幼年性黃色肉芽腫基因突變研究進(jìn)展

張文青 余 霞 李 明 姚志榮

1上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬新華醫(yī)院皮膚科，上海，200092；2上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院皮膚病研究所，上海，200092

幼年性黃色肉芽腫(juvenile xanthogranuloma, JXG)是一類主要發(fā)生在嬰兒和兒童的非朗格漢斯組織細(xì)胞增生性疾病(non-Langerhans cell histiocytosis, nLCH)，其特征是組織細(xì)胞源性異常細(xì)胞在皮膚、軟組織中浸潤(rùn)，也可在內(nèi)臟器官中發(fā)現(xiàn)，這些增生的組織細(xì)胞可能是真皮巨噬細(xì)胞或樹突細(xì)胞來(lái)源[1]。JXG常發(fā)生在面、頸部和軀干，也可發(fā)生在四肢和臀部，甚至眼部，可累及到包括肺、肝、腎上腺、消化道、骨、骨髓等內(nèi)臟器官。JXG臨床表現(xiàn)為單發(fā)或多發(fā)性黃色、紅色或褐色的皮膚結(jié)節(jié)或丘疹， JXG發(fā)病年齡較小，皮損多具有自限性，隨年齡增長(zhǎng)逐漸消退甚至消失。

JXG皮損主要由以下三種細(xì)胞構(gòu)成：?jiǎn)魏思?xì)胞、伴有或不伴有Touten特征的多核細(xì)胞和梭形細(xì)胞。Touten細(xì)胞是JXG特異性細(xì)胞，胞核呈花環(huán)狀排列在細(xì)胞中央，胞質(zhì)呈空泡化改變。免疫組化示JXG皮損內(nèi)波形蛋白、CD68、XIIIa因子表達(dá)陽(yáng)性，Langerin、CD1a和S-100蛋白表達(dá)陰性，也有少數(shù)S-100弱陽(yáng)性。

關(guān)于JXG基因的研究鮮有人為，大多數(shù)文獻(xiàn)報(bào)道與基因突變有關(guān)的JXG病例均合并其他病癥如神經(jīng)纖維瘤病、幼年型慢性粒-單核細(xì)胞白血病或其他非朗格漢斯細(xì)胞增生病[2]。這些JXG伴發(fā)疾病自身可能存在該疾病特征性基因突變，少見(jiàn)病例在并發(fā)JXG后出現(xiàn)新發(fā)基因位點(diǎn)突變，抑或是基因突變疾病在并發(fā)JXG后出現(xiàn)預(yù)后變差，也有報(bào)道存在致病基因突變的原發(fā)病緩解后，JXG也完全緩解的情況。本文收集一些基因突變的JXG臨床及基礎(chǔ)研究資料，包括單發(fā)JXG及JXG伴發(fā)其他疾病的病例，試圖去發(fā)現(xiàn)JXG基因?qū)用嫔系囊?guī)律和與臨床表型之間的相關(guān)性。

Paxton[3]通過(guò)分子倒置探針陣列技術(shù)評(píng)估21例JXG患者的基因組特點(diǎn)，以識(shí)別拷貝數(shù)改變和雜合性缺失在JXG中的特異性，發(fā)現(xiàn)不少樣本存在染色體片段重疊或缺失現(xiàn)象。系統(tǒng)性和泛發(fā)性JXG在基因?qū)用嫔暇哂袕?fù)雜性和多變性，不少研究發(fā)現(xiàn)JXG會(huì)影響到與MAPK/ERK信號(hào)通路下游蛋白相關(guān)的BRAFV600E和NF1基因，這些基因突變會(huì)對(duì)疾病發(fā)生發(fā)展有推進(jìn)作用。

1 JXG與BRAFV600E突變

BRAF基因位于7號(hào)染色體3區(qū)4帶，翻譯BRAF蛋白。該蛋白屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶，參與MAPK/ERK信號(hào)通路活化，介導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)分化、增殖、衰老和凋亡[4]。BRAFV600E是較常見(jiàn)的變異位點(diǎn)，可見(jiàn)于組織細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞相關(guān)疾病[5]。BRAFV600E基因突變激活MAPK下游信號(hào)通路的MEK和ERK分子的Ras非依賴性活化功能，在50%以上LCH皮損中被發(fā)現(xiàn)[6]，也有報(bào)道稱ERK通路活化(即磷酸化)與BRAF基因突變可能無(wú)關(guān)[7，8]。BRAFV600E突變的MAPK/ERK通路整體突變頻率極低，通過(guò)靶向測(cè)序發(fā)現(xiàn)在15%～50%的病例中存在MAP2K1突變[9，10]，屬通路上另一關(guān)鍵分子表達(dá)異常。

