JAK2 基因突變?cè)诩毙运杓?xì)胞白血病中的研究進(jìn)展

徐娜娜，吳 濤，寇明坤，白 海

[中國(guó)人民解放軍聯(lián)勤保障部隊(duì)第九四〇醫(yī)院（原蘭州軍區(qū)蘭州總醫(yī)院）全軍血液病中心，甘肅 蘭州 730050]

急性髓細(xì)胞白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）是一種高度異質(zhì)性的惡性克隆性疾病，可繼發(fā)于腫瘤相關(guān)疾病的化療、放療，或由其他血液相關(guān)疾病如骨髓增生異常綜合征、骨髓增殖性腫瘤（myeloproliferative neoplasm，MPN）轉(zhuǎn)化而來，患者具有不同的分子遺傳學(xué)異常，其與AML 的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。Janus 激酶2（Janus kinase 2，JAK2）基因突變多見于MPN，是MPN 患者中最常見的突變基因，而JAK2 V617F 是JAK2 基因最常見的突變類型。MPN 可以轉(zhuǎn)化為AML，繼發(fā)于MPN 的AML 患者中JAK2 V617F 突變陽性率為40%～50%[1]，而原發(fā)AML 患者的JAK2 V617F 突變率相對(duì)較低。自2005 年開始，研究陸續(xù)報(bào)道了由JAK2 突變引起的原發(fā)AML 患者，突變率占初始AML 患者的1.1%～2.7%，但該突變對(duì)AML 患者預(yù)后的影響目前仍不明確[2]。目前，采用JAK2 特異性抑制劑治療AML 頗有前景，其已被應(yīng)用于臨床，并取得了顯著的療效。本文將就JAK2 基因在AML 中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

JAK2 基因的結(jié)構(gòu)及功能

Janus 激酶（Janus kinases，JAKs）蛋白家族是一類非受體型酪氨酸激酶，迄今已發(fā)現(xiàn)了4個(gè)成員，分別為JAK1、JAK2、JAK3、TYK2[3]。JAK2 基因位于9 號(hào)染色體短臂2 區(qū)4 帶，JAK2 蛋白由1 132個(gè)氨基酸殘基組成，有7個(gè)JAK 同源結(jié)構(gòu)域（JAK homology domain,JH），從C 端至N 端依次為JH1～JH7。JH1 位于C 端(殘基836～1 132)，為具有酪氨酸激酶活性的主要催化結(jié)構(gòu)域；JH2 為假激酶結(jié)構(gòu)域(殘基543～824)，起到負(fù)調(diào)節(jié)JH1 激酶活性的作用，且在其功能活性狀態(tài)下，可自動(dòng)磷酸化幾個(gè)重要的負(fù)調(diào)節(jié)殘基[4]；JH5～JH7 位于N 端，稱為FERM 區(qū)域，而FERM 結(jié)構(gòu)域是促紅細(xì)胞生成素受體可以與細(xì)胞因子特異性結(jié)合[5]，并可影響激酶結(jié)構(gòu)域的活性。

JAK2 基因突變與疾病發(fā)生的機(jī)制

2005 年，Kralovics 等[6]首次報(bào)道了在MPN 患者中發(fā)現(xiàn)JAK2 V617F 點(diǎn)突變。JAK2 V617F 突變是位于JAK2 基因外顯子14 上第1 849 位的核苷酸由鳥嘌呤突變?yōu)樾叵汆奏ぃ瑢?dǎo)致基因編碼產(chǎn)物第617 位氨基酸由纈氨酸變?yōu)楸奖彼?，從而引起的JH2 構(gòu)象變化，使其對(duì)JH1 的抑制作用消失，這會(huì)導(dǎo)致JH1 的磷酸化，JAK2 蛋白過度磷酸化，促使下游的Jauns 激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活蛋白 （Janus kinasessignal transducer and activators of transcriptions，JAKs-STATs）信號(hào)通路持續(xù)激活[7]。多數(shù)MPN 患者均伴有JAKs-STATs 信號(hào)通路的激活，從而促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)和增殖。在MPN 患者中還發(fā)現(xiàn)JAK2 外顯子12 突變，與JAK2 V617F 相似，JAK2 的第12 外顯子突變被證實(shí)異常激活了JAK2 介導(dǎo)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，均造成了JAK2 組成性活性增高，但其與JAK2 V617F 突變位點(diǎn)不同，第12 外顯突變導(dǎo)致JAK2 蛋白三級(jí)構(gòu)象及酶活性變化強(qiáng)度有所不同[8]。

