急性白血病預(yù)后相關(guān)基因突變的研究

曾雪嬌，謝仁古麗·阿力木，龐楠楠，張 瑞，秦麗丹，杜 聰，曲建華

（新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院血液病中心，新疆 烏魯木齊 830054）

急性白血?。╝cute leukemia，AL）是目前最常見的惡性腫瘤之一。不同類型及危險度的AL 患者治療和預(yù)后差異顯著。因此，正確的分型和準確的病情評估對指導(dǎo)AL 個體化醫(yī)療及預(yù)后非常重要。隨著基因測序技術(shù)的廣泛應(yīng)用，大量與AL 預(yù)后相關(guān)的基因變異被先后發(fā)現(xiàn)，這些基因異常增強了AL細胞的增殖和抗凋亡能力，并對關(guān)鍵化療藥物產(chǎn)生耐藥，進而導(dǎo)致復(fù)發(fā)或預(yù)后不良的結(jié)果。如目前已知的FLT3 基因、WT1 基因，均是急性髓系白血病（acute myeloid leukemia，AML）獨立的預(yù)后不良因素，而PML-RARa 融合基因、AML1-ETO 基因、NPM1 基因陽性突變往往提示著AML 預(yù)后良好。針對AL 預(yù)后相關(guān)基因突變的深入認識，有利于精準地進行危險度分層、判斷預(yù)后，以期為臨床提供更有價值的依據(jù)，進一步推動診療水平的進展，實現(xiàn)個體化治療。本文將對目前已知AL的基因突變研究進展情況及其預(yù)后價值整理，作一綜述。

1 與急性淋巴細胞白血病預(yù)后相關(guān)的突變基因

1.1 核仁素（NCL）NCL 是一種多功能核蛋白，該蛋白對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、核糖核酸代謝等具有重要意義。Butz ES 等[1]研究證實，NCL 可以調(diào)節(jié)細胞增殖、分裂，參與多種腫瘤發(fā)生與發(fā)展，而NCL 基因高表達可能提示腫瘤患者預(yù)后不良。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)[2]，在異基因造血干細胞移植（allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，Allo-HSCT）治療急性淋巴細胞白血病（acute lymphocytic leukemia，ALL）患者病例組中，治療后的BCL 基因表達上升而NCL 基因表達下降，從而考慮可以將原有病理骨髓干細胞替換為正常造血干細胞，發(fā)揮異體細胞抗腫瘤效應(yīng)，治療ALL 患者。這項研究進一步證實了NCL 基因在ALL 中的發(fā)生發(fā)展及預(yù)后過程中起著重要的負性調(diào)控作用，是預(yù)后不良的標志。

1.2 ABCB1 ABCB1 編碼的膜蛋白來自于ATP 結(jié)合盒（ABC）轉(zhuǎn)運蛋白超家族。ABC 蛋白通過細胞外膜和細胞內(nèi)膜轉(zhuǎn)運各種分子，降低多藥替代細胞中的藥物積累，增強抗腫瘤藥物成分的療效。ABCB1 基因多態(tài)性對化療藥物的耐受及代謝有一定的聯(lián)系，同時也對ALL的易感性有一定影響。Jamroziak K等[3]研究提出，C3435T的多態(tài)性改變了關(guān)于糖蛋白的表達水平和細胞對化療藥物的抵抗能力，從而導(dǎo)致ALL 預(yù)后不良。趙富磊等[4]研究發(fā)現(xiàn)，ABCB1 基因C3435T 位點基因多態(tài)性與亞洲兒童ALL的相關(guān)性的整體效應(yīng)具有明顯差異，因此，ABCB1 基因C3435T的多態(tài)性與ALL 存在著一定關(guān)系。上述研究結(jié)果均說明，ABCB1 基因突變與ALL的發(fā)生機制及預(yù)后結(jié)果密切相關(guān)，且ABCB1 基因陽性會造成ALL 患者化療耐受，往往提示ALL 預(yù)后欠佳。

1.3 細胞色素酶基因家族 CYP1B1、CYP3A4 和CYP3A5 均屬于細胞色素酶基因家族，其表達的酶與人體內(nèi)藥物與激素的代謝調(diào)控均密切相關(guān)[5]。其中CYP1B1 基因編碼酶是細胞色素P450 超家族的成員，CYP1B1 酶定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并參與諸如多環(huán)芳烴和17β-雌二醇的致癌物的代謝。Zhou L 等[6]研究提出，CYP1B1 基因rs1056836 位點和CYP3A4 基因rs2740574 位點可能與升高ALL 患病風險相關(guān)，而CYP3A5 基因rs776746 位點大概率與降低ALL 患病可能相關(guān)。沈莉菁等[7]相關(guān)研究表明，初治CYP3A5陽性率與AL 患者耐藥明顯相關(guān)，且復(fù)發(fā)組患者在達到第一次完全緩解（CR1）出現(xiàn)CYP3A5 陽性顯著增高。結(jié)合以上研究結(jié)果可以推測，細胞色素酶基因家族參與了ALL的發(fā)生機制，CYP1B1 及CYP3A4 基因陽性提高了ALL 患病風險，CYP3A5 基因陽性可能降低患者患病機率但會增加患者耐藥風險，但具體機制有待學(xué)者進一步探索。

