王麗 綜述，楊英 審校

天津大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，天津 300072

血液腫瘤包括各類白血病、多發(fā)性骨髓瘤及惡性淋巴瘤，其中急性白血病最常見。血液腫瘤的發(fā)病率和死亡率在惡性腫瘤中均居前10 位，且呈逐年升高趨勢；多發(fā)性骨髓瘤的發(fā)病率約占血液惡性腫瘤發(fā)病率的10%［1］。兒童白血病是兒童發(fā)病率最高的一種惡性腫瘤，近年臨床病例數(shù)量逐年上升，已成為威脅兒童生命健康的重要疾病之一。大多人類腫瘤均表現(xiàn)出基因組的不穩(wěn)定性，主要以基因變異為主，其與腫瘤的發(fā)生、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)密切相關(guān)［2］。已確認與血液腫瘤有關(guān)的突變因素可分為外源性和內(nèi)源性兩大類。外源突變原因包括電離輻射或化學(xué)物品刺激，內(nèi)源突變指錯誤的DNA 復(fù)制及DNA 損傷。載脂蛋白B mRNA 編輯酶催化亞基3（apolipoprotein B mRNA-editing catalytic polypeptide 3，APOBEC3）是一類具有胞苷脫氨酶活性的蛋白，能夠?qū)е翫NA 或RNA突變。APOBEC3B（以下簡稱A3B）是APOBEC3成員之一［3］，在乳腺癌、宮頸癌、膀胱癌、肺癌、卵巢癌的腫瘤組織中過表達，且與腫瘤細胞基因組突變頻率密切相關(guān)［4］。A3B在腫瘤中的作用及其作為臨床治療靶標的相關(guān)研究已成為關(guān)注熱點。本文主要就A3B在血液腫瘤中作用的研究進展作一綜述，以期為血液腫瘤靶向治療及實現(xiàn)精準個性化治療提供潛在靶點。

1 APOBEC3蛋白的結(jié)構(gòu)及主要功能

人類APOBEC3 蛋白家族有7 個成員，具有抗反轉(zhuǎn)錄病毒和反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子的作用，是固有免疫系統(tǒng)的重要成員。APOBEC3 家族基因位于人類22 號染色體，7個成員的基因串聯(lián)在一起，分別為A3A、A3B、A3C、A3DE、A3F、A3G和A3H（包括7 個亞型A3Ⅰ～A3Ⅶ）［5］，屬于胞嘧啶脫氨酶家族，可將胞嘧啶（C）通過脫氨作用轉(zhuǎn)變成尿嘧啶（U）。SHEEHY 等［6］報道，A3G 是抑制人類免疫缺陷病毒1 型（human immunodeficiency virus-1，HIV-1）基因突變體（HIV-1△Vif）復(fù)制的重要胞內(nèi)因子。A3B 是APOBEC3 家族中唯一在細胞周期過程中（細胞中期除外）主要位于細胞核的蛋白，且始終具有酶活性［7］，這可能也是其成為誘導(dǎo)體細胞突變的主要原因之一。A3B基因定位于染色體22q13.1，A3B 蛋白全長含有382 個氨基酸殘基，相對分子質(zhì)量約為46 000［8］。A3B蛋白結(jié)構(gòu)中包含2 個酶活中心，執(zhí)行活性的中心在羧基末端，包含鋅離子配位基序（H-X-E-X23-28-P-C-X-C）［9-10］。研究表明，APOBEC3胞苷脫氨酶在RNA 編輯和逆轉(zhuǎn)錄病毒或反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子限制過程中將胞嘧啶轉(zhuǎn)化為尿嘧啶，可能會在人類腫瘤中誘導(dǎo)突變簇［11］。

