TET2突變檢測在血液腫瘤中的臨床價(jià)值

羅 婧綜述,劉立根審校

(復(fù)旦大學(xué)附屬上海市第五人民醫(yī)院血液科、復(fù)旦大學(xué)血液病研究中心,上海 200240）

1 TET2基因的起源與結(jié)構(gòu)

TET家族中包括TET1、TET2及TET3。TET1位于染色體10q22,在急性髓系白血病(AML）相關(guān)的染色體易位t(10;11）(q22;q23）中作為混合性白血病(MLL）的融合配體出現(xiàn)在少數(shù)AML中。TET1編碼2-酮戊二酸和二價(jià)鐵離子依賴性的雙加氧酶,它們可以在胚胎干細(xì)胞中催化5-甲基胞嘧啶與5-羥甲基胞嘧啶的轉(zhuǎn)化,而這種轉(zhuǎn)化可能促進(jìn)DNA的去甲基化[1]。由于TET家族的高度保守,可以推斷TET2和TET3也可能有類似作用。Tahiliani等[1]推測TET2的突變可以加強(qiáng)DNA甲基化,從而為突變細(xì)胞提供潛在的生長優(yōu)勢,形成腫瘤。TET3位于染色體2p13.1,其功能現(xiàn)在還未知。

2005年,Viguie等[2]在4例AML患者中發(fā)現(xiàn)4q24上的基因重排,通過BAC克隆和熒光原位雜交顯示出伴有4q24斷裂點(diǎn)處0.5Mb的缺失區(qū)域。4例患者中一例患者同時(shí)存在T細(xì)胞淋巴瘤,因此推測缺失可能發(fā)生于早期造血干細(xì)胞。2008年,Delhommeau等[3]報(bào)道了在骨髓增殖性腫瘤(MPN）患者染色體4q24上獲得性的雜合現(xiàn)象缺失(LOH,loss of heterozygosity）,這也是關(guān)于TET2突變的第一次較明確的報(bào)道。TET2突變最先在 JAK2 V617F陽性的MPN患者中被發(fā)現(xiàn),后來在JAK2 V617F陰性的MPN、系統(tǒng)性肥大細(xì)胞增多癥(SM）、急性髓系白血病(AML）和骨髓增生異常綜合征(MDS）等中也相繼被發(fā)現(xiàn)。

近年來TET2與血液腫瘤的關(guān)系逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)?，F(xiàn)在TET2普遍被認(rèn)為是位于染色體4q24上含11個(gè)外顯子的腫瘤抑制基因,長度為150 kb并且作為轉(zhuǎn)錄本在體內(nèi)廣泛表達(dá),特別是在髓系白血病細(xì)胞系、臍帶血的CD34+細(xì)胞和正常的粒細(xì)胞中。此外,TET2又分為很多亞型,其中包括TET2亞型A(NM 001127208 2002氨基酸）和亞型B(NM 017628 1165氨基酸）,現(xiàn)階段對于亞型A的研究較多。

2 TET2基因的突變類型

TET2突變的種類有缺失、插入、移碼突變、無義突變、錯(cuò)義突變及鈍化等幾種類型[4,5,6]。常見的突變時(shí)移碼突變與截?cái)嗤蛔?多發(fā)生在外顯子3及外顯子11,導(dǎo)致移碼或終止密碼子改變[4]。這種改變常導(dǎo)致截短翻譯或潛在的腫瘤抑制蛋白的不充分表達(dá)[4,7]。所有TET2突變都發(fā)生于體細(xì)胞,而非種系(germline）突變。正是這些突變使TET2基因轉(zhuǎn)錄成無功能的TET2蛋白,從而導(dǎo)致腫瘤形成。

3 血液腫瘤患者TET2基因突變的檢測

Delhommeau等[8]推測MDS、MPN和AML的造血干細(xì)胞在早期階段有相同的遺傳學(xué)變異,聯(lián)合使用分子生物學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)、比較基因組雜交和單核甘酸多態(tài)性分析等方法研究上述疾病中抑癌基因的共同特點(diǎn),發(fā)現(xiàn)了這種候選的抑癌基因—TET2。Delhommeau等進(jìn)一步測定了320名患者的TET2基因編碼序列,并使用體外克隆分析以及將腫瘤細(xì)胞植入小鼠體內(nèi)等方法分析TET2基因缺失或突變后果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),81例MDS患者中15例(19%）、198例MPN患者中24例(12%）(有或無JAK2V617F突變）,21例繼發(fā)性AML中5例(24%）,9例慢性粒單核細(xì)胞白血病患者中2例(22%）存在有TET2基因缺陷。TET基因缺陷存在于造血干細(xì)胞中,而且分析發(fā)現(xiàn)有5例MPN患者的TET2基因缺陷先于JAK2 V617F突變。