1.1 單發(fā)JXG中的BRAFV600E突變 單發(fā)JXG伴有基因突變病例十分少見(jiàn)。Techavichit報(bào)道三例顱內(nèi)和顱骨受累的JXG患兒存在BRAFV600E突變[11]。僅累及到顱內(nèi)和顱骨的JXG病例較少，現(xiàn)已知只有20例[1，12，13]。這一類JXG比皮膚型發(fā)病年齡略晚，橫跨2～15歲，80%為男性。通常內(nèi)臟受累預(yù)后會(huì)較差，而顱內(nèi)及顱骨受累的JXG通過(guò)手術(shù)為主放化療為輔的治療后，多可完全緩解甚至治愈[12，13]。這三例中2例顱內(nèi)受累，1例顱骨受累，病情進(jìn)展較緩，病情控制好。也有人提出伴BRAFV600E突變的單發(fā)JXG對(duì)單克隆抗BRAF抗體抑制劑vemurafenib治療可能較為敏感[14]。

BRAFV600E突變通常在組織細(xì)胞異常疾病中被發(fā)現(xiàn)，僅侵犯皮膚的JXG病例還未發(fā)現(xiàn)該突變，但Diamond[15]在一例系統(tǒng)性JXG患者身上發(fā)現(xiàn)存在RNF11-BRAF融合突變。當(dāng)然還需收集更多有關(guān)病例進(jìn)行研究，試圖去了解BRAFV600E突變僅發(fā)生在顱內(nèi)及顱骨JXG病變而不累及到皮膚JXG的原因，以及尋找這兩者JXG類型及致病機(jī)理是否存在差異。

1.2 JXG合并其他疾病中發(fā)生BRAFV600E突變 50%以上的朗格漢斯細(xì)胞增生性疾病(LCH)存在BRAFV600E突變[8，16，17]，合并有JXG的LCH在臨床上并不少見(jiàn)，那么是否存在合并有JXG的LCH存在BRAFV600E突變呢？Chakraborty報(bào)告了兩例合并有LCH和JXG的患者出現(xiàn)了BRAFV600E突變[7]。

BRAFV600E突變是否會(huì)給這一類患者的疾病進(jìn)展、預(yù)后產(chǎn)生作用有待進(jìn)一步研究。不過(guò)在LCH、JXG這一類組織細(xì)胞相關(guān)疾病中發(fā)現(xiàn)MAPK活化通路上一些功能蛋白基因突變?；颊咄瑫r(shí)存在LCH及JXG會(huì)使核分裂異常和Ki67表達(dá)升高[17]，原始細(xì)胞聚集在皮損處并分化為具有疾病特異性組織細(xì)胞，招募和活化炎癥細(xì)胞從而致病，病理上也可見(jiàn)JXG真皮淺深層除了大量的泡沫細(xì)胞外，還有較多炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，數(shù)量多且種類雜。

1.3 BRAFV600E基因突變與JXG致病相關(guān)性研究 BRAFV600E突變相關(guān)MAPK信號(hào)通路功能異常與JXG臨床特點(diǎn)相關(guān)，BRAFV600E突變的JXG患者在臨床上可同時(shí)合并LCH皮損[18]。在良性組織細(xì)胞增生疾病造模小鼠中，過(guò)表達(dá)BRAFV600E會(huì)增加MAPK通路中細(xì)胞增殖活化激酶(如MEK1和MEK2)異?；罨岣吖撬鑶魏思?xì)胞白血病和其他惡性腫瘤易感性。隨訪中也發(fā)現(xiàn)這些患者復(fù)發(fā)率顯著增高，是沒(méi)有突變患者的3倍。JXG通常具有自限性，但在突變患者中自限性皮損少，多會(huì)出現(xiàn)疾病進(jìn)展[19，20]。對(duì)化療不敏感患者，靶向抑制MAPK信號(hào)傳導(dǎo)是潛在的治療策略，可考慮用ERK/MEK抑制劑對(duì)這些患者進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性治療[15]。基于BRAF基因突變的JXG可能會(huì)導(dǎo)致MAPK激酶的異常活化和PI3K途徑的下游炎癥因子激活，結(jié)合突變JXG患者病理上炎癥細(xì)胞的增多和炎癥因子的高表達(dá)，使用IFN-γ治療也具有不錯(cuò)的療效[7]，另有人提出使用BRAF和MEK激酶抑制劑組合療法來(lái)改善部分患者對(duì)BRAF抑制劑的耐藥性。

