杨槟荧
[摘要]FLT3基因内部串联重复序列(FLT3-ITD)骤变是急性髓系白血病(AML)中常见的骤变类型,与AML的发作展开及不良预后密切相关。DNA甲基化转移酶3A(DNMT3A)骤变在AML中发作频率较高,其间60%的骤变发作在R882位点。DNMT3A R882骤变在AML的发作展开进程中起重要作用,并提示预后不良。近几年研讨发现FLT3-ITD兼并DNMT3A R882基因骤变的AML患者预后极差。本文结合现在研讨成果,就FLT3-ITD和DNMT3A R882联合骤变在AML中的发病机制、协同作用、临床特征、医治以及预后进行总述。
[关键词]FLT3基因内部串联重复序列;DNMT3A R882;急性髓系白血病;预后;造血干细胞移植
[中图分类号] R733.71 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2018)5(c)-0026-04
Research progress of combined mutation of FLT3-ITD and DNMT3A R882 gene in acute myeloid leukemia
YANG Bin-ying
Medical College,Ningbo University in Zhejiang Province,Ningbo 315211,China
[Abstract]FLT3 mutation-internal tandem duplication (FLT3-ITD) mutation is a common type of mutation in acute myeloid leukemia (AML),which is closely related to the occurrence,development and poor prognosis of AML.DNA methylation transferase 3A (DNM-T3A) mutation has a high frequency in AML.About 60% DNMT3A mutations happened at codon R882.DNMT3A R882 mutation plays an important role in the development of AML,and suggests poor prognosis.In recent years,studies have found that FLT3-ITD and DNMT3A R882 mutations are both factors for poor prognosis of AML.Combined with the results of current research,this paper summarizes the pathogenesis,synergy,clinical characteri-stics,treatment and prognosis of combined mutation of FLT3-ITD and DNMT3A R882 in AML.
[Key words]FLT3-ITD;DNMT3A R882;Acute myeloid leukemia;Prognosis;Allogeneic hematopoietic stem cell transplantation
急性髓系白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一组异质性恶性血液体系肿瘤。近年来跟着基因组学的展开,对白血病分子遗传学及分子生物学等方面研讨的不断深化,基因骤变研讨在AML患者准确分层确诊、预后评价、医治计划挑选等方面具有重要的临床含义。酪氨酸激酶受体基因FLT3内部的串联重复序列(FLT3 mutation-internal tandem duplication,FLT3-ITD)和DNA甲基转移酶3A(DNA methylation transferase 3A,DNMT3A)基因骤变是常见的基因骤变,在AML的发作展开及病理生理中起重要作用,其与预后的相关性以及根据基因骤变的分子靶向医治也越来越受到重视。癌症基因组图谱数据显现,DNMT3A骤变往往伴跟着FLT3骤变的发作。FLT3-ITD在正常核型AML中骤变率达30%~50%,其间36%~44%的患者一起具有DNMT3A骤变和FLT3-ITD骤变[1]。伴有FLT3-ITD和DNMT3A R882联合骤变的AML患者经诱导化疗的完全缓解率显着偏低,缓解后的复发率显着升高,总生计期也显着缩短。因为DNMT3AR882、FLT3-ITD骤变与AML的发作展开密切相关,且联合骤变患者预后不良,阐明这两种基因骤变在造血调控和血液肿瘤中的发病机制及其协同作用,将為伴有基因联合骤变的AML患者的医治供给科学依据。