1.4 ATG7 ATG7 是一種泛素E1 樣連接酶，能夠激活哺乳動物ATG8 基因和ATG12 基因表達。ATG7參加p53 介導(dǎo)的細胞周期停滯和細胞老化的調(diào)節(jié)過程中，提示ATG7 基因可以發(fā)揮抑制腫瘤增生的作用[8]。楊秀麗等[9]研究提出，成人ALL 骨髓單個核細胞的自噬活性增強，自噬基因ATG7、ATG12 mRNA表達顯著提高，提示自噬基因ATG7、ATG12 激活誘導(dǎo)的自噬活性活躍，可能與成人ALL的發(fā)生、發(fā)展和復(fù)發(fā)密切相關(guān)。Mortensen M 等[10]的實驗證實了小鼠中的ATG7的缺失阻礙了造血干細胞正常生成過程，推測出ATG7 在維持正常造血中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。綜合以上研究結(jié)果，推測自噬相關(guān)基因ATG7 可通過調(diào)控p53 介導(dǎo)的細胞周期停滯和細胞老化的生理過程，從而抑制ALL 腫瘤細胞的形成。

1.5 相關(guān)卷曲螺旋形成蛋白激酶1（ROCK1）ROCK1 是一種調(diào)節(jié)組建細胞骨架的蛋白酶。既往研究表明[11]，ROCK1 表達水平在各類癌癥中都有不同程度增加，且已證明該基因與多種疾病的惡性程度呈正相關(guān)。何文華[12]研究表明，ALL 患者ROCK1 基因表達量顯著高于對照組，且ROCK1 基因表達量與患者危險分層有顯著相關(guān)性，危險分層越高危，ROCK1 基因表達量越高。Kotwal J 等[13]提出較高的ROCK1 基因表達量可增加ALL 對化療藥物的耐受性。Mei Y 等[14]表示，ALL 疾病程度與總生存率與ROCK1 基因表達水平有顯著相關(guān)性，表現(xiàn)在病情危重的ALL 患者細胞中ROCK1 基因表達量可上升37.3%。結(jié)合目前研究結(jié)果不難得出，ROCK1 基因與ALL的發(fā)生、危險程度密切相關(guān)，且高水平的ROCK1 基因表達量容易增加ALL 耐藥率，降低ALL的預(yù)后。

1.6 乙醛脫氫酶（ALDH）ALDH 家族是一類催化體內(nèi)醛氧化成為相應(yīng)羧基酸的生物酶。ALDH 基因家族普遍參與到體內(nèi)各種脂質(zhì)代謝，降解細胞內(nèi)有害元素，對細胞產(chǎn)生清除作用[15，16]。近年來，ALDH 基因家族逐步被驗證與幾類惡性腫瘤的發(fā)生機制有著緊密的聯(lián)系，如ALDH2 與再生障礙性貧血、白血病的進展相關(guān)[17]。劉雨薇等[18]研究結(jié)果指出，ALDH3B1低表達的ALL 患者復(fù)發(fā)率更高，長期生存時間比ALDH3B1 高表達的ALL 患者愈加短暫，提示ALDH3B1 低表達可能與ALL的預(yù)后相關(guān)。

2 與急性髓系白血病預(yù)后相關(guān)的突變基因

2.1 DEK/CAN DEK 蛋白是一類修飾蛋白，其功能過程包含細胞翻譯后的磷酸化、乙?；投嗪颂腔?。同時DEK 也是一種核蛋白，可以由單核細胞分泌并由Treg細胞釋放，同時成為嗜中性白細胞的趨化因子，參與細胞免疫過程[19]。有研究表明[20]，伴隨有DEK/CAN 基因陽性的AML 患者生存期很短，預(yù)后很差，再復(fù)發(fā)后死亡率非常高。趙霄晨等[21]研究提示，t (6;9）(p23;q34)/DEK/CAN 陽性的AML 患者宜早期行Allo-HSCT 治療，砷劑治療有望成為臨床較好的治療措施。Oancea C 等[22]對t(6;9）(p23;q34)/DEK/CAN 陽性患者的研究中證實了DEK/CAN 可激活STAT5，暴露于砷劑的DEK/CAN 陽性的AML細胞開始凋亡，同時STAT5的活性降低。以上研究證實了，STAT5 可作為DEK/CAN 陽性的AML的作用靶點之一。雖然DEK/CAN 融合基因陽性AML 患者在臨床上相對少見，結(jié)合目前的研究，多提示AML 化療效果差，緩解率低，復(fù)發(fā)風險高，死亡率高，預(yù)后極差。