2 JXG與NF1基因突變

神經(jīng)纖維瘤病(neurofibromatosis, NF)基因分為NF1和NF2。NF1是1型神經(jīng)纖維瘤的致病基因，位于染色體17q11.2，編碼有58個(gè)外顯子。NF1基因?qū)儆谝职┗颍抡{(diào)原癌基因Ras活性[21]，影響Ras蛋白翻譯和表達(dá)。單發(fā)JXG出現(xiàn)NF1基因突變的案例較少，約有5%～10% JXG患者合并有NF1基因突變，多小于2歲[22,23]。

2.1 單發(fā)JXG中的NF1基因突變 Diamond發(fā)現(xiàn)在12例系統(tǒng)受累的JXG患者中，有7例存在MAPK信號(hào)通路上NRAS、KRAS、ARAF和MAP2K1基因突變[15]，另有研究發(fā)現(xiàn)一對(duì)患有JXG同源雙胞胎中有NF1和NF2突變[24]?？梢?jiàn)NF也可能是JXG的致病基因，更多見(jiàn)NF1基因突變介導(dǎo)MAPK信號(hào)通路異常，而JXG作為MAPK信號(hào)通路所介導(dǎo)的組織細(xì)胞相關(guān)性疾病，研究?jī)烧哧P(guān)系具有一定價(jià)值。

目前發(fā)現(xiàn)NF1基因雜合性缺失患兒中可出現(xiàn)JXG皮損[21]。Carl[25]報(bào)道了一例單純性JXG患者有NF1突變，對(duì)患者4處典型JXG皮損行全外顯子測(cè)序均發(fā)現(xiàn)突變，另在一例JXG患者的皮膚活檢標(biāo)本中發(fā)現(xiàn)PI3KCD突變[12]，PI3KCD也參與MAPK通路活化，可以推測(cè)出MAPK/ERK信號(hào)通路可能在JXG致病機(jī)制中發(fā)揮作用，但明確NF1是JXG的致病基因還有待深化研究。

2.2 JXG合并其他疾病中發(fā)生NF1基因突變 NF、JXG與幼年型粒-單核細(xì)胞白血病(juvenile myelomonocytic leukemia，JMML)發(fā)展也有關(guān)聯(lián)[26-28]。JMML較為兇險(xiǎn)，若不盡早干預(yù)預(yù)后較差。伴有NF1突變患者患有JMML的概率更高[25,27,29]。Jans[28]報(bào)道一例NF1突變JXG患者后患有JMML并行骨髓移植，移植18個(gè)月后他的JXG皮損也消失了，因此早期干預(yù)很有必要。

JXG患者伴有NF1突變是發(fā)生JMML的高危因素，這些患者發(fā)生JMML概率比不伴有JXG患者要高20～32倍。JXG進(jìn)展緩慢，合并NF1突變可能進(jìn)展加快。Margarita發(fā)現(xiàn)一例9個(gè)月大患兒有7塊咖啡斑及頭皮1處JXG皮損[27]，一個(gè)月后隨訪發(fā)現(xiàn)JXG皮損迅速增加至3處，該病例JXG進(jìn)展迅速引人關(guān)注，通過(guò)進(jìn)一步檢查診斷出該患兒有JMML，并存在NF1基因突變。追問(wèn)家族史發(fā)現(xiàn)該患兒有一例死于慢性粒細(xì)胞白血病的遠(yuǎn)方表親也有咖啡斑表現(xiàn)，由于已經(jīng)死亡沒(méi)法證實(shí)存在NF，但被高度懷疑存在NF1基因突變。此外，Giovanni發(fā)現(xiàn)一例伴發(fā)有JXG的NF患者出現(xiàn)了新的剪接位點(diǎn)突變[30]，該突變位點(diǎn)在不伴有JXG的NF患者上未曾報(bào)道。