1 FLT3-ITD骤变在AML中的发病机制
FLT3基因坐落染色体13q12,编码由993个氨基酸组成的FLT3蛋白。FLT3蛋白归于Ⅲ型受体酪氨酸激酶宗族成员。FLT3蛋白在骨髓中仅表达于CD34+干/祖细胞,其配体为FL。无配体结合时,近膜结构域对FLT3二聚体的构成和活化起按捺作用。当配体与FLT3受体的胞外区结合后,FLT3受体发作二聚体化,其TK结构域活化,激活一系列胞内信号分子,经过PI3K/AKT及MAPK信号转导通路,调控造血干/祖细胞生长发育[2]。
FLT3-ITD常累及第14号外显子,在AML中的发作率为20%~30%[3]。FLT3-ITD骤变使FLT3在无配体存在的情况下发作二聚体化并继续自活化,引起非配体依赖性磷酸化,导致STAT5、ArK及ErK等激酶信号转导途径激活,然后引起造血干、祖细胞增殖、分解及凋亡反常,在其他癌基因协同作用下,导致白血病发作[2]。
2 DNMT3A R882骤变在AML中的发病机制
DNMT3A基因坐落染色体2p23上,编码相对分子质量为130 000的DNMT3A蛋白。DNMT3A蛋白归于DNA甲基转移酶宗族,承当DNA从头甲基化的润饰作业,能够在完全去甲基化的CpG位点引进甲基,调控基因的表达。DNMT3A与 DNMT3L相结合构成DNMT3L-DNMT3A- DNMT3A- DNMT3L异源四聚体复合物,其间DNMT3A内二聚体界面含有DNA结合位点,在催化DNA甲基化反响中发挥重要作用[4-5]。而DNMT3A R882正好坐落DNMT3A内二聚体界面。
Russler-Germain等[6]发现DNMT3A R882骤变呈现出显性负调控的功用,能按捺野生型DNMT3A酶活性,而非简略的单倍剂量缺少。很多研讨标明DNMT3A R882骤变导致DNMT3A基因能被正常转录和翻译,但缺少完好的结构域和正常的蛋白构象。DNMT3A R882骤变损坏DNMT3A内二聚体界面,得到的DNMT3A四聚体复合物依然具有必定活性,可是DNMT3A与DNA敏捷别离,使DNMT3A酶催化活性下降,下降了DNA甲基化,肿瘤基因表达上调,p53、p21等抑癌基因表达下调,终究导致白血病[7-8]。
3 FLT3-ITD骤变与DNMT3A R882骤变的协同作用
FLT3-ITD骤变导致FLT3不依赖配体继续激活,很多动物试验标明FLT3的继续激活促进了造血祖细胞的增殖,按捺其分解和细胞凋亡,并引起骨髓增殖性肿瘤,可是缺少以导致AML的发作[9],这就意味着可能有协同作用的其他基因骤变一起参加急性白血病的发作。白血病的发作展开主要是由Driver基因驱动的,相关研讨标明DNMT3A骤变作为一个前期事情参加白血病发作展开的进程,并提示DNMT3A骤变基因极有可能是Driver基因[10]。DNMT3A骤变会使正常造血干细胞转变成一种前白血病细胞,并跟着分解将骤变遗传给不同分解阶段的造血细胞。这些带有DNMT3A骤变的造血细胞在遭受其他基因骤变的二次冲击之后,易转变成恶性肿瘤细胞,导致各种血液肿瘤的发作。
现在,Yang等[11]经过在FLT3-ITD骤变小鼠中敲除DNMT3A基因,发现DNMT3A缺失加快FLT3-ITD骤变小鼠恶性肿瘤的展开,并推论出DNMT3A骤变与FLT3-ITD骤变在淋系及髓系白血病中有协同作用。Levin课题组[12]发现FLT3-ITD、DNMT3A及NPM1三种基因骤变共存的小鼠可导致AML。而Grimes课题组[13]经过在FLT3-ITD敲入小鼠中敲除DNMT3A单等位基因,发现FLT3-ITD诱发的髓系增殖性疾病可转化为AML。近来,Yang等[14]进一步研讨DNMT3A骤变与FLT3-ITD骤变的协同作用,提出DNMT3A缺失经过增强子位点低甲基化和激活造血干细胞来加快FLT3-ITD阳性恶性肿瘤的展开,DNMT3A纯合骤变与FLT3-ITD协同作用导致T-ALL的发作,而DNMT3A杂合骤变与FLT3-ITD协同作用导致AML的发作。其间,R882骤变是典型的DNMT3A杂合骤变,阐明FLT3-ITD骤变与DNMT3A R882骤变一起作用于AML的发作展开进程[13,15]。
以上研讨以为,在AML中,DNMT3A R882骤变的发作可能早于其他骤变并长时间存在于造血干细胞,一旦参加FLT3-ITD等基因骤变二次冲击后,在基因联合骤变协同作用下驱动AML的发作展开。现在关于这两种骤变之间协同作用的分子学機制尚不清楚,仍需进一步深化研讨。
