急性淋巴細胞白血病基因突變的研究進展*

司君齊 熱西擔·努爾買買提 綜述 田晨 審校

急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）是淋巴細胞在早期階段分化異常，發生惡性增殖所導致的疾病。其主要病理表現為大量原始細胞在骨髓內聚集，破壞骨髓正常的造血微環境，從而產生貧血、感染、出血三系減少的癥狀，晚期還可發生髓外浸潤。ALL在兒童中更易發生，占兒童白血病的80%，在幼童期（1～4歲）發病率最高，兒童期（5～14歲）、青春期（15～39歲）急劇下降，25～45歲達到最低點，45歲之后ALL發病率僅略有增加。在成人中，75%的病例由B淋巴細胞發展而來，其余病例由T淋巴細胞發展而來。隨著醫療水平的進步，ALL患者結局顯著改善，5年總生存率顯著提高，兒童ALL的5年總生存率可達90%[1-2]。

ALL的發生與染色體異常和基因突變密切相關。傳統ALL風險分層基于臨床特征，如年齡、白細胞計數和對化療的反應。然而，這種方式并不能很好的識別高危患者，導致未對其實行早期干預，最終復發。近年來，隨著二代測序（next-generation sequencing，NGS）、多重連接探針擴增（multiplex ligation-dependent probe amplification，MLPA）等技術的發展，提高了臨床上對ALL發病機制的認識，也使得細胞遺傳學、基因融合及突變等成為評估ALL風險的重要預后指標，有助于對不同風險分層患者實行個體化治療，同時為靶向治療提供了契機[3]。本文就近年來基因突變在ALL中的研究進展進行綜述，旨在為ALL的診療及預后提供幫助。

1 TP53

TP53是人類癌癥中最常見的突變，該基因位于17號染色體，編碼一種核磷酸化蛋白，參與DNA修復或代謝過程，可誘導細胞周期停滯、衰老、凋亡。TP53突變可導致細胞周期失調、基因組不穩定和細胞增殖失控，幾乎發生在所有類型的癌癥中，以卵巢癌、食道癌、結直腸癌更為常見[4]。

Stengel等[5]利用NGS技術，識別625例新診斷ALL患者的TP53突變并量化其負荷，發現98例（15.7%）患者存在110個突變，TP53突變/缺失的頻率隨著年齡的增長而顯著增加，60歲以上的患者中TP53突變頻率可達25.2%。對突變類型的研究表明，絕大多數突變是錯義突變（81.8%），其次是移碼突變（7.2%）、框內缺失（4.5%）、剪接位點突變（2.7%）和無義突變（3.6%）。通過對TP53突變與細胞遺傳學的相關性分析發現，TP53突變與低二倍體、MYC易位及復雜核型有顯著關聯。生存分析結果顯示，突變患者的總生存期（overall survival，OS）顯著縮短。

2 IL-7/IL-7R

IL-7與IL-7R在B細胞發育過程中發揮重要作用，二者結合，促進前體細胞的增殖和存活、祖B細胞向前B細胞轉化。在B細胞發育過程中，IL-7Rα信號傳導受到嚴格調節，并與PAX5、EBF1或IKAROS等關鍵轉錄因子及pre-BCR聯合，調節Ig基因重排[6]。IL-7R表達過多或過少都會導致B細胞發育異常，其缺失會導致嚴重的聯合免疫缺陷。IL-7R多態性已被證明是許多自身免疫性疾病或涉及過度免疫和炎癥反應的危險因素[7]。

Kim等[8]利用NGS技術對200例成人急性T淋巴細胞白血病（T-cell acute lymphoblastic leukemia，TALL）患者骨髓樣本進行測序，發現IL-7R通路相關基因突變發生在57例（28%）患者中。JAK3是IL-7R下游信號分子中突變頻率最高的基因，IL-7R突變與NOTCH1突變呈正相關，與K/NRAS、PTEN突變呈負相關。該基因突變與誘導化療后微小殘留病灶（minimal residual disease，MRD）陽性呈正相關，但并未導致不良預后。