隨后有研究報(bào)道,10%-20%的MDS、MPN、繼發(fā)性AML和慢性粒單核細(xì)胞白血病存在TET2突變[9]。TET2突變被發(fā)現(xiàn)存在于各類AML的亞型中,也可以與以往報(bào)道的致癌基因(如JAK2、FLT3及RAS）共存于同一患者[10]。

Kosmider等[11]收集88例慢性粒單核細(xì)胞白血病(CMML）慢性期患者和14例確診CMML后發(fā)生急變的患者的血標(biāo)本和骨髓細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)在88例慢性期CMML患者中有44例檢測到TET2突變。隨后,該研究小組在96例MDS患者中也發(fā)現(xiàn)23%患者存在TET2突變。[5]

Tefferi等[7]報(bào)道,在SM患者中TET2有著更高的突變頻率。Tefferi等用高通量DNA序列分析48例SM患者骨髓DNA,其中包括42例符合系統(tǒng)性肥大細(xì)胞增多癥WHO 2008診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者和6例有FIP1L1-PDGFRA融合基因的患者。結(jié)果發(fā)現(xiàn),12例(29%）SM患者存在TET2突變,6例FIP1L1-PDGFRA患者均未檢測到TET2突變[12]。

Ce′cile Saint-Martin[13]研究分析了來自42個(gè)家庭中的 61例MPN病人的 TET2基因突變,12例(20%）JAK2V617F陽性或陰性的病人中發(fā)現(xiàn)了15個(gè)明顯突變。Langemeijer等[14]通過SNP微列分析發(fā)現(xiàn)在MDS患者中4q的反復(fù)缺失及雜合體型無功能拷貝的缺失,并對102例MDS患者進(jìn)行的序列分析顯示,有26%的病例發(fā)生了TET2突變。Abedl-Wahab等[15]發(fā)現(xiàn)在91例AML患者中12%突變。Metzeler等[16]檢測了427例細(xì)胞遺傳學(xué)正常的原發(fā)AML患者,104例患者發(fā)生141個(gè)突變,突變陽性率為23%。

表1 幾種常見血液腫瘤患者TET2突變的檢測結(jié)果

4 TET2基因的作用機(jī)制

TET2被發(fā)現(xiàn)高表達(dá)于正常CD34(+）祖細(xì)胞、粒細(xì)胞、單核細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、NK細(xì)胞和紅系前體細(xì)胞,并且在AML細(xì)胞系的粒系分化加強(qiáng)時(shí)出現(xiàn)增量調(diào)節(jié),這與TET2在正常髓系造血過程中的作用類似[17]。Acquaviva等[18]推測TET2的失活可能使得早期造血干細(xì)胞及骨髓細(xì)胞分化過程失控,從而造成一系列后果。目前認(rèn)為,TET2基因編碼的TET2蛋白可阻止細(xì)胞不可控的生長,從而阻止腫瘤形成。因此TET2突變通過不同方式使TET2蛋白成為一種無功能的蛋白,而這些無功能的TET2蛋白可能導(dǎo)致造血干細(xì)胞不可控的生長及分化。

5 TET2基因檢測在各血液腫瘤中的臨床價(jià)值

5.1 TET2與MDS

目前為止,TET2是MDS中發(fā)現(xiàn)的突變最頻繁的基因。Langemeijer等[14]采用SNP陣列的基因組分析和基因組測序?qū)?02例MDS患者進(jìn)行研究,其中26%的患者出現(xiàn)TET2基因的缺失、錯(cuò)義、無義突變,進(jìn)一步利用等位基因分析在大多數(shù)骨髓細(xì)胞中檢測到TET2突變(中位數(shù)96%）。TET2突變還被發(fā)現(xiàn)在各種不同分化譜系中,其中包括CD34+祖細(xì)胞,表明TET2突變發(fā)生在疾病演化的早期。Flach等[19]報(bào)道一組RARS-T的患者中TET2的突變發(fā)生率為26%。

Kosmider等[5]的研究納入了96例MDS患者,發(fā)現(xiàn)22例(22.9%）患者存在各種形式的TET2突變。進(jìn)一步預(yù)后分析發(fā)現(xiàn),突變患者5年生存率為76.9%,而無突變患者為18.3%。Cox比例風(fēng)險(xiǎn)模型中無TET2突變患者危險(xiǎn)度增至4.1倍。TET2突變發(fā)生在國際預(yù)后評分系統(tǒng)(IPSS）定義的所有亞型中,并且在低危(41%）和中危I(27%）組中比中危II(13%）和高危(14%）組中出現(xiàn)的頻率要高。然而,TET2在多系列細(xì)胞減少和原始細(xì)胞增多的病例中出現(xiàn)的并不頻繁。Kosmider等[5]分析發(fā)現(xiàn)無突變患者的五年總生存率和三年無病生存率分別為18%和64%,顯著低于突變者的77%和89%,表明TET2突變是MDS預(yù)后良好的指標(biāo)之一。