JAK2 通過JAKs-STATs 信號(hào)通路介導(dǎo)了細(xì)胞因子的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，這些因子包括促紅細(xì)胞生成素、血小板生成素、粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干細(xì)胞因子等多種細(xì)胞因子，上述細(xì)胞因子與其受體結(jié)合之后，JAK2 的FERM 區(qū)識(shí)別細(xì)胞因子受體近膜區(qū)域序列，誘發(fā)受體形成寡聚體，并與JAK2 相互作用，使受體與JAK2 相互磷酸化而激活，并以這些磷酸化的酪氨酸為錨點(diǎn)，募集下游的STATs 蛋白分子并活化形成STATs 二聚體進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，選擇性與特異性DNA 調(diào)控元件結(jié)合而指導(dǎo)轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)生長(zhǎng)增殖相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯而致其表達(dá)上調(diào)[7]。在正常情況下，JAKs-STATs通路的活化受到嚴(yán)格調(diào)控，在髓系祖細(xì)胞以及紅細(xì)胞生成過程中起促進(jìn)或調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、凋亡及血管新生作用[9]；而JAKs 突變則可導(dǎo)致JAKs-STATs 通路的異常活化，使細(xì)胞持續(xù)增殖，凋亡減少，與一些腫瘤尤其是血液系統(tǒng)腫瘤的發(fā)生密切相關(guān)。研究表明，在多種惡性血液病中均有JAK2-STATs信號(hào)通路的異?；罨?，如急性淋巴細(xì)胞白血病、急性髓細(xì)胞白血病、慢性髓細(xì)胞白血病、淋巴瘤、骨髓增生異常綜合征、MPN[10]。

JAK2 基因突變與AML 間的關(guān)系

AML 可由髓系細(xì)胞分化發(fā)育過程中造血干細(xì)胞或造血祖細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化而來，也可繼發(fā)于化療、放療，或由其他疾病如骨髓增生異常綜合征、MPN 轉(zhuǎn)化而來。MPN 是一類血液系統(tǒng)的克隆增殖性疾病。2016 年新修訂的WHO 造血和淋巴組織腫瘤分類中最常見的BCR/ABL 融合基因陰性的MPN 包括真性紅細(xì)胞增多癥、原發(fā)性血小板增多癥（essential thrombocythemia，ET）和原發(fā)性骨髓纖維化。

一、JAK2 V617F 突變

JAK2 V617F 突變的發(fā)生率在不同MPN 患者間有所不同，約有一半的ET 患者和原發(fā)性骨髓纖維化患者攜帶該突變，而絕大多數(shù)（約95%）的真性紅細(xì)胞增多癥患者也為JAK2 V617F 突變陽性[11]，而在繼發(fā)于MPN 的AML 患者中，JAK2 V617F 突變率亦在40%～50%。另外，還有很少一部分原發(fā)的JAK2 V617F 陽性AML。值得注意的是，一些JAK2 陽性的MPN 可進(jìn)展為JAK2 陰性的AML[12]。因此，MPN 轉(zhuǎn)化為AML 可能至少涉及2 種方式，即JAK2 V617 陽性的MPN 轉(zhuǎn)化為JAK2 V617F 陽性的AML，另一種為JAK2 V617F 陽性的MPN 轉(zhuǎn)化為JAK2 V617F 陰性的AML，但目前發(fā)生機(jī)制還不十分清楚。

