丁宇斌,唐玉鳳,唐旭東△
獲得性再生障礙性貧血(acquired aplastic anemia,AA)是一種骨髓衰竭性疾病,由T 淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的對造血干細(xì)胞和祖細(xì)胞(hematopoietic stem and progenitor cells,HSPCs)的自身免疫攻擊引起[1]。盡管早已發(fā)現(xiàn)AA 與陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿(paroxysmal nocturnal hemoglobinuria,PNH)和骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)等克隆性血液疾病之間存在聯(lián)系,但直到最近借助于細(xì)胞遺傳學(xué)和測序技術(shù)的進(jìn)步才充分認(rèn)識到AA 患者中幾乎普遍存在克隆性造血[2],并在第60 屆美國血液學(xué)會(American Society of Hematology,ASH)年會上得到了充分的肯定和全面的認(rèn)知??寺⌒栽煅赣蓡蝹€干細(xì)胞或多能造血祖細(xì)胞產(chǎn)生的大量造血細(xì)胞,通過識別基因突變或染色體畸形可以在患者的外周血或骨髓中檢測到克隆性造血。本文結(jié)合第60 屆ASH 年會報道內(nèi)容,對AA 克隆演變的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述,并對常見突變?nèi)绾畏从矨A病理機制進(jìn)行著重論述。
克隆性造血存在于70%以上的AA 患者中。全面的基因組分析可以鑒別出71%~85%AA患者的克隆造血,表明AA是一種與克隆造血關(guān)系密切的非惡性血液疾病。AA 發(fā)生體細(xì)胞突變的頻率隨年齡而增長,在兒童AA 中有60%的患者存在體細(xì)胞突變[3],在成人AA 患者中體細(xì)胞突變的發(fā)生率高達(dá)80%~100%[3]。AA 患者中MDS 相關(guān)突變的檢出率為5%~54%(中位數(shù)21%)[4-5]。
AA 最常見的體細(xì)胞突變可能源自其免疫學(xué)病理機制。AA的常見體細(xì)胞突變?nèi)鏟IGA基因的缺失(產(chǎn)生PNH 表型的細(xì)胞克隆群)和HLA等位基因的缺失,是免疫介導(dǎo)骨髓衰竭的特征性病理征象。大約40%的AA 患者有PNH 細(xì)胞克?。?],雖然PNH 細(xì)胞克隆性擴增的確切機制尚不清楚,但現(xiàn)有證據(jù)表明它們對T 細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫具有相對保護(hù)作用[7]。HLA Ⅰ類等位基因的缺失也是AA 較為常見的體細(xì)胞突變[8]。HLA缺失和造血細(xì)胞克隆可以在沒有其他突變的情況下發(fā)生,表明HLA缺失本身足以使AA中的HSPC具有生長優(yōu)勢,并可能通過逃避自身反應(yīng)性T 細(xì)胞識別而發(fā)生[9]。此外,典型的PNH 是一種骨髓衰竭綜合征,具有PIGA 突變和PNH克隆,但是尚未發(fā)現(xiàn)PNH具有HLA等位基因的缺失[10]。
除了PIGA 和HLA 的重現(xiàn)性突變(recurrent mutation)外,AA最顯著的特征是造血突變的絕對多樣化[2]。分析AA患者在恢復(fù)期的造血細(xì)胞發(fā)現(xiàn),兒童和青年人的大多數(shù)突變是個體化和非重現(xiàn)性的;老年人亦可見到個體化突變,且與潛質(zhì)未定的克隆性 造 血(clonal hematopoiesis of indeterminate potential,CHIP)相關(guān)的重現(xiàn)性驅(qū)動突變(driver mutation)呈現(xiàn)出隨年齡增加而增加的趨勢[11]。達(dá)爾文進(jìn)化論有助于解釋AA的克隆性造血,即單個造血細(xì)胞在AA嚴(yán)酷的自身免疫環(huán)境中“為生存而斗爭”。健康個體中的HSPCs隨時間隨機獲得各種個體化突變,臍血中每個HSPC核基因的外顯子區(qū)域攜帶0~1個突變,20~30歲時攜帶1~3個突變,而到40歲時則攜帶≥4個突變[12]。隨著年齡的增長,某些表觀調(diào)控基因如DNMT3A、TET2、ASXL1發(fā)生突變后細(xì)胞出現(xiàn)典型的生長,合稱為CHIP[13]。這種年齡依賴性的隨機突變也形成AA 的克隆多樣性,各種背景突變的HSPCs“為生存而斗爭”,可能從它們的體細(xì)胞差異中獲得選擇性優(yōu)勢。對AA 患者個體突變的評估表明其中一些突變很可能是有用的,耗竭的干細(xì)胞池則進(jìn)一步放大了這種個體突變的克隆效應(yīng)[3]。