A3G 是一種HIV-1變異復(fù)制的關(guān)鍵細胞因子［6］，但在HIV-1易感的CD4+細胞和巨噬細胞中幾乎檢測不到其表達。A3G 使HIV-1 失活后與HIV-1 編碼的病毒感染性因子Vif（viral infectivity factor）結(jié)合致使病毒降解，但A3G 對Vif 缺失型HIV-1 僅有微弱的抑制作用［12］。A3B 主要是抑制反轉(zhuǎn)座子的轉(zhuǎn)座，且不會被Vif 蛋白泛素化降解［13］。A3B 限制RNA 病毒的反轉(zhuǎn)錄過程是在反轉(zhuǎn)錄的cDNA 鏈上誘導(dǎo)產(chǎn)生C→U突變，從而使病毒基因組產(chǎn)生鳥嘌呤（G）→A 超突變［14］，這些高頻率的基因組突變直接導(dǎo)致病毒關(guān)鍵酶活性喪失。HARADHVALA等［15］研究發(fā)現(xiàn)，APOBEC3家族在體細胞DNA 復(fù)制過程中的突變發(fā)生在滯后鏈模板，A3B 的脫氨酶活性在正常人體細胞中是被抑制的，該抑制是為防止復(fù)制過程中突變的積累可能造成的細胞衰老或致癌性突變。

2 A3B在血液腫瘤中的作用

APOBEC3 家族的胞嘧啶脫氨酶活性已被逐漸公認為是腫瘤細胞基因組內(nèi)源性突變的主要動力來源之一。隨著二代基因測序技術(shù)的發(fā)展，發(fā)現(xiàn)與正常細胞相比，多數(shù)腫瘤細胞基因組處于動態(tài)變化中，導(dǎo)致染色體異常及在單核苷酸水平的大量突變，這可能是導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定的機制之一［16］。在失控過程中，腫瘤細胞基因組擁有多樣化且可供選擇的突變來源，突變的產(chǎn)生可能不足以促使腫瘤發(fā)生，但對于腫瘤的進化適應(yīng)、異質(zhì)性、免疫逃逸和治療耐藥性等均會產(chǎn)生影響［17］。

SHINOHARA 等［18］研究發(fā)現(xiàn)，在A3B 表達量較高的淋巴細胞中，其體細胞癌基因發(fā)生突變，且外源過量表達可使c-MYC基因發(fā)生堿基替換，即在DNA復(fù)制過程中，單鏈DNA 產(chǎn)生C→U 突變，在聚合過程中將U 作為胸腺嘧啶（T），形成C→T 的突變。隨后研究發(fā)現(xiàn)，A3B 過度表達是多種腫瘤誘導(dǎo)胞內(nèi)基因組損傷和突變的主要原因［19-20］。因此，A3B除了限制病毒感染機體的傳統(tǒng)天然免疫作用外，其在細胞中還有具有突變活性特征，即對5'TCA 或5'TCG 基序的脫氨偏好性［19］，表明A3B 在腫瘤基因組損傷突變中具有重要作用。

2.1 白血病 白血病是一種血液和骨髓惡性疾病，臨床上分為3大類：淋巴細胞白血病、髓細胞白血病、混合細胞白血病［21］。急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）是兒科最為常見的白血病類型，占全部病例的80%，且發(fā)病急，并伴隨發(fā)熱、貧血、關(guān)節(jié)疼痛等癥狀［22］。ALEXANDROV等［23］在ALL、急性髓細胞白血?。╝cute myeloid leukemia，AML）、慢性粒細胞白血?。╟hronic lymphocytic leukemia，CLL）患者的血液樣本中發(fā)現(xiàn)一定程度的基因組突變，這些突變大部分是來源于APOBEC3 家族產(chǎn)生的C→G 或C→T 的特征突變。隨后，BURNS 等［20］研究表明，A3B在AML中的表達量上升，與外顯子區(qū)的突變頻率呈正相關(guān)。

近年研究表明，A3B 產(chǎn)生的特征突變在ALL 中占主導(dǎo)地位，具有亞型特異性，但在現(xiàn)有病例中發(fā)現(xiàn)，A3B 缺失的多態(tài)性與兒童患ALL 的風(fēng)險無直接相關(guān)性，患有ALL 不會誘導(dǎo)A3B 表達狀態(tài)發(fā)生改變［24］。因此，在不同原因起源的白血病中，A3B 誘導(dǎo)的基因組突變發(fā)揮的作用是不同的，病毒在白血病中的短暫表達也可能會使ALL樣本中產(chǎn)生A3B的特征突變。有研究發(fā)現(xiàn)，骨髓增生異常綜合征在發(fā)展和進化成為ALL 的過程中，甲基化和去甲基化的表達機制失衡，A3B 是其中的去甲基化組成部分［25］，但A3B 在血液腫瘤發(fā)展進程中的潛在作用需進行進一步研究。

