王 玉,于洪娟,呂成芳
(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院血液內(nèi)科,哈爾濱 150001)
急性B淋巴細(xì)胞白血病(B-cell acute lymphoblastic leukemia,B-ALL)是由于B淋巴細(xì)胞發(fā)育和增殖相關(guān)基因異常,妨礙了B淋巴祖細(xì)胞的正常生長、成熟、增殖而引起的惡性克隆異質(zhì)性疾病,是最常見的兒童惡性腫瘤。隨著二代測序技術(shù)的應(yīng)用,越來越多獨(dú)特的疾病亞型被發(fā)現(xiàn),2009年,兩個(gè)獨(dú)立的研究小組分別描述了一種新的高危B-ALL亞型,該亞型與費(fèi)城染色體陽性急性淋巴細(xì)胞白血病(acute lymphoblastic leukemia,ALL)具有相似的基因表達(dá)譜,但無BCR-ABL1融合基因的形成,缺乏公認(rèn)的基因和染色體易位如E2A-PBX1或混合譜系白血病基因重排,伴隨淋巴轉(zhuǎn)錄因子改變?nèi)鏘KZF1的缺失或突變(70%~80%),且預(yù)后較差,它被命名為Ph-like或BCR-ABL-like ALL[1-2]。進(jìn)一步分析顯示,費(fèi)城樣急性淋巴細(xì)胞白血病(Philadelphia chromosome-like acute lymphoblastic leukemia,Ph-like ALL)常涉及細(xì)胞因子受體基因及激酶信號(hào)通路異?;罨南嚓P(guān)基因改變[3]。Ph-like ALL發(fā)病率占初診B-ALL的7%~25%[1]。Roberts等[3-4]通過基因組分析發(fā)現(xiàn),Ph-like ALL在21~39歲的青壯年中發(fā)病率最高(27%),隨著年齡增長發(fā)病率降低,已報(bào)道的大多數(shù)研究與此相符,但對(duì)年齡較大的成年人(≥40歲)發(fā)生率報(bào)道略不同,為13%~33%[5-6]。該亞型與不良臨床特征相關(guān),初發(fā)時(shí)具有高白細(xì)胞計(jì)數(shù),尤其是初發(fā)兒童Ph-like ALL白細(xì)胞計(jì)數(shù)多大于100×109/L,男性高發(fā),與其他亞型B-ALL相比,存活率明顯下降,可作為獨(dú)立的預(yù)后因素[3-4]。2016年世界衛(wèi)生組織急性白血病分類的修訂中將Ph-like ALL作為臨時(shí)病種納入分類,進(jìn)一步證實(shí)了該亞型的臨床重要性[7]?,F(xiàn)對(duì)Ph-like ALL的遺傳學(xué)方面的診斷基礎(chǔ)、診斷和治療進(jìn)展予以簡述。
近年來,通過全基因組測序等手段發(fā)現(xiàn)約91%的Ph-like ALL患者具有激酶活化的基因改變,這些基因改變可影響信號(hào)通路,進(jìn)而影響細(xì)胞的增殖和分化[3,5]。盡管基因組學(xué)研究發(fā)現(xiàn)了Ph-like ALL基因異常的特點(diǎn),但由于相關(guān)基因變化的多樣性和復(fù)雜性,Ph-like ALL的篩查與確診仍十分困難。目前臨床工作者主要通過尋找與Ph-like ALL相關(guān)的遺傳學(xué)基因異常進(jìn)行診斷。
1.1JAK信號(hào)通路相關(guān)