除了PIGA 和HLA,AA 患者的表觀遺傳調(diào)節(jié)基因ASXL1、BCOR和BCORL1亦可見到大量突變[10],表明這些基因改變很可能賦予針對AA 自身免疫環(huán)境所特有的選擇性優(yōu)勢。除上述體細(xì)胞突變外,AA尚可見到其他克隆性改變,如特征性單體7/del(7q)、三體8和del(13q)等細(xì)胞遺傳學(xué)異常[2]。
3.1 AA發(fā)病年齡在克隆演變中的作用 患者在診斷為AA時的年齡對于MDS克隆造血相關(guān)基因突變的表達(dá)起著決定作用。兒童AA 患者的克隆造血發(fā)生率(60%)與成人(80%)相比略低[10]。在一項有關(guān)AA 患者克隆造血的多中心研究中,發(fā)現(xiàn)82 例20 歲以下的AA患者中有22%存在MDS相關(guān)突變,與357例成人AA 39%的MDS 相關(guān)突變率相比顯著降低[14]。相似的結(jié)果亦可見于一項北美隊列研究,兒童AA 的克隆造血主要由HLA、PIGA 的突變和個體突變引起[10]。而在成人AA 中,MDS 相關(guān)突變呈年齡依賴性增加,也與MDS相關(guān)驅(qū)動突變的克隆性擴增隨年齡增加相一致[15]。
3.2 HLAⅠ類危險等位基因與克隆演變 近期針對HLAⅠ類等位基因介導(dǎo)自身免疫在AA中作用的研究表明,攜帶HLAⅠ類高危等位基因的患者可能具有更高的MDS 相關(guān)性克隆造血風(fēng)險[10]。高危等位基因HLA-B*14:02 和HLA-B*40:02 在AA 患者中的發(fā)生率顯著高于健康對照組[10,16]。攜帶HLAⅠ類高危等位基因的AA 患者,似乎比沒有HLA 高危等位基因的患者(尤其成人)具有更多的MDS 相關(guān)驅(qū)動突變和染色體重排[10]。
3.3 端粒消減與克隆演變的關(guān)系 多項研究對AA患者的端粒消減與克隆演變的關(guān)系進(jìn)行了評估,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)治療的AA患者如果白細(xì)胞端粒越短,病程越長,細(xì)胞遺傳學(xué)表達(dá)越復(fù)雜,則AA 患者存活期越短[17]。AA 患者未經(jīng)治療時的總白細(xì)胞端粒長度在很大程度上反映了淋巴細(xì)胞的端粒長度,端粒長度縮短與T 細(xì)胞活化和進(jìn)入細(xì)胞周期的S 期相關(guān)[18]。因此在AA診斷時對白細(xì)胞端粒長度進(jìn)行測定,可能提示淋巴細(xì)胞活化程度和自身免疫疾病的嚴(yán)重程度?,F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)淋巴細(xì)胞端粒長度縮短可能提示對免疫抑制治療的反應(yīng)較差并與復(fù)發(fā)相關(guān)[19]。分析AA患者疾病過程中的總白細(xì)胞端粒長度時,發(fā)現(xiàn)單體7 或基因突變者端粒較短,且在細(xì)胞遺傳學(xué)改變發(fā)生之前端粒消減率較高[20]。
3.4 克隆演變與治療藥物的潛在聯(lián)系 多項回顧性研究分析AA患者的結(jié)局發(fā)現(xiàn),粒細(xì)胞集落刺激因子(G-CSF)的使用與單體7 缺失之間存在關(guān)聯(lián)[21]。既往隨機、前瞻性研究對免疫抑制劑聯(lián)合與不聯(lián)合G-CSF 進(jìn)行了比較,其研究結(jié)果并不能證明這種聯(lián)系[22]。因此將既往發(fā)現(xiàn)的克隆演變與G-CSF 之間的聯(lián)系考慮為“指示混雜”,不能認(rèn)為G-CSF在重型AA患者的臨床應(yīng)用必然導(dǎo)致AA的克隆演變[23]。