2.3 NF1基因突變與JXG致病相關(guān)性研究 JXG是一類良性組織細(xì)胞增生性疾病，其自限性和相對(duì)惰性生長(zhǎng)特點(diǎn)在不影響功能和外觀的情況下一般無(wú)需干預(yù)，隨著患者年齡增長(zhǎng)和生長(zhǎng)發(fā)育具有自愈傾向。然而伴有NF1突變患者病情進(jìn)展迅速，JXG皮損生長(zhǎng)具有侵襲性，這與NF1介導(dǎo)下游Ras/MAPK信號(hào)通路活化和抑癌蛋白表達(dá)下降有關(guān)，同時(shí)NF1自身也是抑癌基因，在NF1突變JXG患者身上多有NF1蛋白表達(dá)下降，NF1蛋白有一個(gè)高親和力結(jié)合Ras的結(jié)構(gòu)域能加速Ras-GTP向Ras-GDP轉(zhuǎn)化。Ras基因作為一種癌基因，激活后表達(dá)的Ras 蛋白與GDP結(jié)合能力降低，不需要外界信號(hào)刺激后與GTP結(jié)合，自身可被激活。此時(shí)的Ras蛋白GTP酶活性降低，Ras蛋白和GTP解離減少，持續(xù)激活的Ras蛋白通過(guò)第二信使使細(xì)胞不受控制地增殖，進(jìn)而惡變。JMML具有侵襲性和致命性，未接受同種異體移植的兒童中位生存期可短至10至12個(gè)月[21]，其早期診斷很困難，要盡早開始尋找合適的同種異體造血干細(xì)胞供體行移植治療。因此，我們強(qiáng)烈建議對(duì)于存在NF1突變或Ras/MAPK信號(hào)通路其他相關(guān)基因突變的JXG患兒定期監(jiān)測(cè)血細(xì)胞計(jì)數(shù)及其他血液學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查，并為共存NF和JXG的兒童提供嚴(yán)密的臨床隨訪。

3 JXG與其他基因突變

除了目前報(bào)道較多的JXG與BRAFV600E和NF1基因突變相關(guān)之外，在JXG患者身上還發(fā)現(xiàn)MAPK/ERK信號(hào)通路途徑上其他基因突變，包括MAP2K和PIK3CD[9,10]。在非典型、具有侵襲性發(fā)展的泛發(fā)型JXG患者身上發(fā)現(xiàn)的MAPK基因突變，編碼包括MAPK激酶和ERK蛋白的表達(dá)，MAPK基因突變導(dǎo)致ERK蛋白持續(xù)活化，僅經(jīng)驗(yàn)性使用BRAF抑制劑或MEK抑制劑治療效果可能不佳，改用ERK抑制劑效果更好。這也提示部分患者不能常規(guī)使用MEK或者BRAF抑制劑進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性治療，需要明確突變位點(diǎn)行個(gè)體化治療。

此外，Saeeda報(bào)道一例合并有骨硬化癥的JXG患者有PLEKHM1突變[31]，突變位點(diǎn)在基因外顯子第七位點(diǎn)，這是首例骨硬化病伴JXG的PLEKHM1突變病人?；颊吣赣H有該位點(diǎn)的雜合突變但無(wú)臨床表現(xiàn)，父親是正常人。骨硬化癥與破骨細(xì)胞的功能異常相關(guān)，之前也有骨硬化癥合并JXG的相關(guān)病例報(bào)告，破骨細(xì)胞與JXG出現(xiàn)功能異常的巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞具有一定的同源性，所以具有一定的研究意義。

2013年有報(bào)道Wiskott-Aldrich綜合征(WAS)合并JXG的患者存在WASP基因突變[32]。這是一種罕見(jiàn)的X連鎖原發(fā)性免疫缺陷疾病，由WASP基因突變引起，臨床表現(xiàn)為血小板減少、免疫缺陷和濕疹。由于存在免疫缺陷，患者易導(dǎo)致腫瘤尤其是淋巴瘤的發(fā)生[33]。已知JXG與WAS具有同源性，均有發(fā)生血液系統(tǒng)腫瘤的傾向[34]。該WAS患者發(fā)現(xiàn)新的突變位點(diǎn)并存在JXG皮損，提示這種突變可能與JXG相關(guān)。WAS的免疫功能紊亂可能導(dǎo)致巨噬細(xì)胞系的克隆異常，這或許也可解釋JXG病理上所示大量巨噬細(xì)胞及泡沫細(xì)胞浸潤(rùn)。