Li等[9]通過對兒童T-ALL患者樣本進行全基因組和靶向外顯子組測序發現151個突變基因與患者的臨床和生物學特征相關聯，IL-7R信號通路的突變與類固醇耐藥性和不良結局相關，IL-7R信號通路抑制劑可使類固醇耐藥的ALL細胞系恢復對類固醇的敏感性。在體外構建IL-7R突變的前體急性B淋巴細胞白血病（B-cell acute lymphoblastic leukemia，BALL）小鼠模型，給予磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）和哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mammalian target of rapamycin，mTOR）雙抑制劑dactolisib，發現IL-7R介導的信號傳導被阻斷，ALL小鼠外周血中白血病細胞比例明顯下降，延長了小鼠生存期[10]。dactolisib有望成為IL-7R突變相關ALL患者的靶向治療藥物。

3 GATA3

GATA3編碼T和B細胞的發育和分化過程中的關鍵轉錄因子，有研究表明其可在多能造血干細胞（hematopoietic stem cell，HSC）中表達，但作用尚未明確[11]。GATA3表達增強可抑制自然殺傷細胞和CD8+T細胞的成熟[12]。越來越多的證據表明，其突變與乳腺癌、霍奇金淋巴瘤、ALL的發生和預后有關[13]。

GATA3遺傳突變可增加青少年和成人對B-ALL的易感性。GATA3rs3824662順式促進GATA3表達，進而通過CRLF2-JAK2-STAT3相關的自噬激活導致對左旋門冬酰胺酶耐藥。魯索替尼可抑制JAK2-STAT3信號傳導，進而抑制了自噬活化，增加B-ALL細胞對左旋門冬酰胺酶的敏感性[14]。Zhang等[15]對2 597例高風險B-ALL兒童進行了全基因組關聯研究，評估了863 370個單核苷酸多態性（single nucleotide polymorphism，SNP）與誘導治療后MRD之間的關系，證實GATA3rs3824662等位基因A的攜帶者與較高的MRD和復發率有關。上述發現對于兒童BALL的前期風險分層具有重要價值，為研發ALL新藥提供了思路。

4 DNMT3A

DNMT3A在T細胞發育和T-ALL發展過程中起著重要作用，可通過控制基因表達程序的特定DNA甲基化，維持HSC分化和自我更新之間的平衡。已在多種血液系統惡性腫瘤，如急性髓系白血病、骨髓增生異常綜合征、骨髓增殖性腫瘤中發現DNMT3A突變，該基因突變通常被認為是白血病前期事件[16]。有研究發現，DNMT3A功能喪失與NOTCH1功能增強共同作用，促進小鼠T-ALL的發生[17]。

Bond等[18]對198例成人T-ALL患者進行NGS，在18例患者（9.1%）中檢測到了DNMT3A突變，大多數發生在編碼定義蛋白質功能的區域。突變患者年齡明顯大于未突變者，且耐藥和誘導治療失敗比例增加，預后也更差。有研究表明，T-ALL可能是在DNMT3A突變的克隆造血背景下發生的，而其他遺傳改變是在白血病轉化時獲得的[17]。該發現有助于更好地了解TALL的發生發展，從而推動治療的進步。

5 IKZF1

IKZF1基因位于染色體7p12.2上，由8個外顯子組成，該基因編碼轉錄因子IKAROS，屬于與染色質重塑相關的鋅指DNA結合蛋白家族。該蛋白的表達僅限于胎兒和成人血液系統，行使調節淋巴細胞分化的作用。IKZF1與常見變異型免疫缺陷病、先天性純紅細胞再生障礙性貧血等疾病相關[19]。近幾年來，IKZF1一直是白血病相關研究的明星基因，已被發現是Ph樣ALL的常見基因改變[20]。