同樣,在應(yīng)用促血小板生成素受體激動劑如艾曲波帕治療難治性AA患者時,應(yīng)關(guān)注其對異??寺≡煅臐撛诖碳ぷ饔?。在艾曲波帕治療的43 例難治性AA患者中,3~13個月內(nèi)有8例(18.6%)出現(xiàn)新的細(xì)胞遺傳學(xué)異常,其中5例出現(xiàn)單體7異常[24]。而在艾曲波帕用于AA一線治療時,92例中有7例發(fā)生細(xì)胞遺傳學(xué)異常(2 年發(fā)生率為8%),在這7 例患者中有5例出現(xiàn)單體7異常[25]。隨機、前瞻性研究對于明確艾曲波帕與AA 克隆演變之間是否具有聯(lián)系至關(guān)重要。值得注意的是,由于艾曲波帕對難治性AA的細(xì)胞遺傳學(xué)演變可能存在不良影響,不建議使用艾曲波帕聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)免疫抑制劑治療已經(jīng)確定具有MDS克隆造血的AA患者。
多項回顧性分析提示,AA 繼發(fā)MDS 的主要危險因素包括AA 的病程和具有預(yù)后不良的相關(guān)突變[20],其他危險因素包括AA的發(fā)病年齡、白細(xì)胞端粒長度縮短、HLAⅠ類危險等位基因等。
4.1 AA的病程在AA向MDS轉(zhuǎn)化中的作用 對AA晚期并發(fā)癥的前瞻性研究發(fā)現(xiàn),AA 患者向MDS/急性髓系白血?。ˋML)轉(zhuǎn)化的發(fā)生率隨時間延長而增加[25]。在應(yīng)用免疫抑制劑治療后的第5~6年進(jìn)行隨訪,AA 繼發(fā)MDS/AML 的發(fā)生率估計為2%~4%,并在隨訪的第10年上升至15%~26%[25]。
4.2 基因突變在AA 繼發(fā)MDS 的作用 對AA 繼發(fā)MDS 的患者進(jìn)行回顧分析發(fā)現(xiàn)65%的患者具有MDS相關(guān)基因突變,其余約1/3的AA患者雖然沒有MDS 相關(guān)基因的突變,亦進(jìn)展為MDS,這些患者很可能有7號染色體全部或部分缺失[4]。
對于AA繼發(fā)MDS的患者,在AA期其MDS相關(guān)基因突變頻率更高(估計為44%~65%,而AA患者總體為20%~25%),特別是位于高等位基因片段的ASXL1、RUNX1和剪接因子基因的突變[26]。尚未發(fā)現(xiàn)最常見的年齡相關(guān)性突變(DNMT3A和TET2基因的突變)對MDS 進(jìn)展產(chǎn)生顯著影響[26]。與此相似,AA 中最常見的突變(PIGA和HLA等位基因的丟失)以及BCOR和BCORL1的突變與繼發(fā)MDS 無關(guān),在一項439 例AA 患者的研究中,攜帶PIGA、BCOR和BCORL1基因突變的患者,其總生存期和無進(jìn)展生存期均長于未攜帶這3種基因突變的患者[27]。
突變的存在與AA 病程有關(guān)。盡管AA 向MDS轉(zhuǎn)化是疾病晚期的并發(fā)癥,但基因突變通常在免疫抑制治療6 個月內(nèi)發(fā)生;許多患者的突變在疾病早期的骨髓樣本中就可以識別和監(jiān)測[27]。在AA 診斷時檢測到MDS相關(guān)突變的患者疾病進(jìn)展最快[4]。隨訪7~8年,具有預(yù)后不良突變的患者中多達(dá)40%進(jìn)展為MDS;10 年后進(jìn)展為MDS 的AA 患者占15%~25%,高于PIGA、BCOR和BCORL1突變患者約5%的MDS轉(zhuǎn)化率[27]。
4.3 細(xì)胞遺傳學(xué)在AA 繼發(fā)MDS 的作用 在AA 繼發(fā)MDS患者的細(xì)胞遺傳學(xué)異常中,以單體7缺失/del(7q)變化最具有特征性,可見于20%~60%的AA繼發(fā)MDS 患者[4]。原發(fā)MDS 中單體7 異常多伴有TP53 突變和復(fù)雜核型,而AA 繼發(fā)MDS 中單體7 異常通常為孤立的細(xì)胞遺傳學(xué)異常或與MDS 相關(guān)基因突變相結(jié)合,其中RUNX1和ASXL1基因突變最為常見[27]。
近年來對AA 的克隆演變及其與免疫發(fā)病機制關(guān)系的認(rèn)知在迅速擴充,但特異性突變?nèi)绾斡绊懟颊呓Y(jié)局尚不明晰,需要對大量AA患者進(jìn)行長期前瞻性研究以明確其預(yù)后意義。除了基因突變,其他因素包括對免疫抑制治療的反應(yīng)和緩解程度、免疫遺傳學(xué)或種族差異,以及藥物和其他暴露的影響,也可能影響個體患者發(fā)生MDS 演變的風(fēng)險。更好地理解克隆性造血以及特異性突變的預(yù)后價值,能夠為免疫介導(dǎo)的骨髓衰竭的診斷提供輔助支持,同時也有助于晚期克隆并發(fā)癥的跟蹤監(jiān)測。