2.2 骨髓瘤 骨髓瘤是B 淋巴細胞在骨髓終末分化為漿細胞時，漿細胞過度生成單克隆免疫球蛋白導(dǎo)致的，與溶骨性病變和免疫缺陷有關(guān)［26］。骨髓瘤主要臨床癥狀表現(xiàn)為特征不明顯的貧血、骨痛、感染等，初診時誤診率高，在我國逐漸呈年輕化趨勢［27］。WALKER 等［28］對436 例骨髓瘤病例的基因外顯子進行測序，結(jié)果表明，A3B 的表達與已知的預(yù)后不良因素——轉(zhuǎn)錄因子MAF 和MAFB 的表達呈正相關(guān)，且A3B 高表達使c-MYC基因片段產(chǎn)生大量的“kataegis”式特征突變。A3B 的突變特征與患者的預(yù)后不良、基因易位及產(chǎn)生易位的分子機制有關(guān)。隨后，YAMAZAKI等［29］研究發(fā)現(xiàn)，在大多數(shù)骨髓瘤患者中，A3B 高表達與患者的預(yù)后差有關(guān)，不利于治療，A3B 定位在骨髓瘤細胞系的細胞核中，且呈高表達，可使細胞基因組的雙鏈DNA 斷裂，其構(gòu)成的突變DNA 修復(fù)系統(tǒng)不能完全恢復(fù)，進而導(dǎo)致骨髓瘤的細胞進化和基因組不穩(wěn)定。

骨髓瘤臨床治療手段包括誘導(dǎo)DNA 鏈間交鏈、微管抑制劑、拓撲異構(gòu)酶抑制劑、DNA 合成抑制劑等，會使A3B的內(nèi)源表達量升高，提示有DNA毒性的治療手段發(fā)揮的作用不可一概而論［30］。HIRABAYASHI等［31］對1 276 例原發(fā)性骨髓瘤病例的單細胞RNA 測序結(jié)果顯示，與其他家族成員比較，A3B在G2／M 期優(yōu)先且高表達，表明A3B 的狀態(tài)與骨髓瘤患者的臨床治療和預(yù)后結(jié)果密切相關(guān)，提示A3B 可能是疾病治療或預(yù)后表征的潛在靶點。

2.3 淋巴瘤 淋巴瘤是起源于B 或T 細胞的血液腫瘤，也稱為血癌，大體上可分為2 類：霍奇金淋巴瘤和非霍奇金淋巴瘤［32］。SHINOHARA 等［18］研究發(fā)現(xiàn)，在淋巴瘤細胞系，A3B 的表達量明顯升高，尤其是在KIS1 細胞系中，A3B 的高表達與淋巴瘤中常見的突變基因c-MYC中C→T 的突變頻率呈明顯正相關(guān)。也證實在淋巴瘤細胞中，A3B 的表達更易誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄活性較高的基因產(chǎn)生突變，這也是體細胞突變的主要來源。

在原發(fā)性積液淋巴瘤（primary effusion lymphoma，PEL）細胞系中，A3B的表達量與家族其他成員比較，升高20倍。A3B在PEL中的持續(xù)高表達可能是細胞持續(xù)分化癌變的表現(xiàn)，A3B 帶來的突變負擔(dān)可能是驅(qū)動PEL發(fā)展的動力之一［33］。人T細胞白血病1型病毒（human T-cell leukemia virus type1，HTLV-1）可引起成人T 細胞白血病和淋巴瘤（adult T-cell leukemia，ATL）［34］。有研究發(fā)現(xiàn)，在HTLV-1感染的人源化小鼠中，作為ATL鑒定指標的A3B的表達水平明顯增加［35］。A3B 參與HTLV-1 感染人源化小鼠ATL 的疾病發(fā)展進程。在淋巴細胞中，A3B的表達是B或T細胞中內(nèi)源突變的源頭，參與淋巴瘤的永生化過程。