Nikolaus發(fā)現(xiàn)一聲門下血管瘤患兒術(shù)后病理高度提示JXG并存在罕見(jiàn)的KIF5B-ALK 融合基因。ALK基因與淋巴瘤相關(guān)[15]，KIF5B-ALK融合基因產(chǎn)物會(huì)改變細(xì)胞微管蛋白在線粒體和溶酶體內(nèi)的分布[35]，激活A(yù)LK蛋白活性區(qū)域并促瘤形成，該患兒JXG皮損示Touten細(xì)胞較少的非典型JXG病理特點(diǎn)，可能是由于該突變?nèi)诤匣蛴绊懙搅薐XG皮損中Touten多核細(xì)胞形成。

Meyer[36]報(bào)道一例累及虹膜和皮膚的JXG中出現(xiàn)FGFR3基因錯(cuò)義突變，虹膜JXG在兒童虹膜腫瘤中約占3%，40%以上的虹膜JXG患兒伴有JXG皮膚表現(xiàn)。FGFR3基因突變?cè)谄つw纖維瘤中被發(fā)現(xiàn)[37]，但其與 JXG中大量泡沫細(xì)胞的形成與巨噬細(xì)胞分化及功能異常的聯(lián)系有待進(jìn)一步研究。

4 討論

JXG是一種來(lái)源于單核-巨噬細(xì)胞系最常見(jiàn)的非朗格漢斯細(xì)胞增生癥，有關(guān)于JXG的病因現(xiàn)在尚不明確。JXG在臨床上的發(fā)病率不高，伴基因突變的JXG病例更為罕見(jiàn)。

在現(xiàn)已知JXG的突變基因中，主要為BRAFV600E和NF1基因突變，巧合的是兩者均與MAPK和ERK相關(guān)信號(hào)通路有關(guān)，影響下游Ras、MEK的表達(dá)和功能。突變所致的細(xì)胞周期紊亂、原癌基因持續(xù)活化促進(jìn)細(xì)胞持續(xù)增殖，導(dǎo)致增生細(xì)胞的惡化。通常存在基因突變的JXG，患者皮損多為泛發(fā)性，臨床表現(xiàn)可僅有皮膚受累，也可并存內(nèi)臟受累，目前所知基因突變與有無(wú)系統(tǒng)受累并無(wú)直接相關(guān)性，但可使JXG及其他伴發(fā)的疾病進(jìn)展速度加快。除了單發(fā)的JXG伴有基因突變外，更多基因突變患者同時(shí)伴有其他的疾病如NF、JMML，有些突變基因是JXG合并的其他疾病致病基因，但致病基因作用靶點(diǎn)與JXG的致病位點(diǎn)具有一定同源性，所以JXG也可與突變基因相關(guān)。此外，JXG病理上可見(jiàn)真皮處多為炎癥細(xì)胞和泡沫細(xì)胞浸潤(rùn)，真皮內(nèi)巨噬細(xì)胞吞噬大量脂質(zhì)形成泡沫細(xì)胞具有特異性。這是否與巨噬細(xì)胞正常生長(zhǎng)周期出現(xiàn)異?；蛑|(zhì)代謝功能異常相關(guān)需要對(duì)JXG致病機(jī)制進(jìn)一步研究。與黃瘤病不同，JXG患者不存在血脂升高，單純型JXG患者僅是JXG皮損處存在基因突變，若可在臨床病理中發(fā)現(xiàn)該處皮損存在較為特征的異型細(xì)胞也是為早期臨床診斷提供新的思路。

伴發(fā)JXG可使原發(fā)病的基因突變位點(diǎn)發(fā)生改變或促疾病進(jìn)展惡化，尤其是出現(xiàn)血液系統(tǒng)腫瘤，這與臨床治療息息相關(guān)。通常對(duì)于組織細(xì)胞增生性疾病的治療策略是“wait and watch”，JXG作為自限性和發(fā)展緩慢的良性組織細(xì)胞增生性疾病，一般無(wú)需特殊治療，或者單純手術(shù)切除治療，術(shù)后無(wú)需放化療，復(fù)發(fā)可能性小。在NF1基因突變的患者中發(fā)現(xiàn)JMML的發(fā)生率顯著高于未突變的患者，提示了這一類患者同時(shí)還可能伴有更嚴(yán)重的骨髓增生腫瘤性疾病，應(yīng)采取積極化療方案或者骨髓移植。其他的基因突變也應(yīng)該引起重視，對(duì)于存在突變基因的患者更要加強(qiáng)臨床隨診。更為詳細(xì)深入的研究JXG的病因及發(fā)病機(jī)制，以及在基因?qū)用嫔细M(jìn)一步分析具有一定的醫(yī)學(xué)意義，也為臨床上盡早干預(yù)和改善預(yù)后起到至關(guān)重要的作用。