Aynardi 等[13]進(jìn)行了一項(xiàng)迄今為止最大規(guī)模的伴有JAK2 V617F 突變的AML 研究，在45例有JAK2 V617F 突變的AML 患者中，15例為初 始AML，30例為潛 在MPN 轉(zhuǎn)化的AML（AML-MPN）。AML-MPN 病例在診斷時(shí)更有可能出現(xiàn)脾腫大、骨髓MPN 樣巨核細(xì)胞，并有更高的JAK2 V617F 突變等位基因頻率。研究發(fā)現(xiàn)，與初始AML 相比，AML-MPN 是一種在基因上和臨床上更具侵襲性的疾病。盡管該研究的隨訪期相對(duì)較短（平均10個(gè)月），但研究結(jié)果支持了這樣的觀點(diǎn)，即初始AML 實(shí)際上不同于AML-MPN，這進(jìn)一步提示JAK2 V617F 突變?cè)诔跏糀ML 病例中被檢測(cè)到時(shí)，不一定是MPN 潛在轉(zhuǎn)化的證據(jù)，且兩者的細(xì)胞遺傳學(xué)特征不同，AML-MPN 患者中可出現(xiàn)高頻率的復(fù)雜核型。總之，與AMLMPN 相比，具有JAK2 V617F 突變的初始AML 具有較低的變異等位基因頻率、較少的復(fù)雜核型、較多的編碼脫氧核糖核酸甲基化介質(zhì)的基因突變和較少的脾腫大。

二、其他位點(diǎn)突變

有證據(jù)表明，MPN 表型轉(zhuǎn)換 （如從ET 到真性紅細(xì)胞增多癥） 與造血干細(xì)胞中除JAK2 V617F 突變外的其他JAK2突變獲得相關(guān)，這會(huì)產(chǎn)生復(fù)合突變JAK2 等位基因或復(fù)合雜合子狀態(tài)[14]。那么除JAK2 V617F 突變以外的其他額外JAK2突變，這與MPN 進(jìn)展為AML 是否有關(guān)，值得探討。目前的研究較少關(guān)注位于JAK2 其他區(qū)域較不常見的JAK2 變異或突變。Benton 等[15]的研究發(fā)現(xiàn)，JAK2 V617F 與另一種JAK2 變異同時(shí)存在，可能會(huì)促使MPN 更具侵襲性，具有更高的向AML 轉(zhuǎn)化的潛力，且患者從MPN 進(jìn)展為AML 通常與RUNX1、TP53、NRAS、WT1、FLT3、IDH1/2 和TET2 等基因突變相關(guān)。JAK2 的2 種共存突變可能賦予額外的腫瘤增殖和（或）存活優(yōu)勢(shì)，或者以更高的誘變概率誘導(dǎo)基因組不穩(wěn)定性[14]。如JAK2 S755R 被鑒定為可導(dǎo)致遺傳性血小板增多的生殖系變異體，并在938 殘基處存在第二個(gè)JAK2 變異體。JAK2 S593C 也被證明是導(dǎo)致遺傳性血小板增多癥的生殖系變異[16]。這些變異也被預(yù)測(cè)具有致病的功能[14]。越來越多的證據(jù)表明，JAK2 V617F 引起的JAKs-STATs 信號(hào)途徑激活，隨著時(shí)間的推移，將導(dǎo)致額外的突變積累，這可能是由于DNA 損傷修復(fù)機(jī)制缺陷導(dǎo)致的基因組不穩(wěn)定性增加[17]。有研究在檢測(cè)大量JAK2 變異體時(shí)發(fā)現(xiàn)，通常在JAK2 V617F 突變、基因組不穩(wěn)定的情況下，更易發(fā)現(xiàn)特定JAK2變異體具有白血病潛能的易感位點(diǎn)。盡管許多JAK2 變異的致病性尚未確定，但目前依舊建議在MPN 或AML 疾病背景下對(duì)患者進(jìn)行JAK2 全基因組測(cè)序，以幫助識(shí)別攜帶有治療意義及與治療相關(guān)的基因突變的患者。