1.1.1細(xì)胞因子受體樣因子2(cytokine receptor like factor 2,CRLF2)異常表達(dá)(伴JAK突變) CRLF2與白細(xì)胞介素-7受體二聚化生成胸腺基質(zhì)淋巴細(xì)胞生成素受體,該受體與其配體結(jié)合后共同作用激活JAK-信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子(signal transudcer and activator of transcription,STAT)信號(hào)通路,調(diào)控造血系統(tǒng)細(xì)胞的增殖和發(fā)育[1,3]。CRLF2基因異常時(shí),可導(dǎo)致JAK-STAT的持續(xù)激活,細(xì)胞惡性增殖。CRLF2基因異常表達(dá)在Ph-like ALL患者中約占50%,標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)度兒童24%,青少年60%[3]。其中約半數(shù)(55%)伴隨JAK突變,以JAK2 R683突變最多見,且JAK突變多只出現(xiàn)在CRLF2 異常的ALL[5]。CRLF2基因異常表達(dá)的類型主要包括點(diǎn)突變、P2RY8-CRLF2重排、IGH-CRLF2重排[4,6]。P2RY8-CRLF2、IGH-CRLF2重排可導(dǎo)致CRLF2過表達(dá),P2RY8-CRLF2比IGH-CRLF2重排(中位年齡14歲)患者年齡更小(中位年齡4歲),白細(xì)胞計(jì)數(shù)也更低、預(yù)后較好[8]。研究提示CRLF2過表達(dá)和JAK突變能夠協(xié)同活化JAK-STAT信號(hào)通路,CRLF2重排但不伴有JAK突變的Ph-like ALL可檢測到JAK-STAT信號(hào)通路被白細(xì)胞介素-7受體、FLT3、SH2B3等激酶的改變所激活,提示這些激酶改變與CRLF2重排亦有協(xié)同作用[5]。此外,Ph-like ALL在西班牙裔和美洲原住民的患者中更常見,這可能與該族群內(nèi)CRLF2重排及GATA3(rs3824662)遺傳變異高發(fā)有關(guān)[6,9]。
1.1.2其他激活JAK-STAT通路的基因異常 JAK2重排和紅細(xì)胞生成素受體(erythropoietin receptor,EPOR)重排以及其他JAK-STAT信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑改變均在21~39歲的年輕成人中最常見。Ph-like ALL中JAK2重排約7%,目前文獻(xiàn)報(bào)道共有21種伙伴基因,包括ATF7IP、BCR、EBF1、ETV6、GOLGA5、HMBOX1、OFD1、PAX5、PCM1、PPFIBP1、RFX3、SMU1、SNX29、SSBP2、STRN3、TERF2、TPR、USP25、ZBTB46、ZNF274、ZNF340。JAK2重排后形成融合基因,酪氨酸激酶持續(xù)激活進(jìn)而導(dǎo)致JAK-STAT持續(xù)活化[10]。年輕成人(9%)的EPOR重排發(fā)生率較兒童(5%)和青少年(3%)高2倍,40歲以上成人(1%)EPOR重排的發(fā)生率最低[4,11]。EPOR涉及至少4個(gè)伙伴基因(IGH,IGK,LAIR1,THADA),最常見的是EPOR與IGH或IGK位點(diǎn)的重排,EPOR能與其配體結(jié)合啟動(dòng)JAK-STAT途徑,而易位后產(chǎn)生的截短的EPOR無抑制性調(diào)節(jié)作用,使JAK-STAT持續(xù)激活[4,11]。PAX5是B細(xì)胞定向分化發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子,PAX5重排在B-ALL中占1%~2.5%,在Ph-like ALL中主要與激酶基因易位形成融合基因,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的PAX5伙伴基因多達(dá)20余種,其形成融合基因后可展現(xiàn)出了“二次打擊”特征,既阻斷前B淋巴細(xì)胞分化又促進(jìn)其增殖[12]。Sakamoto等[13]研究發(fā)現(xiàn)的新型融合蛋白PAX5-KIDINS220也體現(xiàn)了上述特征。SH2B3基因編碼LNK蛋白,在JAK-STAT通路中通過下調(diào)白細(xì)胞介素-7起負(fù)性抑制作用,SH2B3基因異常時(shí)導(dǎo)致其對(duì)JAK活化的負(fù)性調(diào)控作用解除,可持續(xù)活化JAK-STAT通路。在SH2B3缺失的前體B-ALL小鼠的研究中顯示,白細(xì)胞介素-11可能也在Ph-like ALL中發(fā)揮重要作用[14]。
