多發(fā)性骨髓瘤的遺傳學(xué)異常研究現(xiàn)狀與展望

何 雨，趙慧函（通信作者）

（1 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院檢驗科 廣西 南寧 530021）

（2 廣西醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院血液科 廣西 南寧 530021）

多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma, MM）是一種具有遺傳復(fù)雜性和高度異質(zhì)性的血液腫瘤，其伴發(fā)的多個基因組改變導(dǎo)致腫瘤發(fā)生和進(jìn)展。此外，遺傳異常是MM 的主要預(yù)后影響因素。分子細(xì)胞遺傳學(xué)方法，如G 顯帶核型分析、熒光原位雜交（fluorescence in situ hybridization,FISH） 和 比 較 基 因 組 雜 交（comparative genomic hybridization, CGH）與更先進(jìn)的遺傳技術(shù)相結(jié)合，包括單核苷酸多態(tài)性（single nucleotide polymorphisms, SNP）陣列和二代測序（next generation sequencing, NGS），使得識別MM 中許多復(fù)現(xiàn)性染色體和遺傳改變成為可能。這些病變可分為3 類，即染色體易位、拷貝數(shù)異常（copy number variation, CNV）和點(diǎn)突變。此類異常已經(jīng)在大規(guī)模多中心臨床研究中進(jìn)行了系統(tǒng)研究。由國際骨髓瘤工作組發(fā)布的新修訂的國際分期系統(tǒng)要求分析易位t（4;14）和t（14;16）以及17p 缺失以對MM 的風(fēng)險進(jìn)行患者分層。MM 患者中存在的多數(shù)異常是不可治愈的，但生物學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展有助于對特定異常給予更有效的藥物治療，并提供特定的靶向藥物。

1.染色體易位

MM 患者中最常見的易位發(fā)生在IGH 基因（14q32）。該基因易位到多種癌基因所在位點(diǎn)，在強(qiáng)大的IGH 增強(qiáng)子的影響下，這些癌基因的表達(dá)上調(diào)。某些癌基因的高水平表達(dá)可能使那些攜帶易位的亞克隆具有選擇性優(yōu)勢。IGH 易位被認(rèn)為是啟動事件，因此被稱為原發(fā)性易位。IGH 易位存在于50%以上的患者中，主要涉及5 個染色體位點(diǎn)，11q13、6p21、4p16、16q23 和20q11，分別包含CCND1、CCND3、FGFR3/NSD2、MAF 和MAFB 癌基因。這些易位導(dǎo)致與IGH3’端內(nèi)含子增強(qiáng)子鄰近位點(diǎn)的癌基因過表達(dá)。在t（4;14）發(fā)生的情況下，同時引發(fā)2 個癌基因的失調(diào)。

1.1 t（11;14）和t（6;14）易位

t（11;14）和t（6;14）易位分別將IGH 增強(qiáng)子與CCND1（15%～20%）和CCND3（1%～4%）重排。2 種易位誘導(dǎo)的細(xì)胞周期蛋白D 失調(diào)使抑癌基因RB1 失活，從而使細(xì)胞周期進(jìn)展。

1.2 t（4;14）易位

在約15%的患者中可以觀察到這種易位，其發(fā)生率隨著年齡的增長而降低。t（4;14）導(dǎo)致2 個基因同時過表達(dá)，成纖維細(xì)胞生長因子受體3（fibroblast growth factor receptor 3, FGFR3）和核受體結(jié)合域蛋白2（nuclear receptor binding SET domain protein 2, NSD2），后者也被稱為多發(fā)性骨髓瘤SET 結(jié)構(gòu)域蛋白（multiple myeloma SET domain protein, MMSET）。MMSET 在t（4;14）的所有病例中都過表達(dá)，但由于在1/3 的病例中der（14）染色體缺失，導(dǎo)致FGFR3 在70%的t（4;14）患者中過表達(dá)。這表明，MMSET 激活可能比FGFR3 在MM 伴t（4;14）的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮更重要的作用，如細(xì)胞增殖增加、細(xì)胞黏附改變和高致癌性。MMSET 編碼組蛋白3 賴氨酸36（H3K36）甲基轉(zhuǎn)移酶，其在MM 中的過度激活已被證明會影響一些癌癥相關(guān)基因的表達(dá)。FGFR3 編碼成纖維細(xì)胞生長因子的受體酪氨酸激酶，在調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡中發(fā)揮重要作用。