Churchman等[21]發現IKZF1體細胞遺傳突變在高危B-ALL患者中常見，尤其是家族性兒童ALL患者，與預后不良相關。IKZF1突變ALL細胞更偏向于表達干細胞樣特征，且對酪氨酸激酶抑制劑（如達沙替尼）的敏感性降低。使用CRISPR-Cas9技術將IKZF1基因敲除后導致B-ALL細胞對常見療法（包括地塞米松、門冬酰胺酶和柔紅霉素）表現出相對耐藥性，也證實了上述結論[22]。IKZF1缺失的ALL患者往往年齡較大、外周血白細胞計數較高、更易出現原始表型，在診斷時發生中樞神經系統受累的比例更高，治療后MRD風險更高，因此預后更差[23]。對IKZF1缺失患者進行強化治療，可明顯改善其總體生存率，但強化治療必定會增加一定的不良反應。因此，如何界定強化治療適應證仍是目前尚未解決的問題。

6 NOTCH1

NOTCH1基因是高度保守的NOTCH基因家族成員，位于染色體9q34.3，編碼NOTCH1跨膜蛋白。Notch信號通路參與胚胎發育、細胞的生長、凋亡和分化等生理過程，在淋巴細胞分化、發育和增殖中起重要作用，與乳腺癌（特別是三陰性乳腺癌）、腦腫瘤等多種癌癥有關[24]。該基因突變在ALL的發生和進展中起關鍵作用，是引起人類T-ALL的關鍵調節因子，約50%～60%的T-ALL樣本顯示NOTCH1突變[25]。

Jenkinson等[26]使用聚合酶鏈式反應（polymerase chain reaction，PCR）技術對162例兒童T-ALL患者進行NOTCH1突變分析，在101例（62%）患者中檢測到NOTCH1突變。突變患者在誘導治療后更易為MRD陰性，且患者往往預后更佳。NOTCH1一直是近年來的研究重點，研究人員已經開發出γ分泌酶抑制劑（γ-secretase inhibitors，GSIs）、去整合素-金屬蛋白酶（a disintegrin and metalloprotease，ADAM）抑制劑、NOTCH1靶向單克隆抗體等多種藥物，有望應用于臨床實踐[27]。

7 CRLF2

CRLF2是一種蛋白質編碼基因，編碼細胞因子受體樣因子2（cytokine receptor-like factor 2，CRLF2），也稱為胸腺基質淋巴生成素（thymic stromal lymphopoietin，TSLP）受體。CRLF2亞基與IL-7R形成異源二聚體復合物以產生TSLP的功能受體，激活STAT3、STAT5和JAK2途徑，控制細胞增殖和造血系統發育等過程。約5%～10%的B-ALL、50%的Ph染色體陽性ALL、50%～60%的ALL合并唐氏綜合征（Down syndrome，DS）患者中存在CRLF2重排，這種改變往往會導致白血病細胞對糖皮質激素敏感性下降[28]。

CRLF2突變與多種臨床特征相關，如初診時高白細胞數、較低的血小板、較高的MRD比例、較差的生存期等。因此，可能成為重要的標志物，進行風險分層，從而指導治療決策[29]。Mohamed等[30]開發出一種針對CRLF2的新型單鏈可變片段（single-chain fragment variable，scFv），該片段可在納摩爾范圍內表現出與CRLF2蛋白極佳的親和力。從而有效阻斷STAT通路，在體外試驗中，可靶向Ph染色體陽性ALL細胞中過表達的CRLF2，有望應用于CRLF2過表達ALL患者的精準治療。

8 結語與展望

表觀遺傳學的改變在ALL的發生發展過程中發揮至關重要的作用。點突變，特別是錯義和移碼突變，可導致基因功能喪失或獲得不同程度的致癌活性，這為一系列致癌事件奠定了基礎，將正常淋巴細胞轉化為白血病細胞[1]。突變基因可作為ALL的生物標志物，預測癌癥發生、療效、預后，可通過對高危患者進行適當干預，以改善其結局。盡管目前ALL患者的預后已有極大提高，但仍有部分復發難治性患者，隨著精準醫療的發展，各種突變基因很可能成為未來治療ALL的靶點。