1.2ABL信號(hào)通路相關(guān) ABL信號(hào)通路相關(guān)基因異常是Ph-like ALL中第2位常見的基因改變,發(fā)生率約10%(在兒童中占17%,青少年9%,年輕人10%和老年人9%)[3-4]。ABL激酶是一種核內(nèi)酪氨酸激酶家族,包括ABL1和ABL2,此外,血小板衍生生長因子受體α、血小板衍生生長因子受體β(platelet-derived growth factor receptor beta,PDGFRB)、CSF1R、KIT等激酶蛋白與ABL激酶同源性較強(qiáng)且激酶區(qū)結(jié)構(gòu)相近[3-4]。ABL信號(hào)通路相關(guān)基因改變主要是易位形成融合基因,但伙伴基因眾多且不確定,目前文獻(xiàn)報(bào)道的融合基因包括ABL1-CENPC,ETV6,F(xiàn)OXP1,LSM14A,NUP153,NUP214,RANBP2,RCSD1,SFPQ,SNX1,SNX2,SPTNA1,ZMIZ1;ABL2-PAG1,RCSD1,ZC3HAV1;CSF1R-MEF2D,SSBP2,TBL1XR1;PDGFRB-ATF7IP,EBF1,ETV6,SNX29,SSBP2,TNIP1,ZEB2,ZMYND8,ABL激酶易位形成融合基因后導(dǎo)致酪氨酸激酶異?;罨?,細(xì)胞惡性增殖[10]。EBF1-PDGFRB在Ph-like ALL中約占8%[15]。該融合基因形成后,一方面使腫瘤細(xì)胞分化停滯(EBF1缺失所致),另一方面激活致癌相關(guān)下游通路,如STAT、蛋白激酶B、胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2等(PDGFRB激酶活性失調(diào)控所致),這兩方面共同作用使細(xì)胞無限增殖[15]。近年來,Zhang等[16]報(bào)道了一種新的PDGFRB基因重排AGGF1-PDGFRB,以及一個(gè)疑似酪氨酸激酶抑制劑(tyrosine kinase inhibitors,TKIs)耐藥位點(diǎn)PDGFRB C843G,該位點(diǎn)對(duì)一類新型的JAK2小分子抑制劑CHZ868敏感,這為TKIs耐藥機(jī)制提供了有力的依據(jù)。
1.3淋系發(fā)育相關(guān)基因異常 IKZF1編碼的蛋白IKAROS是淋巴細(xì)胞發(fā)育、分化過程中的重要轉(zhuǎn)錄因子。與費(fèi)城染色體陽性ALL相似,Ph-like ALL的標(biāo)志是IKZF1改變(缺失或點(diǎn)突變)高頻發(fā)生(70%~80%)[3-4,10]。常見的IKZF1基因異常有單等位基因丟失、內(nèi)部外顯子缺失;移碼、錯(cuò)義突變?;虍惓;蚬δ苋笔Ь蓪?dǎo)致B細(xì)胞發(fā)育障礙、細(xì)胞持續(xù)增殖。此外,IKZF1基因異常還可影響白細(xì)胞介素-7信號(hào)激活JAK-STAT通路[2]。研究證實(shí),IKZF1突變?cè)贐-ALL或Ph-like ALL患者中均提示預(yù)后較差、復(fù)發(fā)率高[3-4,10]。GATA3蛋白是一種轉(zhuǎn)錄因子,在Ph-like ALL中??梢奊ATA中單核苷酸多態(tài)rs3781093的C等位基因和rs3824662的A等位基因高表達(dá),且多數(shù)伴有IKZF1缺失、CRLF2異常及JAK突變,這類患者早期治療反應(yīng)相對(duì)不佳,不良事件發(fā)生率更高,導(dǎo)致Ph-like ALL發(fā)病機(jī)制尚不明確[9]。