4 FLT3-ITD与DNMT3A R882联合骤变的AML患者的临床特征及预后
FLT3-ITD与DNMT3A R882联合骤变的AML患者除了具有起病急骤,展开敏捷,发热、感染及出血等一般临床特征外,一般还具有一些共同的临床特征:①联合骤变在M2、M4及M5中有较高的发作率,尤其是在M5中,而在M6和M7中的发作率较低[16];②联合骤变的初诊AML患者年纪较大,伴有较高的骨髓原始计数、外周血高白细胞计数、外周血高血小板计数及高乳酸脱氢酶活性[17];③联合骤变在正常核型AML中的检出率高于反常核型的AML[18];④联合骤变的AML患者经初度诱导化疗的CR率显着偏低。
FLT3-ITD和DNMT3A联合骤变对患者生计期有显着的影响,并提示联合骤变能够作为一种不良预后分子标志[19-20]。研讨发现在承受异基因造血干细胞移植(Allo-HSCT)的正常核型AML患者中,DNMT3A R882和FLT3-ITD联合骤变组比野生型DNMT3A骤变组或 R882骤变联合其他基因骤变组的无事情生计率(EFS)及整体生计率(OS)下降、复发率显着增高,且差异有统计学含义[17]。DNMT3A R882骤变优先于FLT3-ITD等骤变存在于前期造血干细胞。不同于FLT3-ITD骤变在AML患者CR时的消失,大部分DNMT3AR882骤变的AML患者在CR时依然能检测出R882骤变的存在,即便AML患者在CR时R882骤变消失,复发时可再次检测到R882骤变继续存在,这也意味着DNMT3A骤变有可能成为一个较好的监测细小残留病灶的分子生物学标志[21-22]。
5 异基因造血干细胞移植对联合骤变的AML患者的预后影响
鉴于FLT3-ITD和DNMT3A R882联合骤变是AML的预后不良要素,多项临床医治攻略均引荐初次缓解后走Allo-HSCT作为联合骤变AML患者的一线医治计划[23-24]。Tang等[16]比较了不同骤变组AML患者承受Allo-HSCT医治的预后,并剖析了影响预后的相关要素,发现Ⅲ~Ⅳ度aGVHD、移植前疾病状况、FLT3-ITD+ DNMT3A R882+是AML移植预后不良的独立要素。Allo-HSCT能够下降疾病复发率,但往往伴有较高的移植相关死亡率(TRM),导致TRM的原因主要是感染并发症和重度GVHD,而致死性感染往往与重度aGVHD相伴而生[25]。研讨标明伴有联合骤变的AML患者Allo-HSCT后,致死性感染发作率高,前期复发率、死亡率高。Ahn等[17]对115例经诱导化疗获CR后予Allo-HSCT的AML患者的进行了回忆性的生计剖析研讨,其间伴有DNMT3A R882和FLT3-ITD联合骤变的AML患者11例,研讨提示比较其他骤变组合,联合骤变的患者移植后的估计5年OS率、EFS率显着下降,估计5年复发率显着升高,提示DNMT3A R882和FLT3-ITD联合骤变是AML患者移植后预后不良的独立要素。
綜上所述,伴有DNMT3A R882和FLT3-ITD联合骤变的AML患者预后极差,即便经过Allo-HSCT医治也未得到满足的作用。积极探索新的医治药物及计划,采纳何种医治手法下降Allo-HSCT后复发率,延伸患者生计期,进步患者生计质量,这些都是未来需求处理的难点和热点问题。
6 小结与展望
跟着近几年对FLT3-ITD和DNMT3A R882骤变研讨的逐步深化,联合骤变在AML发作展开中的作用及其与疾病预后的联系也得到开始提醒。FLT3-ITD和DNMT3A R882骤变在AML中具有高骤变率,且在AML发作展开的进程中具有协同作用,是AML独立的预后不良的分子标志,对临床医治具有重要的辅导含义。但是FLT3-ITD、DNMT3AR882骤变怎么协同作用导致AML的分子学机制在很大程度上还处于不知道状况,仍需进一步深化研讨,特别是R882骤变引起全基因组低甲基化的研讨。近年来,跟着地西他滨、索拉菲尼等药物成功使用于临床,以及Allo-HSCT技能的成功展开,兼并这种单骤变的AML的预后得到了必定的改进。但伴有联合骤变的AML患者预后极差,即便经过Allo-HSCT医治也未得到满足的作用。因而,怎么将传统化疗计划、造血干细胞移植及靶向药物合理使用,完成医治计划的“最优化”;怎么在Allo-HSCT医治后采纳办法下降移植后复发率并延伸生计期,对这些问题的深化研讨必将有助于更好地辅导AML的医治及预后分型。
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(收稿日期:2018-03-06 本文修改:许俊琴)