展，各种突变基因很可能成为未来治疗ALL的靶点。