李彤 郭宏，2

(1.哈爾濱醫(yī)科大學研究生院，黑龍江 哈爾濱 150000； 2.哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院心內科，黑龍江 哈爾濱 150000)

不確定潛能的克隆性造血(clonal hematopoiesis of indeterminate potential，CHIP)是一種以髓系腫瘤相關基因體細胞突變?yōu)樘卣鞯募膊?。既往認為CHIP與血液系統(tǒng)惡性腫瘤的風險增加有關，但近期發(fā)現(xiàn)那些從未發(fā)展成血液惡性腫瘤的CHIP患者，死亡率也會意外地顯著增加。許多獨立的證據(jù)表明，CHIP患者的這種死亡率差異是因過多的心血管疾病造成的。在完全調整所有的傳統(tǒng)風險因素后，與無這些突變克隆的人相比，CHIP患者患心血管疾病的相對風險幾乎增加了一倍[1]。克隆造血的突變導致衰老過程中炎癥的增加，從而解釋了一些心血管疾病風險的增加[2]。現(xiàn)就CHIP與心血管疾病相關研究的最新進展做一綜述。

1 CHIP概述

Jaiswal等[3]對大量患者進行外顯子組測序分析發(fā)現(xiàn)，體細胞突變的高發(fā)病率與年齡呈正相關。最大可能是暴露于環(huán)境致癌物(如輻射、煙草煙霧和空氣污染物)的時間累積的結果[4]。當這些突變以2%或更高的變異等位基因頻率(variant allele frequency，VAF)攜帶白血病前基因突變時，則定義為CHIP[5]。CHIP突變譜與血液腫瘤的突變譜基本重疊，其中表觀遺傳修飾基因DNMT3A、TET2、ASXL1和酪氨酸激酶基因JAK2最常發(fā)生突變[6]，但其缺乏血液腫瘤相關的形態(tài)學、組織病理學特征和臨床證據(jù)。CHIP名詞中的“不確定潛能”即表明CHIP患者進展傾向的不確定性。

CHIP的患病率隨年齡的增長而增加。年齡依賴的端粒長度縮短影響所有的增殖體細胞組織，特別是高度增殖的造血系統(tǒng)，一個非常短的端粒長度會損害造血干細胞功能，而CHIP能推遲這一現(xiàn)象的發(fā)生[7]。在40歲以下的年輕個體中，CHIP發(fā)病率可忽略不計，40～60歲個體發(fā)病率呈穩(wěn)步上升趨勢，到70歲時有10%～20%的個體外周血中存在相當大比例的白細胞克隆[8]。很大部分CHIP患者永遠不會發(fā)展成血液系統(tǒng)惡性腫瘤，平均每年進展的風險為0.5%～1%[9]，但CHIP與心血管疾病的風險增加相關。

2 CHIP致心血管疾病的可能機制概述

目前，CHIP致心血管疾病的發(fā)生主要通過炎癥途徑實現(xiàn)。造血系統(tǒng)和血管內皮有一個共同的前體，即發(fā)育中的胚胎背主動脈的造血內皮，因此，當造血系統(tǒng)和血管內皮在個體的生命過程中相互作用時，可把它們看作一個系統(tǒng)，即血細胞上皮，從而更好地了解CHIP與心血管疾病之間的聯(lián)系[10]。在機體衰老過程中，健康的造血干細胞可能獲得一個驅動基因的突變，該突變?yōu)樵煅杉毎峁┝艘环N競爭優(yōu)勢，允許其與骨髓生態(tài)位內的其他造血干細胞相比以不成比例的速度擴增(克隆擴增)。由造血干細胞衍生的突變通過增殖分化進入其直接的白細胞子代，產生一個遺傳上獨特的成熟白細胞群體[11]。在心血管疾病中，單核細胞和巨噬細胞向損傷部位遷移，并通過炎癥等多種機制參與和促進疾病的發(fā)生。在克隆造血過程中，造血干細胞來源的突變可能導致白細胞子代炎癥譜的改變(即細胞因子的產生升高)，繼而加劇心血管損傷過程，推動疾病進展[12]。

