幼年性黃色肉芽腫基因突變研究進展

張文青 余 霞 李 明 姚志榮

1上海交通大學醫學院附屬新華醫院皮膚科，上海，200092；2上海交通大學醫學院皮膚病研究所，上海，200092

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

JXG皮損主要由以下三種細胞構成：單核細胞、伴有或不伴有Touten特征的多核細胞和梭形細胞。Touten細胞是JXG特異性細胞，胞核呈花環狀排列在細胞中央，胞質呈空泡化改變。免疫組化示JXG皮損內波形蛋白、CD68、XIIIa因子表達陽性，Langerin、CD1a和S-100蛋白表達陰性，也有少數S-100弱陽性。

關于JXG基因的研究鮮有人為，大多數文獻報道與基因突變有關的JXG病例均合并其他病癥如神經纖維瘤病、幼年型慢性粒-單核細胞白血病或其他非朗格漢斯細胞增生病[2]。這些JXG伴發疾病自身可能存在該疾病特征性基因突變，少見病例在并發JXG后出現新發基因位點突變，抑或是基因突變疾病在并發JXG后出現預后變差，也有報道存在致病基因突變的原發病緩解后，JXG也完全緩解的情況。本文收集一些基因突變的JXG臨床及基礎研究資料，包括單發JXG及JXG伴發其他疾病的病例，試圖去發現JXG基因層面上的規律和與臨床表型之間的相關性。

Paxton[3]通過分子倒置探針陣列技術評估21例JXG患者的基因組特點，以識別拷貝數改變和雜合性缺失在JXG中的特異性，發現不少樣本存在染色體片段重疊或缺失現象。系統性和泛發性JXG在基因層面上具有復雜性和多變性，不少研究發現JXG會影響到與MAPK/ERK信號通路下游蛋白相關的BRAFV600E和NF1基因，這些基因突變會對疾病發生發展有推進作用。

1 JXG與BRAFV600E突變

BRAF基因位于7號染色體3區4帶，翻譯BRAF蛋白。該蛋白屬于絲氨酸/蘇氨酸激酶，參與MAPK/ERK信號通路活化，介導細胞生長分化、增殖、衰老和凋亡[4]。BRAFV600E是較常見的變異位點，可見于組織細胞和樹突狀細胞相關疾病[5]。BRAFV600E基因突變激活MAPK下游信號通路的MEK和ERK分子的Ras非依賴性活化功能，在50%以上LCH皮損中被發現[6]，也有報道稱ERK通路活化(即磷酸化)與BRAF基因突變可能無關[7，8]。BRAFV600E突變的MAPK/ERK通路整體突變頻率極低，通過靶向測序發現在15%～50%的病例中存在MAP2K1突變[9，10]，屬通路上另一關鍵分子表達異常。

1.1 單發JXG中的BRAFV600E突變 單發JXG伴有基因突變病例十分少見。Techavichit報道三例顱內和顱骨受累的JXG患兒存在BRAFV600E突變[11]。僅累及到顱內和顱骨的JXG病例較少，現已知只有20例[1，12，13]。這一類JXG比皮膚型發病年齡略晚，橫跨2～15歲，80%為男性。通常內臟受累預后會較差，而顱內及顱骨受累的JXG通過手術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例顱內受累，1例顱骨受累，病情進展較緩，病情控制好。也有人提出伴BRAFV600E突變的單發JXG對單克隆抗BRAF抗體抑制劑vemurafenib治療可能較為敏感[14]。

BRAFV600E突變通常在組織細胞異常疾病中被發現，僅侵犯皮膚的JXG病例還未發現該突變，但Diamond[15]在一例系統性JXG患者身上發現存在RNF11-BRAF融合突變。當然還需收集更多有關病例進行研究，試圖去了解BRAFV600E突變僅發生在顱內及顱骨JXG病變而不累及到皮膚JXG的原因，以及尋找這兩者JXG類型及致病機理是否存在差異。

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

BRAFV600E突變是否會給這一類患者的疾病進展、預后產生作用有待進一步研究。不過在LCH、JXG這一類組織細胞相關疾病中發現MAPK活化通路上一些功能蛋白基因突變。患者同時存在LCH及JXG會使核分裂異常和Ki67表達升高[17]，原始細胞聚集在皮損處并分化為具有疾病特異性組織細胞，招募和活化炎癥細胞從而致病，病理上也可見JXG真皮淺深層除了大量的泡沫細胞外，還有較多炎癥細胞浸潤，數量多且種類雜。