5.2 TET2與CMML

Tefferi等[7]和Delhommeau等[8]報(bào)道在CMML中TET2的突變率為15%-22%,Kosmider等[11]報(bào)道的突變率則高達(dá)50%。Kosmider等進(jìn)一步分析初診患者TET2突變的檢出率為42%(18/43）,疾病進(jìn)展期患者檢出率為58%(26/45）,且與患者生存率較低有關(guān);對符合WHO 2008 CMML-1的患者29例進(jìn)行分析,存在TET2突變的患者生存率低于無突變患者,其差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因此,TET2突變在CMML患者中較在其他造血系統(tǒng)疾病亞群中更為常見,并且是患者預(yù)后不良的影響因素。在已經(jīng)觀察到的系統(tǒng)性肥大細(xì)胞增多癥的患者中TET2基因的改變和單核細(xì)胞增多之間具有聯(lián)系,這可以表明在單核細(xì)胞譜系的分化控制上TET2基因發(fā)揮負(fù)性作用[11],這也許是TET2影響CMML的機(jī)制。

5.3 TET2與AML

AML可以是原發(fā)的,也可以由MDS、MPN或其他血液疾病轉(zhuǎn)化而來。TET2是位于染色體4q24的斷裂點(diǎn),而這個(gè)斷裂點(diǎn)也同時(shí)包括許多其他AML相關(guān)的染色體改變,如t( 3;4）(q26;q24）,t(4;5）(q24;p16）,t(4;7）(q24;q21）和 del(4）(q23q24）[4],因此或者可以推斷TET2突變與AML的發(fā)生具有一定的相關(guān)性。

在MDS導(dǎo)致的繼發(fā)性AML,Tefferi等[7]發(fā)現(xiàn)7例MDS轉(zhuǎn)化AML患者中有3例存在TET2突變,Delhommeau等[8]報(bào)道了21例MDS轉(zhuǎn)化AML患者中TET2突變率為24%。

Abdel-Wahab[20]等分析了63例由MPN轉(zhuǎn)化的AML患者,TET2突變率為26.3%,與MDS轉(zhuǎn)化AML和原發(fā)AML之間沒有明顯差別。將每例患者M(jìn)PN慢性期與繼發(fā)AML期配對研究發(fā)現(xiàn),5例JAK2 V617F陽性患者TET2突變出現(xiàn)在繼發(fā)的AML期而不出現(xiàn)在與MPN慢性期,其中2例在繼發(fā)AML期JAK2 V617F轉(zhuǎn)為陰性,也發(fā)現(xiàn)了JAK2/TET2野生型的MPN患者轉(zhuǎn)變成為了JAK2野生型/TET2突變型的AML。因此,作者認(rèn)為TET2突變可在MPN向白血病轉(zhuǎn)化的過程中獲得,此與Delhommeau等[8]認(rèn)為在MPN的發(fā)病機(jī)理中TET2是先于JAK2 V617F獲得的說法剛好相反。Couronne等[21]的研究數(shù)據(jù)顯示并不是所有繼發(fā)于JAK2 V617F陰性MPN的AML患者能夠檢測到TET2突變,與Abdel-Wahab等的發(fā)現(xiàn)一致,提示TET2突變可以同其他突變一起導(dǎo)致不依賴于JAK2 V617F的AML。

Abdel-Wahab等[15]檢測了原發(fā)和繼發(fā)AML患者93例,TET2突變率為12%,8例突變患者5年總生存率顯著低于無突變患者。該組研究突變患者僅8例,尚需要大樣本的研究進(jìn)一步證實(shí)。

Klaus等[16]對細(xì)胞遺傳學(xué)正常的原發(fā)急性髓系白血病(CN-AML）患者基因序列進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),有23%的患者存在TET2突變,并且與野生型TET2患者相比,這種突變與年齡(P＜0.001）和治療前的高白細(xì)胞計(jì)數(shù)有關(guān)(P＜0.04）。根據(jù)歐洲白血病網(wǎng)分類,在有CEBPA突變和(或）NPM1突變,但無FLT3-ITD的CN-AML患者中(預(yù)后良好組）,有TET2突變者比TET2野生型患者有相對低的無事件生存(P＜0.01）和無病生存(P=0.03）,同時(shí)也具相對低的完全緩解率與總生存率。而在野生型CEBPA、野生型NPM1和(或）FLT3-ITD的CN-AML患者中(中危組）,TET2突變與否和患者預(yù)后無明顯相關(guān)。這表明在CN-AML預(yù)后良好組中,TET2突變的檢測對患者預(yù)后的判斷有一定價(jià)值。