1.4Ras通路突變和其他少見的激酶改變 Ph-like ALL中有4%的患者存在激活Ras信號(hào)的基因異常(無其他基因組改變),包括CBL,NRAS,BRAF,KRAS,PTPN11以及NF1[3-4,10]。但這些RAS激活突變不是Ph-like ALL所特有的改變,也可見于超二倍體、亞二倍體、復(fù)發(fā)ALL等[17]。另外,在Ph-like ALL中也發(fā)現(xiàn)了幾種涉及NTRK3,BLNK,PTK2B和TYK2,DGKH,F(xiàn)GFR1,IL2RB,LYN,DYRK1A的罕見激酶改變[3-4,10,18]。
Ph-like ALL的特點(diǎn)在于廣泛的遺傳學(xué)改變,通常包括JAK或ABL通路相關(guān)基因異常激活,目前TKIs在治療方面Ph-like ALL顯示出良好的應(yīng)用前景。但由于Ph-like ALL涉及的基因異常眾多,Ph-like ALL患者的診斷需要多種細(xì)胞遺傳學(xué)和分子學(xué)檢測,因此目前針對(duì)Ph-like ALL尚無明確、簡捷的篩查及診斷標(biāo)準(zhǔn)。以下診斷方法可供參考[19]:①高通量的新一代測序技術(shù)是目前最可靠的檢測方法,可以展示基因表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)基因突變。②全基因組、轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)可能是鑒定Ph-like ALL最全面的方法。③流式細(xì)胞術(shù)可以檢測細(xì)胞表面上CRLF2的過表達(dá),熒光原位雜交可以證實(shí)CRLF2的重排,Sanger測序可以用來鑒定JAK1、JAK2、JAK3和白細(xì)胞介素-7受體序列突變。④特異的熒光原位雜交探針、多重逆轉(zhuǎn)錄酶聚合酶鏈反應(yīng)或針對(duì)一些常見的融合轉(zhuǎn)錄子靶向RNA測序可用來檢測臨床常見的Ph-like ALL基因異常,且有助于靶向藥物的選擇[20]。⑤磷酸化的流式細(xì)胞術(shù)能測量應(yīng)用TKIs前后許多蛋白的磷酸化水平,進(jìn)而預(yù)測患者對(duì)TKIs的治療反應(yīng)。⑥利用Ph-like ALL獨(dú)特基因表達(dá)譜,可設(shè)計(jì)出靶向定制的低密度基因表達(dá)陣列用于初篩[4]?;谏鲜鰴z測方法,許多研究小組[19-21]已經(jīng)開發(fā)了診斷Ph-like ALL的流程圖,但流程圖的臨床實(shí)用性尚需檢驗(yàn),而且許多檢測方法并不是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室可獲得的,因此Ph-like ALL的篩查診斷仍需不斷研究。
3.1靶向藥物的應(yīng)用 目前大量的體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)和前期臨床試驗(yàn),加上越來越多的病例報(bào)道,已經(jīng)證實(shí)了TKIs、JAK抑制劑、MEK抑制劑等靶向藥物在Ph-like ALL中的治療作用[3,10,15,22-23]。利用TKIs成功治療Ph-like ALL患者的首例報(bào)道來自美國 St.jude兒童研究醫(yī)院,1例伴EBF1-PDGRFB易位的ALL患兒,常規(guī)化療效果差,后給予聯(lián)合伊馬替尼后使骨髓完全緩解超過1年[15]。Roberts等[3]隨訪了 12例 TKIs治療的患者,其中11例獲得了良好的療效。Kobayashi等[22]報(bào)道1例ATF7IP-PDGFRB陽性的復(fù)發(fā)Ph-like ALL病例,在使用達(dá)沙替尼單藥治療后,成功獲得微小殘留病變轉(zhuǎn)陰。2015年中國兒童癌癥協(xié)作組啟動(dòng)的ALL 2015研究方案中指出,對(duì)于發(fā)現(xiàn)Ph-like ALL相關(guān)基因異常的患者即給予TKIs治療。