1.3 BRAFV600E基因突變與JXG致病相關性研究 BRAFV600E突變相關MAPK信號通路功能異常與JXG臨床特點相關，BRAFV600E突變的JXG患者在臨床上可同時合并LCH皮損[18]。在良性組織細胞增生疾病造模小鼠中，過表達BRAFV600E會增加MAPK通路中細胞增殖活化激酶(如MEK1和MEK2)異常活化，提高骨髓單核細胞白血病和其他惡性腫瘤易感性。隨訪中也發現這些患者復發率顯著增高，是沒有突變患者的3倍。JXG通常具有自限性，但在突變患者中自限性皮損少，多會出現疾病進展[19，20]。對化療不敏感患者，靶向抑制MAPK信號傳導是潛在的治療策略，可考慮用ERK/MEK抑制劑對這些患者進行經驗性治療[15]。基于BRAF基因突變的JXG可能會導致MAPK激酶的異常活化和PI3K途徑的下游炎癥因子激活，結合突變JXG患者病理上炎癥細胞的增多和炎癥因子的高表達，使用IFN-γ治療也具有不錯的療效[7]，另有人提出使用BRAF和MEK激酶抑制劑組合療法來改善部分患者對BRAF抑制劑的耐藥性。

2 JXG與NF1基因突變

神經纖維瘤病(neurofibromatosis, NF)基因分為NF1和NF2。NF1是1型神經纖維瘤的致病基因，位于染色體17q11.2，編碼有58個外顯子。NF1基因屬于抑癌基因，下調原癌基因Ras活性[21]，影響Ras蛋白翻譯和表達。單發JXG出現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JXG中的NF1基因突變 Diamond發現在12例系統受累的JXG患者中，有7例存在MAPK信號通路上NRAS、KRAS、ARAF和MAP2K1基因突變[15]，另有研究發現一對患有JXG同源雙胞胎中有NF1和NF2突變[24]。可見NF也可能是JXG的致病基因，更多見NF1基因突變介導MAPK信號通路異常，而JXG作為MAPK信號通路所介導的組織細胞相關性疾病，研究兩者關系具有一定價值。

目前發現NF1基因雜合性缺失患兒中可出現JXG皮損[21]。Carl[25]報道了一例單純性JXG患者有NF1突變，對患者4處典型JXG皮損行全外顯子測序均發現突變，另在一例JXG患者的皮膚活檢標本中發現PI3KCD突變[12]，PI3KCD也參與MAPK通路活化，可以推測出MAPK/ERK信號通路可能在JXG致病機制中發揮作用，但明確NF1是JXG的致病基因還有待深化研究。

2.2 JXG合并其他疾病中發生NF1基因突變 NF、JXG與幼年型粒-單核細胞白血病(juvenile myelomonocytic leukemia，JMML)發展也有關聯[26-28]。JMML較為兇險，若不盡早干預預后較差。伴有NF1突變患者患有JMML的概率更高[25,27,29]。Jans[28]報道一例NF1突變JXG患者后患有JMML并行骨髓移植，移植18個月后他的JXG皮損也消失了，因此早期干預很有必要。

JXG患者伴有NF1突變是發生JMML的高危因素，這些患者發生JMML概率比不伴有JXG患者要高20～32倍。JXG進展緩慢，合并NF1突變可能進展加快。Margarita發現一例9個月大患兒有7塊咖啡斑及頭皮1處JXG皮損[27]，一個月后隨訪發現JXG皮損迅速增加至3處，該病例JXG進展迅速引人關注，通過進一步檢查診斷出該患兒有JMML，并存在NF1基因突變。追問家族史發現該患兒有一例死于慢性粒細胞白血病的遠方表親也有咖啡斑表現，由于已經死亡沒法證實存在NF，但被高度懷疑存在NF1基因突變。此外，Giovanni發現一例伴發有JXG的NF患者出現了新的剪接位點突變[30]，該突變位點在不伴有JXG的NF患者上未曾報道。

2.3 NF1基因突變與JXG致病相關性研究 JXG是一類良性組織細胞增生性疾病，其自限性和相對惰性生長特點在不影響功能和外觀的情況下一般無需干預，隨著患者年齡增長和生長發育具有自愈傾向。然而伴有NF1突變患者病情進展迅速，JXG皮損生長具有侵襲性，這與NF1介導下游Ras/MAPK信號通路活化和抑癌蛋白表達下降有關，同時NF1自身也是抑癌基因，在NF1突變JXG患者身上多有NF1蛋白表達下降，NF1蛋白有一個高親和力結合Ras的結構域能加速Ras-GTP向Ras-GDP轉化。Ras基因作為一種癌基因，激活后表達的Ras 蛋白與GDP結合能力降低，不需要外界信號刺激后與GTP結合，自身可被激活。此時的Ras蛋白GTP酶活性降低，Ras蛋白和GTP解離減少，持續激活的Ras蛋白通過第二信使使細胞不受控制地增殖，進而惡變。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胞供體行移植治療。因此，我們強烈建議對于存在NF1突變或Ras/MAPK信號通路其他相關基因突變的JXG患兒定期監測血細胞計數及其他血液學相關實驗室檢查，并為共存NF和JXG的兒童提供嚴密的臨床隨訪。