當(dāng)然，也有一些白血病轉(zhuǎn)化的病例與JAK2 V617F 突變的關(guān)系不大，如Theocharides 等[12]報(bào)告了17例JAK2 V617F突變陽性的MPN 患者在發(fā)生白血病轉(zhuǎn)化后，有9例JAK2 V617F 突變轉(zhuǎn)陰，認(rèn)為JAK2 V617F 可能不參與MPN 向白血病轉(zhuǎn)化的過程，在其轉(zhuǎn)化為白血病的機(jī)制中可能有額外的遺傳學(xué)事件參與。JAK2 V617F 突變陽性的MPN 患者，在發(fā)生白血病轉(zhuǎn)化后該突變還存在與否，可能與發(fā)生突變的細(xì)胞與白血病克隆是否起源于同一細(xì)胞階段有關(guān)。

JAK2 突變陽性AML 患者的預(yù)后

一、生存期及進(jìn)展

MPN-AML 患者的預(yù)后極差，其中位生存期一般＜6個(gè)月，即使是接受誘導(dǎo)化療，生存時(shí)間仍較短。宗香萍等[18]對(duì)3例ET 轉(zhuǎn)化為AML 的患者進(jìn)行了研究，其中2例均為高齡患者，疾病兇險(xiǎn)，在化療期間短時(shí)間內(nèi)復(fù)發(fā)，且化療效果不佳，短期內(nèi)容易對(duì)各種化療藥物產(chǎn)生耐藥，其中1例并發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)白血病?；颊呷绮贿M(jìn)行異基因造血干細(xì)胞移植，生存時(shí)間極短。對(duì)于JAK2 V617F 突變陽性的原發(fā)AML 患者，Vicente 等[19]采用多因素分析發(fā)現(xiàn)，其總生存期與患者的年齡、完全緩解率及細(xì)胞遺傳學(xué)組別有關(guān)，而與JAK2 V617F 基因突變無關(guān)，JAK2 V617F 基因突變者與未突變者間的完全緩解率、總生存期無差異，有JAK2 V617F基因突變者并不一定預(yù)示著預(yù)后較差。沈益民等[20]對(duì)80例JAK2 V617F 基因突變的AML M2型患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，攜帶JAK2 V617F 基因突變者的預(yù)后并不一定較差，且此類白血病患者的臨床特征并未表現(xiàn)出JAK2 V617F 基因突變?cè)贛PN 中導(dǎo)致的三系增生征象。其中，7例JAK2 V617F突變的AML 患者，外周血呈現(xiàn)出白細(xì)胞增多、血紅蛋白和血小板減少等白血病的特征，骨髓象表現(xiàn)為粒系增生活躍，但并未出現(xiàn)紅系和巨核系增生以及骨髓纖維化的征象，無肝脾腫大，其中位總生存期及臨床特征與Vicente等[19]報(bào)道的大致相同。近年來，對(duì)初始AML 患者攜帶JAK2 V617F 突變的研究較少，對(duì)于其預(yù)后還需進(jìn)行大量研究來明確。

二、治療預(yù)后

對(duì)于JAK2 V617F 突變陽性的MPN 患者轉(zhuǎn)化為JAK2 V617F 突變陰性的AML，禹文君等[21]報(bào)道了1例患者，從確診ET 到進(jìn)展為AML 的時(shí)間僅為12個(gè)月，且患者對(duì)地西他濱聯(lián)合半量CAG 方案（吡柔比星+阿糖胞苷+重組人粒細(xì)胞刺激因子）化療不敏感，提示JAK2 V617F 突變陽性的ET 患者在向JAK2 V617F 陰性AML 轉(zhuǎn)化時(shí)，進(jìn)展時(shí)間短，對(duì)常規(guī)聯(lián)合化療不敏感，預(yù)后不良。Theocharides 等[12]也指出，這類患者的疾病進(jìn)展時(shí)間較JAK2 V617F 狀態(tài)無變化者短。