2.1 TET2

TET2是心血管疾病發(fā)病率和死亡率增加相關的最常見的突變基因之一[13]。它編碼的蛋白質是α酮戊二酸和鐵依賴酶，通過將5-甲基胞嘧啶轉化為5-羥甲基胞嘧啶來催化DNA甲基化，從而促進基因的轉錄激活。與野生型相比，TET2缺乏的造血干/祖細胞在競爭實驗中顯示出更強的自我更新和繁殖能力[14]。Fuster等[15]將少量TET2缺陷的造血細胞引入動脈粥樣硬化傾向的Ldlr-/-小鼠，發(fā)現(xiàn)移植后TET2缺陷細胞在骨髓、脾臟和血液中逐步擴增，并表現(xiàn)出輕微的髓系偏倚，優(yōu)先向Ly6Chigh單核細胞群擴增。TET2缺陷細胞以此方式加速了動脈粥樣硬化，導致斑塊大小顯著增加。隨后Sano等[16]進一步研究了TET2克隆造血對實驗性心力衰竭(心衰)的影響，他們采用了兩種不同的心衰模型，即左前降支冠狀動脈結扎心肌梗死模型和壓力負荷誘發(fā)心肌肥大的主動脈弓縮窄模型。先通過競爭性骨髓移植使造血TET2失活，然后觀察發(fā)現(xiàn)這些模型心功能變差，心肌肥大、心肌纖維化和炎癥反應增加。研究人員[15]還發(fā)現(xiàn)，經脂多糖處理后的TET2缺陷巨噬細胞顯示出增強的炎癥基因表達譜，并產生更多的促炎細胞因子白介素(IL)-1β，推測TET2缺陷的造血細胞可能通過產生大量具有增強促炎作用的巨噬細胞而加速動脈粥樣硬化。同時，TET2在多個水平上(NLRP3、P選擇素和CXCR2)調節(jié)IL-1β的產生，因此TET2功能的喪失導致IL-1β信號異常，進而加速心血管疾病的發(fā)展。

2.2 DNMT3A

DNMT3A屬于胞嘧啶甲基化酶家族，通過催化基因組DNA甲基化標記的添加，在表觀遺傳調控中發(fā)揮關鍵作用[17]。DNMT3A是老年人中與克隆性造血相關的最頻繁突變的候選驅動基因[18]。它參與調節(jié)造血干/祖細胞的自我更新，該酶功能的喪失損害造血干/祖細胞的分化[19]。Sano等[16]用CRISPR-Cas9方法對譜系陰性造血細胞進行基因編輯使DNMT3A功能喪失，然后將少量DNMT3A突變細胞導入小鼠并輸注血管緊張素Ⅱ，8周后與單純輸注血管緊張素Ⅱ的小鼠相比，基因編輯小鼠心臟中巨噬細胞積累增加，免疫細胞標志物表達增加，表現(xiàn)出更差的心臟功能和更大的心臟重構，這表明DNMT3A缺失導致了心肌纖維化和心肌細胞橫切面面積增加。此外，DNMT3A缺陷的巨噬細胞在脂多糖刺激后，促炎分子IL-6、CXCL1、CXCL2和CCL5的表達增加。有趣的是，這種炎癥譜與TET2缺陷的巨噬細胞不同，后者在脂多糖刺激后顯示IL-1β、IL-6和CCL5增加，但CXCL1和CXCL2無增加，表明不同驅動基因的突變可能導致具有不同功能的克隆，最終通過不同的機制推動疾病的進展。

2.3 JAK2

在老年造血系統(tǒng)中另一個相對常見的突變基因是JAK2[20]，它是細胞質非受體酪氨酸激酶Janus家族的成員，在免疫信號過程中發(fā)揮重要作用。特別是參與許多細胞因子信號轉導途徑，如促紅細胞生成素和血小板生成素[21]。與克隆性造血相關的最常見的JAK2突變類型是V617F突變，通常被稱為JAK2V617F[22]。Sano 等[23]將譜系陰性的骨髓細胞與編碼JAK2WT(對照)或JAK2V617F(突變體)的慢病毒轉染，并移植到受致死量輻射的小鼠中，采用心肌梗死左前降支結扎模型和壓力過載主動脈弓縮窄模型，發(fā)現(xiàn)少量JAK2V617F細胞移植的小鼠與JAK2WT細胞移植的小鼠相比，心衰指數(shù)增加，接受突變體移植的小鼠心臟中炎癥介質水平升高。有文獻[24]表明，在高脂肪和高膽固醇飲食后，將JAK2VF骨髓移植到Ldlr-/-動脈粥樣硬化易感小鼠會導致更復雜的動脈粥樣硬化病變。另外，已觀察到來自人類的JAK2V617F突變細胞增加了PAD4的表達[25]，這是一種參與中性粒細胞胞外誘捕網形成的酶。中性粒細胞胞外誘捕網可促進心肌梗死[26]和壓力過載[27]時的心功能障礙，同時中性粒細胞胞外誘捕網的形成還與血栓形成有關，小鼠造血細胞中存在JAK2V617F雜合子的小鼠更易發(fā)生自發(fā)性肺血栓形成，推測在JAK2V617F陽性攜帶者中，血栓形成的增加可能是心血管疾病發(fā)病率增加的原因。

3 CHIP與不同心血管疾病的關系概述

Jaiswal等[3]率先報道了CHIP相關突變導致全因死亡率增加40%，并指出CHIP患者心血管疾病的死亡風險(40%)高于血液腫瘤的死亡風險(4%)。CHIP和心血管疾病之間的關聯(lián)并不依賴于傳統(tǒng)的危險因素，如年齡、血壓、膽固醇水平、糖尿病或吸煙狀況。