3 JXG與其他基因突變

除了目前報道較多的JXG與BRAFV600E和NF1基因突變相關之外，在JXG患者身上還發現MAPK/ERK信號通路途徑上其他基因突變，包括MAP2K和PIK3CD[9,10]。在非典型、具有侵襲性發展的泛發型JXG患者身上發現的MAPK基因突變，編碼包括MAPK激酶和ERK蛋白的表達，MAPK基因突變導致ERK蛋白持續活化，僅經驗性使用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使用MEK或者BRAF抑制劑進行經驗性治療，需要明確突變位點行個體化治療。

此外，Saeeda報道一例合并有骨硬化癥的JXG患者有PLEKHM1突變[31]，突變位點在基因外顯子第七位點，這是首例骨硬化病伴JXG的PLEKHM1突變病人。患者母親有該位點的雜合突變但無臨床表現，父親是正常人。骨硬化癥與破骨細胞的功能異常相關，之前也有骨硬化癥合并JXG的相關病例報告，破骨細胞與JXG出現功能異常的巨噬細胞和樹突狀細胞具有一定的同源性，所以具有一定的研究意義。

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

Nikolaus發現一聲門下血管瘤患兒術后病理高度提示JXG并存在罕見的KIF5B-ALK 融合基因。ALK基因與淋巴瘤相關[15]，KIF5B-ALK融合基因產物會改變細胞微管蛋白在線粒體和溶酶體內的分布[35]，激活ALK蛋白活性區域并促瘤形成，該患兒JXG皮損示Touten細胞較少的非典型JXG病理特點，可能是由于該突變融合基因影響到了JXG皮損中Touten多核細胞形成。

Meyer[36]報道一例累及虹膜和皮膚的JXG中出現FGFR3基因錯義突變，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。FGFR3基因突變在皮膚纖維瘤中被發現[37]，但其與 JXG中大量泡沫細胞的形成與巨噬細胞分化及功能異常的聯系有待進一步研究。

4 討論

JXG是一種來源于單核-巨噬細胞系最常見的非朗格漢斯細胞增生癥，有關于JXG的病因現在尚不明確。JXG在臨床上的發病率不高，伴基因突變的JXG病例更為罕見。

在現已知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相關信號通路有關，影響下游Ras、MEK的表達和功能。突變所致的細胞周期紊亂、原癌基因持續活化促進細胞持續增殖，導致增生細胞的惡化。通常存在基因突變的JXG，患者皮損多為泛發性，臨床表現可僅有皮膚受累，也可并存內臟受累，目前所知基因突變與有無系統受累并無直接相關性，但可使JXG及其他伴發的疾病進展速度加快。除了單發的JXG伴有基因突變外，更多基因突變患者同時伴有其他的疾病如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與JXG的致病位點具有一定同源性，所以JXG也可與突變基因相關。此外，JXG病理上可見真皮處多為炎癥細胞和泡沫細胞浸潤，真皮內巨噬細胞吞噬大量脂質形成泡沫細胞具有特異性。這是否與巨噬細胞正常生長周期出現異常或脂質代謝功能異常相關需要對JXG致病機制進一步研究。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現該處皮損存在較為特征的異型細胞也是為早期臨床診斷提供新的思路。

伴發JXG可使原發病的基因突變位點發生改變或促疾病進展惡化，尤其是出現血液系統腫瘤，這與臨床治療息息相關。通常對于組織細胞增生性疾病的治療策略是“wait and watch”，JXG作為自限性和發展緩慢的良性組織細胞增生性疾病，一般無需特殊治療，或者單純手術切除治療，術后無需放化療，復發可能性小。在NF1基因突變的患者中發現JMML的發生率顯著高于未突變的患者，提示了這一類患者同時還可能伴有更嚴重的骨髓增生腫瘤性疾病，應采取積極化療方案或者骨髓移植。其他的基因突變也應該引起重視，對于存在突變基因的患者更要加強臨床隨診。更為詳細深入的研究JXG的病因及發病機制，以及在基因層面上更進一步分析具有一定的醫學意義，也為臨床上盡早干預和改善預后起到至關重要的作用。