3 面臨的問題

A3B 作為胞嘧啶脫氨酶，是體細胞內(nèi)源突變的重要來源之一。在諸多腫瘤類型中，A3B 的表達與其產(chǎn)生特征突變頻率具有一致性，表明A3B 在腫瘤發(fā)展進程中可促進基因組產(chǎn)生變異并使腫瘤惡化、轉(zhuǎn)移及導(dǎo)致預(yù)后不良，但關(guān)于A3B 在腫瘤中的作用仍需進一步深入研究。

首先，A3B 具有天然免疫作用。A3B 在漿細胞、CD10+B細胞和紅系細胞中表達，在正常紅細胞中的表達提示其具有病毒防御能力，能夠解釋APOBEC突變特征在淋巴樣惡性腫瘤中的偏倚，但不能誘導(dǎo)髓系惡性腫瘤發(fā)生。A3B對骨髓細胞或血細胞的天然免疫作用是細胞周期依賴性的，其在G2／M 期優(yōu)先表達［31］，但A3B失活突變后會促進整個細胞周期進程。其次，A3B 的表達與患者本身的免疫狀態(tài)相關(guān)。非小細胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）患者免疫治療后A3B 的特征突變明顯，因此，A3B 特征突變對免疫治療效果的預(yù)測作用優(yōu)于總突變負荷?？勺鳛闄z查點阻斷免疫治療的新預(yù)測指標之一［36］。研究顯示，在乳腺癌患者中，A3B 缺失的多態(tài)性與免疫激活相關(guān)［37］。A3B 的種系多態(tài)性在東亞人群中占36.9%，其產(chǎn)生的融合轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物A3A-B 在體外脫氨活性更強［38］。A3B 的胞嘧啶脫氨活性與患者自身的免疫水平密切相關(guān)，但調(diào)節(jié)機制尚需進一步研究。A3B 在部分腫瘤治療中也展現(xiàn)出有利的作用，研究表明，在HPV16 亞型導(dǎo)致的宮頸癌中，由APOBEC3 家族蛋白產(chǎn)生的突變可能促進了HPV16的進化，HPV16 誘導(dǎo)的體細胞突變更有可能是良性的，觀察到病毒在機體內(nèi)的持久性降低，疾病進展減慢［39］。有證據(jù)表明，在卵巢癌中，A3B 的表達能改善患者的無進展生存期，且A3B 能夠增加患者對順鉑治療的敏感性［40］。在頸部鱗狀細胞癌和NSCLC 中，A3B 可介導(dǎo)腫瘤對順鉑的敏感性，即A3B的表達可能會使患者有更好的預(yù)后結(jié)果［41］。A3B的表達對腫瘤患者的疾病進展及預(yù)后情況的表征還需進一步研究。

綜上所述，A3B 在人類腫瘤的內(nèi)源性突變具有重要作用，但A3B產(chǎn)生突變的利與弊，尤其是A3B產(chǎn)生的特征突變，是機體正常免疫反應(yīng)，還是誘導(dǎo)機體產(chǎn)生突變的來源尚需進一步研究。另外，A3B 在機體中的作用及調(diào)控機制也是亟需解決的問題。

4 小結(jié)

A3B 的脫氨酶作用使其成為產(chǎn)生體內(nèi)突變的主要來源之一，在腫瘤的發(fā)展、轉(zhuǎn)移、治療預(yù)后中均具有重要作用。在過去10 年中，A3B 誘發(fā)腫瘤細胞突變的能力已在不同體系中得到確認，但關(guān)于A3B 是否參與細胞的癌化及參與腫瘤進展的相關(guān)機制尚未明確，因此，繼續(xù)研究相關(guān)的作用機制至關(guān)重要。A3B 在腫瘤的臨床治療和預(yù)后診斷上體現(xiàn)出重要的作用，未來A3B 可能會成為腫瘤靶向治療靶點，實現(xiàn)精準個性化治療。