1.3 t（14;16）和t（14;20）易位

5%的MM 患者可見t（14;16）易位，少于2%的患者會出現(xiàn)t（14;20）易位，分別解除了MAF 和MAFB 基因的調(diào)節(jié)。這2 個基因都屬于MAF 家族，含有亮氨酸拉鏈轉(zhuǎn)錄因子。高水平的MAF 通過其反式激活功能誘導(dǎo)細(xì)胞周期蛋白D2 的上調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞分裂和DNA 合成速度加快。MAFB 在MM 中的過表達(dá)可誘導(dǎo)細(xì)胞增殖，保護(hù)細(xì)胞免受藥物誘導(dǎo)的凋亡，產(chǎn)生耐藥性。具有t（14;16）或t（14;20）的骨髓瘤細(xì)胞存在遺傳不穩(wěn)定性，與t（4;14）情況類似。

1.4 MYC 癌基因的易位

多數(shù)MYC 重排導(dǎo)致與MYC 相鄰的超級增強(qiáng)子發(fā)揮作用，使MYC mRNA 的表達(dá)水平增加。MYC 過表達(dá)導(dǎo)致DNA 復(fù)制速率增加。這會導(dǎo)致DNA 損傷和活性氧增加。MYC 病變也是促進(jìn)疾病進(jìn)展的最重要原因之一，被認(rèn)為與高腫瘤負(fù)荷有關(guān)。

2.拷貝數(shù)異常

2.1 超二倍體/亞二倍體

多數(shù)MM 病例是非整倍體，在這種情況下，經(jīng)常有完整染色體或染色體臂的獲得和丟失。根據(jù)其倍體狀態(tài)，MM 通常分為超二倍體MM 和非超二倍體MM。超二倍體MM 占MM 所有病例的50%～60%，其特征是存在三體，通常影響奇數(shù)染色體。超二倍體MM 似乎是MM 進(jìn)化中的一個早期事件，因為在意義不明的單克隆丙種球蛋白?。╩onoclonal gammopathy of undetermined significance,MGUS）中已有描述。非超二倍體MM 組包括二倍體（多達(dá)44/45 染色體）、假二倍體（44/45 ～46/47）和近四倍體（超過74）。非超二倍體MM 的特征是13、14、16和22 號染色體的丟失。在超單倍體病例中，最常見的單倍體/缺失會影響17p、1p、13q 和16q。特別值得注意的是，17 或del（17p）單倍體在所有超單倍體患者中都被發(fā)現(xiàn)。

2.2 1p 缺失

高達(dá)30%的MM 患者存在1p 缺失。這一發(fā)病率在漿細(xì)胞白血病中高達(dá)60%，提示1p 缺失可能與克隆進(jìn)化有關(guān)。在其中發(fā)現(xiàn)的最小缺失區(qū)域（minimum deleted regions, MDRs） 為1p12、1p21、1p22.1 和1p32.3 區(qū)域，分別為FAM46C、CDC14A、MTF2 和CDKN2C 基因所定位的區(qū)域。其中最常見的MDR 是1p22，占總病例的15%～22%。

2.3 1q 重復(fù)

近50%的初診MM 患者的1 號染色體長臂具有3 個或3 個以上拷貝。這一比例隨著疾病的進(jìn)展而增加，在難治性多發(fā)性骨髓瘤（refractory multiple myeloma,RRMM）中高達(dá)68%。位于1q21 的CKS1B 基因的過表達(dá)最初與骨髓瘤細(xì)胞的生長和存活有關(guān)，因此與耐藥性有關(guān)。其他基因定位于1q，如MUC1、MCL1、ANP32E、BCL9、PSMD4 和PDZK1 已被認(rèn)為參與骨髓瘤相關(guān)病變。

2.4 13q 缺失

FISH 檢測到的13q 缺失存在于約45%的患者中，最常見的是13 單體和高達(dá)15%的病例中觀察到的長臂部分缺失。其實際發(fā)病率是通過引入具有位點(diǎn)特異性探針的FISH 確定的。抑癌基因RB1 在這些13 號染色體畸變中丟失。