在Ph-like ALL患者中,累及不同信號(hào)通路的各種基因改變往往與一定的靶向抑制劑相對(duì)應(yīng)[3,10,23]:①針對(duì)存在ABL信號(hào)通路異常者可使用ABL抑制劑靶向治療,如第一代TKIs伊馬替尼、第二代TKIs達(dá)沙替尼和第三代TKIs普納替尼。Collette等[24]以離體藥物反應(yīng)分析為指導(dǎo),證明了普納替尼具有比達(dá)沙替尼更好的功效。②針對(duì)存在JAK-STAT信號(hào)通路異常激活者可使用JAK抑制劑靶向治療,很多在Ph-like ALL細(xì)胞系和患者來源的Ph-like ALL異種移植模型上的臨床前研究已經(jīng)報(bào)道了各種JAK抑制劑的體外和體內(nèi)功效,其中最常見的是美國食品藥品管理局批準(zhǔn)的Ⅰ型JAK抑制劑蘆可替尼[25]。此外,在臨床前研究中通過對(duì)比單藥,Ⅱ型JAK抑制劑CHZ868聯(lián)合地塞米松顯示出能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡和改善總體存活率的良好前景,并且Ⅱ型JAK2抑制劑可能是靶向CRLF2重排Ph-like ALL的更有效治療藥物[26]。③雖然Ras本身不能被直接抑制,但是針對(duì)Ras途徑下游效應(yīng)物的靶標(biāo)(如MEK抑制劑)可以成為新的治療途徑[17]。④其他罕見激酶改變,如NTRK3,PTK2B和TYK2也可使用ALK抑制劑克唑替尼、FAK抑制劑和TYK2抑制劑分別靶向治療,Roberts等[27]研究發(fā)現(xiàn),ETV6-NTRK3易位引起的Ph-like ALL對(duì)TRK抑制劑拉羅替尼高度敏感。Drilon等[28]使用TRK抑制劑拉羅替尼治療TRK融合基因陽性患者的研究中,55例患者的總體反應(yīng)率為75%。
3.2TKIs耐藥及治療新策略 雖然TKIs治療Ph-like ALL前景良好,但接受TKIs治療后的患者也可能出現(xiàn)復(fù)發(fā)或死亡,其中耐藥是原因之一。研究人員在ABL信號(hào)通路異常的Ph-like ALL中,發(fā)現(xiàn)了已知的和新的激酶結(jié)構(gòu)域突變,這導(dǎo)致TKIs耐藥的出現(xiàn)[16,29]。在CRLF2重排的Ph-like ALL細(xì)胞中也證實(shí)存在Ⅰ型JAK抑制劑如蘆可替尼耐藥,為了克服耐藥目前正在研究Ⅱ型JAK抑制劑,如CHZ868[25]。近年來研究表明,除上述TKIs外,其他新型分子靶標(biāo)在臨床前模型中顯示出較好的治療作用,表明對(duì)Ph-like ALL有潛在治療作用。熱激蛋白90是一種與腫瘤發(fā)生密切相關(guān)的分子伴侶,Kucine等[30]研究表明,熱激蛋白90抑制劑能夠抑制CRLF2重排或JAK突變ALL細(xì)胞系中的下游信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和白血病細(xì)胞增殖,對(duì)于JAK 抑制劑治療效果差者使用熱激蛋白90抑制劑可以克服ALL細(xì)胞對(duì)JAK抑制劑的耐藥性。Churchman等[31]通過小鼠實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示,維甲酸類藥物與TKIs聯(lián)合使用可顯著增強(qiáng)TKIs效果,可能對(duì)TKIs的耐藥有所改善。