2.2 5hmC 5hmC 由TET 家族酶催化氧化5mC 產(chǎn)生，有高等生物基因組的“第六堿基”之稱。除了已知5hmC 參與DNA的主動脫甲基化過程，它還對基因的表達與5mC的產(chǎn)生具有負調(diào)控作用，屬于腫瘤抑制基因[23]?；騿幼恿u甲基化水平降低，可導(dǎo)致5hmC 基因表達水平下調(diào)而增加AML的發(fā)生率。Magotra M 等[24]對41例AML 患者的骨髓活組織進行了抗5hmC 抗體的免疫組織化學(xué)染色，同時進行DNA 測序，研究結(jié)果顯示具有TET2、IDH1、IDH2 或WT1 突變的15例中有10例（67%）顯示5hmC 染色不足，而這些基因中沒有突變的26例中有9例（35%）顯示5hmC 缺失。結(jié)合以上研究推測，5hmC基因突變在AML 發(fā)生發(fā)展中起著重要作用，且減低5hmC的表達可能會增加AML 患病幾率，且TET2、IDH1、IDH2 及WT1 基因突變會導(dǎo)致5hmC 基因表達水平下調(diào)，具體機制有待進一步研究。

2.3 同源盒基因（HOX）HOX 是一族編碼基因，在各類AL 中均有差異性相關(guān)表達[25]。該基因可通過信號通路的關(guān)聯(lián)來參與AL的形成及預(yù)后，如HOX/Pbx3 通路的失調(diào)導(dǎo)致急性粒單核細胞白血病（acute myelomonocytic leukemia，AMML）的不良預(yù)后[26]。該基因家族在進化上具有高度保守性，并且可參與胚胎和器官的發(fā)育過程中[27]。有研究發(fā)現(xiàn)[28]，細胞的生理及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)均會受HOX11的相關(guān)靶基因的病理性表達的影響，而這些靶基因表達的改變大機率會降低腫瘤細胞對于化療藥物的敏感程度，從而改變化療的效果，最終導(dǎo)致AL 患者預(yù)后不良。由此可以得出，HOX 基因可以促進造血祖細胞向不同的骨髓細胞分化并惡性增殖，從而增加了AML的患病風險，伴隨著HOX 基因的表達水平增高，會增加骨髓細胞惡性增殖的程度。

2.4 EVI1/PTEN EVI1 是親嗜性病毒整合位點基因，其高表達與AML的發(fā)生、治療及預(yù)后息息相關(guān)?，F(xiàn)在已經(jīng)被證明，EVI1 能夠引起髓系分化和凋亡受阻，且在治療過程中對化療藥物耐藥[29]。EVI1 基因陽性突變導(dǎo)致緩解率和長期生存率較低,提示AML預(yù)后欠佳。PTEN 基因正常表達時能夠抑制機體腫瘤細胞生長、遷移及浸潤，但PTEN 基因的突變或異常表達會直接導(dǎo)致某些腫瘤發(fā)病。劉云峰等[30]研究顯示，在EVI1 陽性的AML 患者細胞中，PTEN 基因的表達水平降低，提示PTEN 基因介導(dǎo)了EVI1 陽性的AML的發(fā)病機制。綜合以上研究，可以得出EVI1基因突變會增加AML 患病幾率，同時增加患者耐藥風險，提示預(yù)后欠佳。同時發(fā)現(xiàn)PTEN 基因介導(dǎo)了EVI1 基因的表達，具體機制需進一步探索。