2.5 17p 缺失

初診MM 患者中17p13、del（17p）缺失的發(fā)生率在5%～12%之間，且隨著疾病進(jìn)展而增加，在繼發(fā)性漿細(xì)胞病變中高達(dá)75%，這是漿細(xì)胞惡液質(zhì)最具侵襲性的表現(xiàn)。這種缺失導(dǎo)致TP53 基因缺失。TP53 是一種關(guān)鍵的抑癌基因，參與細(xì)胞周期調(diào)控和DNA 損傷修復(fù)等功能。盡管MM 中很少出現(xiàn)TP53 缺失，但TP53 基因在約50%攜帶del（17p）的患者中缺失，導(dǎo)致其雙等位基因失活。

3.突變

使用二代測序技術(shù)對數(shù)千個MM 樣本進(jìn)行全基因組和全外顯子組測序（WGS/WES），每個患者檢測到約60 個外顯子突變，平均每Mb 檢測到1.6 個突變。這種突變頻率高于急性白血病，但遠(yuǎn)低于實體瘤，后者往往有數(shù)百個突變。與其他血液系統(tǒng)惡性腫瘤相比，MM 沒有普遍的、特異的突變，盡管有許多復(fù)發(fā)性突變基因被檢測到。事實上，在MM 中已經(jīng)描述了大約250 個突變基因，其中大約60 個被認(rèn)為是驅(qū)動基因。大多數(shù)突變是單核苷酸變異，對最終蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。其可在克隆和亞克隆水平出現(xiàn)，并隨著疾病的發(fā)展而進(jìn)化。

全球研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)開展了各種全基因組和全外顯子組研究，以確定MM 在診斷和復(fù)發(fā)時的突變情況。有些學(xué)者甚至通過同一患者治療前后的樣本比較了這2 種情況下的突變譜。盡管突變基因很多，但只有少數(shù)基因在5%以上的患者中發(fā)生突變：KRAS（20%～25%）、NRAS（20%～25%）、TP53（8%～15%）、DIS3（11%）、FAM46C（11%）、BRAF（6%～15%）、TRAF3（3%～6%）、ROBO1（2%～5%）、EGR1（4%～6%）、SP140（5%～7%）、FAT3（4%～7%）。

4.展望

在過去的20 年里，蛋白酶體抑制劑、免疫調(diào)節(jié)劑和糖皮質(zhì)激素等三聯(lián)藥物的使用以及經(jīng)證實對MM 有效的新藥物的投入使用，使MM 患者的生存期顯著延長。同時，見證了基因組方法學(xué)的革命，從每個患者的染色體和分子改變的數(shù)量以及這些異常在疾病過程中所經(jīng)歷的克隆進(jìn)化來看，其包含了非常復(fù)雜的遺傳信息變化。

然而，對MM 發(fā)生和發(fā)展的分子機(jī)制的廣泛了解尚未對治療決策產(chǎn)生重大影響。近年來，在實現(xiàn)更準(zhǔn)確的預(yù)后分層方面取得了重大進(jìn)展。然而，在每個細(xì)胞遺傳風(fēng)險類別中仍然存在相當(dāng)大的異質(zhì)性，這使得推薦合適的治療方案非常困難。另一方面，新的危險分層模型亟待使用，而非僅僅幾個常見的細(xì)胞遺傳學(xué)異常。目前還無法預(yù)計精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)是否將對MM 治療方法產(chǎn)生革命性的影響，因為要根除基因高度異質(zhì)的細(xì)胞群是十分困難的，這些細(xì)胞群的次克隆含量會隨著時間的推移而演變。

面對這種情況，科學(xué)界需在各個方向進(jìn)行努力。首先，應(yīng)該創(chuàng)建在線診斷平臺和基因數(shù)據(jù)庫，包括盡可能多的標(biāo)準(zhǔn)化NGS 檢測的基因組信息。其次，尋找預(yù)后相關(guān)的生物標(biāo)記物，使目前靶向療法有所側(cè)重，以避免無效的藥物組合，從而減少不必要的不良反應(yīng)。最后，鼓勵新型藥物臨床試驗，以現(xiàn)有治療方案為依托，針對遺傳生物標(biāo)志物尋找新的治療方案。