鑒于Ph-like ALL中還存在磷脂酰肌醇-3-激酶-蛋白激酶B-哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白的組成型激活,研究人員已經(jīng)開始尋找替代方法[32]。Tasian等[33]研究證實(shí),雙重磷脂酰肌醇-3-激酶-哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白抑制劑(gedatolisib)聯(lián)合JAK或ABL抑制劑優(yōu)于單一療法。Zhang等[34]研究表明,BBT594(Ⅱ型JAK抑制劑)/AZD2014(第二代雷帕霉素靶蛋白抑制劑)聯(lián)合使用在Ph-like ALL細(xì)胞系中具有強(qiáng)大的抗白血病作用。因此,同時(shí)靶向JAK/STAT和雷帕霉素靶蛋白兩種途徑也可作為Ph-like ALL的新型治療策略。除TKIs外,免疫治療方法如雙特異性CD3-CD19抗體(blinatumomab)已被證明在誘導(dǎo)復(fù)發(fā)成人B-ALL的緩解方面取得了成功,但在Ph-like ALL中還需要進(jìn)一步研究[35]。此外,Roberts等[36]在患者來源的Ph-like ALL異種移植模型中證實(shí),TKIs聯(lián)合地塞米松可以增強(qiáng)TKIs的療效。雖然上述療法效果顯著,但能否用于臨床、是否會(huì)減少復(fù)發(fā)并提高生存率尚不明確。
3.3Ph-like ALL的治療效果及預(yù)后 兒童和成人Ph-like ALL患者在誘導(dǎo)結(jié)束時(shí)具有高微小殘留病率、高治療失敗率、低持續(xù)緩解率,且一部分患兒表現(xiàn)出對(duì)柔紅霉素、門冬酰胺酶的耐藥[3,37]。另外,誘導(dǎo)失敗可能在攜帶EBF1-PDGFRB融合基因的 Ph-like ALL中更常見[5-6,15]。兒童和成人Ph-like ALL患者的總體存活率和無事件生存率差、復(fù)發(fā)率高、存活率低,且無事件生存率及總體存活率與年齡呈負(fù)相關(guān)[3-6,37]。但關(guān)于成人Ph-like ALL的預(yù)后報(bào)道不一致,荷蘭比利時(shí)血液腫瘤協(xié)作組的研究表明,成人Ph-like ALL與其他B-ALL患者的總體存活率和無事件生存率比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但復(fù)發(fā)率更高[4-5]。美國St.Jude兒童研究醫(yī)院在基于微小殘留病變監(jiān)測的分層治療策略下,Ph-like ALL獲得90%以上的5年無事件生存率和總體存活率,其生存率與其他患者對(duì)比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但有更多治療不良反應(yīng)事件的發(fā)生,且更多患者進(jìn)行了移植治療,這從某種程度上對(duì)預(yù)后產(chǎn)生了影響[15,32,38]??傊?,兒童和成人Ph-like ALL均屬預(yù)后不良的亞型。此外,對(duì)比其他類型的Ph-like ALL患者,伴有JAK2/EPOR重排的患者預(yù)后最差[3-4]。
Ph-like ALL是一種高風(fēng)險(xiǎn)惡性疾病,具有預(yù)后不良的特點(diǎn),隨著科學(xué)進(jìn)步研究者逐漸發(fā)現(xiàn)Ph-like ALL中廣泛存在與費(fèi)城染色體陽性ALL相似的激酶活化及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)的基因異常,所以聯(lián)合使用TKIs有望提高患者的生存率,降低復(fù)發(fā)率。因此,為了更好地評(píng)估病情和分層診治,找到Ph-like ALL篩查及診斷的方法、建立完善的診斷流程變得十分迫切,同時(shí),也需要多中心、大規(guī)模的臨床試驗(yàn)證實(shí)TKIs聯(lián)合化療的療效及對(duì)預(yù)后的影響。此外,微小殘留病變監(jiān)測和造血干細(xì)胞移植治療在Ph-like ALL中潛在作用尚不明確,仍需要進(jìn)一步研究。