3.1 動脈粥樣硬化性心血管疾病與心肌梗死

為了檢驗CHIP導致動脈粥樣硬化性心血管疾病的假說，Jaiswal等[12]于2017年發(fā)表了第二次研究的結果。他們的主要樣本來自四項病例對照研究，招募了4 726例冠心病患者和3 529例對照組，均進行全外顯子組測序。對Biolmage和MDC兩個前瞻性隊列進行改良的巢式病例對照研究，中位隨訪時間分別為2.6年和17.7年，在一項固定效應薈萃分析中，對兩個隊列的聯(lián)合分析顯示，CHIP攜帶者發(fā)生冠心病的風險是非攜帶者的1.9倍(95%CI1.4～2.7，P<0.001)。另外分析了ATVB和PROMIS兩項回顧性病例對照研究，發(fā)現(xiàn)早發(fā)心肌梗死的受試者與對照組相比，CHIP顯著富集。對這兩個隊列的聯(lián)合固定效應薈萃分析顯示，CHIP攜帶者發(fā)生心肌梗死的風險是非攜帶者的4.0倍(95%CI2.4～6.7，P<0.001)。

在小鼠中，CHIP加速動脈粥樣硬化，增加了IL-6/IL-1β的表達，于是Bick等[28]提出CHIP載體IL-6通路拮抗可降低心血管疾病風險的假說。他們分析了英國生物庫中35 416個無心血管疾病個體的外顯子組序列，以確定患有CHIP的參與者，并使用IL6Rp.Asp358Ala編碼突變作為IL-6抑制的遺傳替代。共鑒定出1 079個個體，其中432個個體具有大克隆(VAF>10%)。在中位時間為6.9年的隨訪中，CHIP與心血管疾病事件發(fā)生率風險增加相關(HR=1.27，95%CI1.04～1.56，P=0.019)，并且來自大克隆的風險更大(HR=1.59，95%CI1.21～2.09，P<0.001)。IL6Rp.Asp358Ala在大克隆的受試者中降低了心血管疾病事件風險(HR=0.46，95%CI0.29～0.73，P<0.001)，但在無CHIP的受試者中未降低心血管疾病事件風險(HR=0.95，95%CI0.89～1.06，P=0.08)(Pinteraction=0.003)。在9 951例獨立參與者中，IL6Rp.Asp358Ala同樣改變了CHIP狀態(tài)與心肌梗死的關系(Pinteraction=0.036)。總之，CHIP的大克隆與心血管事件的發(fā)生獨立相關，這種風險在IL-6R中破壞性遺傳變異的背景下會顯著降低。

3.2 心衰

Dorsheimer等[13]的一項研究檢測了CHIP和缺血性慢性心力衰竭(CHF)患者的長期預后，這項200例CHF患者的隊列研究中有18.5%的患者是CHIP攜帶者(VAF≥2%)，其中在DNMT3A和TET2中檢測到大多數(shù)突變，且CHIP攜帶者在心功能臨床參數(shù)和疾病分期方面無差異，在中位時間為4.4年的隨訪中，37%(14/38)伴有CHIP的CHF患者死亡，而24%(39/162)未伴有CHIP的CHF患者死亡。Kaplan-Meier無事件生存分析顯示，與無突變的CHF患者相比，CHIP攜帶者有更差的死亡和心衰再住院的長期臨床結局，結果支持CHF患者的病情進展和預后較差與CHIP相關。

3.3 主動脈瓣疾病

Mas-Peiro等[29]評估了279例接受主動脈瓣狹窄治療(經導管主動脈瓣植入術)的患者中CHIP對術后死亡率的影響，雖然CHIP隊列(n=91)與非CHIP隊列(n=178)相比，女性患者出現(xiàn)的頻率略高，但其余基線特征、超聲心動圖結果和實驗室值在兩個隊列之間無顯著差異，其中CHIP組經導管主動脈瓣植入術后的前8個月死亡率顯著升高(P=0.012)。多變量Cox比例回歸分析顯示CHIP的DNMT3A和TET2突變使死亡率增加約3倍。但該研究的樣本量不夠大，需使用更大的隊列進行進一步的研究，以更深入地驗證和檢查這些相關性。

4 展望

綜上所述，CHIP代表了之前未被認識的動脈粥樣硬化和心血管疾病的危險因素，可幫助識別缺乏傳統(tǒng)危險因素的心血管疾病高?；颊?，同時，CHIP可能有助于解釋隨著年齡的增長，心血管風險急劇增加。目前最相關的臨床問題是如何減少與CHIP相關的心血管疾病風險，理論上未來可能會考慮直接靶向治療消除CHIP。但CHIP的管理可能需多學科背景，個體化護理還需考慮其他特征，如共病、預期壽命和其他傳統(tǒng)心血管危險因素。在目前缺乏循證指南的情況下，迫切需要在這一領域展開進一步的臨床研究，為CHIP患者管理指南和建議提供有力的證據(jù)。