2.5 HuR 與STAT3 HuR 基因編碼的蛋白主要位于細胞核，是一種mRNA 結(jié)合蛋白，可聯(lián)合于多種癌基因的mRNA，加強該基因穩(wěn)定性，從而發(fā)揮其轉(zhuǎn)錄后的調(diào)控作用。研究顯示[31]，HuR 在腫瘤細胞的增殖、凋亡、分化及新生血管形成中發(fā)揮重要作用。Benekli M 等[32]研究發(fā)現(xiàn)，HuR 表達抑制可下調(diào)CD7抗原和CD19 抗原表達，從而進一步促進AML 患者預(yù)后良好的轉(zhuǎn)歸。STAT3 是STAT 家族的一個關(guān)鍵成員，與多種腫瘤細胞的增殖、轉(zhuǎn)移、凋亡等生物學(xué)行為有關(guān)。異常持續(xù)激活的STAT3 可促進腫瘤形成和發(fā)展。在大腸癌、神經(jīng)膠質(zhì)瘤、肝癌等實體瘤中具有STAT3 高表達，影響細胞增殖、血管侵入等生物學(xué)特征，可阻斷某些重要抑癌基因的活性，與疾病的復(fù)發(fā)及緩解率相關(guān)[33]。Dimri S 等[34]研究表明，抑制STAT3 信號能降低AML細胞等惡性腫瘤細胞增生，促進細胞凋亡。黃成雙等[35]關(guān)于新發(fā)初治AML 患者STAT3 mRNA 表達水平的研究顯示，該類患者的STAT3 mRNA 表達水平較對照組顯著提高，證實STAT3 參與了AML的發(fā)生。李光曦等[36]研究指出，抑制HuR 表達可降低P-STAT3 表達，提示HuR 對AML 患者細胞凋亡及細胞免疫表型的影響可能與抑制STAT3 信號通路有關(guān)。結(jié)合以上研究可以推測，抑制HuR 可以誘導(dǎo)AML細胞凋亡，機制可能與STAT3 信號通路有關(guān)，提示HuR 可作為AML 分子治療的新靶點。

2.6 膀胱癌相關(guān)蛋白基因（BLCAP）BLCAP的表達已被證實與多種惡性腫瘤的預(yù)后相關(guān)。Gromova I等[37]研究結(jié)果顯示，BLCAP 基因的表達與AML 患者的年齡等因素相關(guān)，較為年長的AML 患者BLCAP 基因的表達水平較低，但同時治療緩解率也較低。此外該研究還指出，BLCAP 基因的表達與AML 患者的療效及預(yù)后密切聯(lián)系，BLCAP 基因在治療后未緩解者的表達低于緩解者（P＜0.05）；治療后復(fù)發(fā)、病情進展及死亡患者的BLCAP 基因的表達較治療后病情穩(wěn)定者顯著減低。據(jù)此推測，檢測BLCAP 基因在AML 中的表達可作為AML 患者病情評估、療效預(yù)測的指標。

2.7 miRNA-107 miRNA-107 是普遍存在于多種生物中的非編碼小RNA，在細胞的凋亡、增殖等機制中具有重要作用。臨床研究表明[38]，miRNA的異常表達與多種疾病相關(guān)，包括腫瘤、自身免疫疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病等。黃鳳霞等[39]研究發(fā)現(xiàn)，miRNA-107 高表達組患者HGB 水平、NPML 突變型占比及完全緩解率均顯著高于miRNA-107 低表達組，提示miRNA-107 可能參與調(diào)節(jié)患者造血功能，而高表達miRNA-107 患者預(yù)后更佳。以上研究表明，miRNA-107 高表達可能是AML 預(yù)后良好的標志物，該分子可用來評估AML 預(yù)后。

2.8 PTEN PTEN 基因是磷脂酶家族發(fā)現(xiàn)的首個抑癌基因，介導(dǎo)了細胞的增殖、凋亡等生物過程的調(diào)控。Kitagishi Y 等[40]提出，PTEN 基因在大部分腫瘤中低表達甚至缺失，包括常見的血液腫瘤。孫巨勇等[41]進一步研究發(fā)現(xiàn)，AML 中PTEN 表達下降時，BCL-2蛋白及mRNA 表達都呈上升趨勢，提示上調(diào)PTEN基因表達，從而抑制PI3K/AKT 信號通路，進而下調(diào)BCL-2 表達，最終遏制腫瘤的增殖或可成為新的AML 靶向藥物治療研究方向。

2.9 Pim-3 Pim-3 基因最早在大鼠嗜鉻細胞瘤細胞株中發(fā)現(xiàn)，是一種能夠能誘導(dǎo)細胞膜發(fā)生去極化的誘導(dǎo)基因，介導(dǎo)了細胞磷酸化通路過程[42]。周震滄等[43]研究指出，Pim-3 基因在AML 中較對照組表達量低，提示Pim-3 基因可能參與了AML 發(fā)生發(fā)展過程。同時，Pim-3 基因在化療前后AML 患者細胞上中表達有差異，更加對于Pim-3 基因或可為AML 預(yù)后相關(guān)基因這一假說提供有力依據(jù)。

3 總結(jié)

AL的發(fā)生發(fā)展及復(fù)發(fā)受到多種預(yù)后相關(guān)基因突變的影響，涉及細胞代謝的多個途徑，且基因之間相互影響、疊加，機制復(fù)雜。因此，研究AL 預(yù)后相關(guān)基因的作用顯得更加重要，且是未來進一步認識AL發(fā)病根源的必然途徑。希望本文能夠為AL的臨床提供更多的信息及思路，同時為疾病的危險度分層，實現(xiàn)進一步靶向治療提供相關(guān)研究方向。