針對(duì)JAK2 突變的靶向治療

近幾年，針對(duì)JAK2 突變靶向治療的研究也越來越多，JAK2 抑制劑通過影響JAK2-STATs 通路從而影響其產(chǎn)物的調(diào)控，達(dá)到臨床效果。蘆可替尼（ruxolitinib）是第一個(gè)通過美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證的用于治療血液系統(tǒng)腫瘤的JAK2 抑制劑類藥物，已被應(yīng)用于臨床治療。蘆可替尼是一種三磷酸腺苷類似物，主要抑制JAK1、JAK2 和JAK3 等轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，在臨床應(yīng)用中，其明顯改善了大多數(shù)JAK2 V617F 陽性患者的全身癥狀、營(yíng)養(yǎng)狀況及生活質(zhì)量。在2017 年12 月的第59 屆美國(guó)血液學(xué)會(huì)年會(huì)上，有研究者報(bào)道，蘆可替尼聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)劑量地西他濱治療MPN 轉(zhuǎn)化AML 患者獲得了29%的完全緩解率，且有良好的安全性及耐受性。其他靶向治療抑制劑也陸續(xù)被研發(fā)，并進(jìn)行了臨床試驗(yàn)。莫美洛替尼（momelotinib）、帕西立尼（pacritinib）和非德替尼（fedratinib）目前都在臨床試驗(yàn)階段。非德替尼是一種JAK2 選擇性抑制劑，于2019 年8 月首次獲得全球批準(zhǔn)，被用于治療中?；蚋呶Ｔl(fā)性或繼發(fā)性骨髓纖維化的成年患者 （真性紅細(xì)胞增多癥后或ET 后）[22-23]。

Sun 等[24]使用體外的STAT3 熒光素酶報(bào)告分析，篩選了16 081 種藥物化學(xué)物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)氫溴酸阿托帕沙爾（atopasar hydrobromide，AHB） 是JAK-STAT3 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的特異性抑制劑。AHB 不僅阻斷了組成性激活和細(xì)胞因子誘導(dǎo)的STAT3磷酸化，還抑制了JAK2 和JAK2 磷酸化。此外，AHB 可誘導(dǎo)G1期細(xì)胞周期阻滯，從而阻止癌細(xì)胞生長(zhǎng)并誘導(dǎo)其凋亡?？傊?，AHB 是一種潛在的抑制劑，可以作為針對(duì)JAK2-STAT3通路的藥物進(jìn)行開發(fā)。

異基因造血干細(xì)胞移植也不失為一種延緩白血病進(jìn)展的重要治療方式。宗香萍等[18]發(fā)現(xiàn)，3例ET 轉(zhuǎn)化為AML 的患者，在化療期間短時(shí)間內(nèi)復(fù)發(fā)，對(duì)化療藥物治療效果不佳，移植前均未獲得緩解，予清髓性預(yù)處理，移植后造血重建順利，均達(dá)到分子學(xué)緩解。日本研究者的報(bào)道也表明，同種異體造血干細(xì)胞移植在約1/3 的MPN 向白血病轉(zhuǎn)化患者中促進(jìn)了長(zhǎng)期生存[25]，提示異基因造血干細(xì)胞移植聯(lián)合分子靶向藥物可能會(huì)降低移植風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)降低復(fù)發(fā)率及非復(fù)發(fā)死亡率。

小結(jié)

JAK2 作為MPN 患者中最常見的突變基因，亦可出現(xiàn)在初始AML 和AML-MPN 患者中，JAK2 突變可使JAK2-STAT信號(hào)通路持續(xù)活化，參與了急性白血病的發(fā)生、發(fā)展。而在AML-MPN 中的發(fā)生機(jī)制中，JAK2 可能還伴有其他基因突變以及JAK2 的另一變異，使MPN 有更高的向AML 轉(zhuǎn)化的潛能，但具體機(jī)制目前尚不清楚。分子生物學(xué)的研究進(jìn)展使得越來越多靶向藥物被發(fā)現(xiàn)，JAK2 抑制劑在臨床使用過程中療效顯著，為多種惡性腫瘤的治療開辟了新途徑。異基因干細(xì)胞移植則是唯一已知的潛在治愈策略，但尚需在統(tǒng)一治療方案的患者中進(jìn)行前瞻性研究，以闡明這種治療方式的相對(duì)效益和最佳獲益人群。