5.4 TET2與MPN

MPN是一組造血干細(xì)胞腫瘤增殖性疾病,它包括特發(fā)性血小板增多癥(ET）、真性紅細(xì)胞增多癥(PV）和原發(fā)性骨髓纖維化(PMF）。這些疾病的共同特點(diǎn)是骨髓細(xì)胞的過度增生,并且高風(fēng)險(xiǎn)向AML轉(zhuǎn)化。Delhommeau[8]等報(bào)道有或無 JAK2V617F突變198例MPN患者有24例(12%）出現(xiàn)TET2突變,發(fā)現(xiàn)MPN的不同亞型和不同階段TET2突變的頻率明顯不同。研究數(shù)據(jù)還顯示ET患者的TET2突變率較低,可能與本病發(fā)病年齡相對小有關(guān)。

Tefferi[4]等評估239例BCR-ABL1陰性的MPN,如 PV、ET、PMF、繼發(fā)PMF 及幼稚細(xì)胞期的 MPN,發(fā)現(xiàn)TET2突變率為13%,且突變在大于等于60歲以上老年人為23%,要遠(yuǎn)高于其在年輕人中的突變率(4%）。

MF患者在診斷后的第一個(gè)10年向AML轉(zhuǎn)化的發(fā)生率為8%-23%,PV和ET患者診斷后18年內(nèi)向AML轉(zhuǎn)化率為4%-8%,且普遍預(yù)后不佳。Abdel-Wahab等[15]認(rèn)為MPN向AML轉(zhuǎn)變與TET2突變的獲得有關(guān),其中14例此類患者中有6例發(fā)生了突變。

5.5 TET2與系統(tǒng)性肥大細(xì)胞增多癥(SM）

SM是一種皮膚、骨骼、淋巴結(jié)、內(nèi)臟及單核-巨噬細(xì)胞系統(tǒng)中肥大細(xì)胞異常增生為特征的較少見的疾病。根據(jù)肥大細(xì)胞侵犯的器官不同,臨床上可分為皮膚受累型、皮膚及骨骼受累型、骨骼/肝脾淋巴結(jié)受累型及肥大細(xì)胞增生癥合并肥大細(xì)胞性白血病四種類型。

Tefferi等[12]用高通量DNA序列分析了48例SM患者的骨髓DNA,其中包括42例符合WHO 2008診斷標(biāo)準(zhǔn)的患者和6例有FIP1L1-PDGFRA融合基因的患者。12例(29%）SM患者存在TET2突變,FIP1L1-PDGFRA陽性患者未發(fā)現(xiàn)TET2突變。多變量分析顯示TET2突變與單核細(xì)胞增多和女性兩個(gè)因素有關(guān)。Tefferi還發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)受侵襲的患者中,KIT D816V可能需與TET2突變共同決定表型遺傳,兩者相互獨(dú)立影響臨床表型,為TET2突變和單核細(xì)胞增多之間驚人的聯(lián)系提供了強(qiáng)有力的論據(jù)[11]。

5.6 TET2與家族性骨髓增殖性腫瘤

家族性骨髓增殖性腫瘤具有家族集聚發(fā)病的特點(diǎn),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的JAK2 V617F突變不能解釋在家族性骨髓增殖性腫瘤中出現(xiàn)的表型差異。Saint-Martin等[13]研究分析來自42個(gè)家族61例MPN患者TET2基因突變,12例JAK2 V617F陽性或陰性的患者中發(fā)現(xiàn)了15個(gè)明顯突變。對一例有兩個(gè)TET2突變患者不同階段選取的五個(gè)樣本分析顯示JAK2 V617F和TET2突變在疾病演化過程中伴隨出現(xiàn)。家族分離分析證實(shí),TET2突變并非遺傳而是后天獲得的。家族性MPN患者與散發(fā)MPN患者的TET2突變頻率和突變類型相似,且家族性MPN中不出現(xiàn)表型分離。因此,對于家族性骨髓增殖性腫瘤TET2的檢測還有待于進(jìn)一步研究。

5 結(jié)語

綜上所述,TET2基因突變頻繁的出現(xiàn)在各種髓系腫瘤中,與疾病的發(fā)生和預(yù)后相關(guān)。TET2突變是MDS的一個(gè)獨(dú)立的有利預(yù)后指標(biāo),對于CMML患者則為預(yù)后不良的指標(biāo),在有CEBPA突變和(或）NPM1突變但無FLT3-ITD的CN-AML患者提示著不良預(yù)后。TET2突變對SM的表型有相對獨(dú)立的影響,但對SM預(yù)后影響仍有待研究。

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