多發(fā)性骨髓瘤的遺傳學異常研究現(xiàn)狀與展望

何 雨，趙慧函（通信作者）

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

（2 廣西醫(yī)科大學第一附屬醫(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致腫瘤發(fā)生和進展。此外，遺傳異常是MM 的主要預后影響因素。分子細胞遺傳學方法，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）與更先進的遺傳技術相結合，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）和點突變。此類異常已經(jīng)在大規(guī)模多中心臨床研究中進行了系統(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 的風險進行患者分層。MM 患者中存在的多數(shù)異常是不可治愈的，但生物學、醫(yī)學領域的最新研究進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，在強大的IGH 增強子的影響下，這些癌基因的表達上調(diào)。某些癌基因的高水平表達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，11q13、6p21、4p16、16q23 和20q11，分別包含CCND1、CCND3、FGFR3/NSD2、MAF 和MAFB 癌基因。這些易位導致與IGH3’端內(nèi)含子增強子鄰近位點的癌基因過表達。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 增強子與CCND1（15%～20%）和CCND3（1%～4%）重排。2 種易位誘導的細胞周期蛋白D 失調(diào)使抑癌基因RB1 失活，從而使細胞周期進展。

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）導致2 個基因同時過表達，成纖維細胞生長因子受體3（fibroblast growth factor receptor 3, FGFR3）和核受體結合域蛋白2（nuclear receptor binding SET domain protein 2, NSD2），后者也被稱為多發(fā)性骨髓瘤SET 結構域蛋白（multiple myeloma SET domain protein, MMSET）。MMSET 在t（4;14）的所有病例中都過表達，但由于在1/3 的病例中der（14）染色體缺失，導致FGFR3 在70%的t（4;14）患者中過表達。這表明，MMSET 激活可能比FGFR3 在MM 伴t（4;14）的發(fā)病機制中發(fā)揮更重要的作用，如細胞增殖增加、細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基因的表達。FGFR3 編碼成纖維細胞生長因子的受體酪氨酸激酶，在調(diào)節(jié)細胞增殖、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細胞周期蛋白D2 的上調(diào)，導致細胞分裂和DNA 合成速度加快。MAFB 在MM 中的過表達可誘導細胞增殖，保護細胞免受藥物誘導的凋亡，產(chǎn)生耐藥性。具有t（14;16）或t（14;20）的骨髓瘤細胞存在遺傳不穩(wěn)定性，與t（4;14）情況類似。

1.4 MYC 癌基因的易位

多數(shù)MYC 重排導致與MYC 相鄰的超級增強子發(fā)揮作用，使MYC mRNA 的表達水平增加。MYC 過表達導致DNA 復制速率增加。這會導致DNA 損傷和活性氧增加。MYC 病變也是促進疾病進展的最重要原因之一，被認為與高腫瘤負荷有關。

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病（monoclonal gammopathy of undetermined significance,MGUS）中已有描述。非超二倍體MM 組包括二倍體（多達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30%的MM 患者存在1p 缺失。這一發(fā)病率在漿細胞白血病中高達60%，提示1p 缺失可能與克隆進化有關。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

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展而增加，在難治性多發(fā)性骨髓瘤（refractory multiple myeloma,RRMM）中高達68%。位于1q21 的CKS1B 基因的過表達最初與骨髓瘤細胞的生長和存活有關，因此與耐藥性有關。其他基因定位于1q，如MUC1、MCL1、ANP32E、BCL9、PSMD4 和PDZK1 已被認為參與骨髓瘤相關病變。

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，且隨著疾病進展而增加，在繼發(fā)性漿細胞病變中高達75%，這是漿細胞惡液質(zhì)最具侵襲性的表現(xiàn)。這種缺失導致TP53 基因缺失。TP53 是一種關鍵的抑癌基因，參與細胞周期調(diào)控和DNA 損傷修復等功能。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，導致其雙等位基因失活。

3.突變

使用二代測序技術對數(shù)千個MM 樣本進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)的結構產(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)展而進化。

全球研究機構已經(jīng)開展了各種全基因組和全外顯子組研究，以確定MM 在診斷和復發(fā)時的突變情況。有些學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)歷的克隆進化來看，其包含了非常復雜的遺傳信息變化。

然而，對MM 發(fā)生和發(fā)展的分子機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)更準確的預后分層方面取得了重大進展。然而，在每個細胞遺傳風險類別中仍然存在相當大的異質(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胞遺傳學異常。目前還無法預計精準醫(yī)學是否將對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)的細胞群是十分困難的，這些細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，科學界需在各個方向進行努力。首先，應該創(chuàng)建在線診斷平臺和基因數(shù)據(jù)庫，包括盡可能多的標準化NGS 檢測的基因組信息。其次，尋找預后相關的生物標記物，使目前靶向療法有所側重，以避免無效的藥物組合，從而減少不必要的不良反應。最后，鼓勵新型藥物臨床試驗，以現(xiàn)有治療方案為依托，針對遺傳生物標志物尋找新的治療方案。