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骨髓增生異常綜合征難治性血細(xì)胞減少伴多系發(fā)育異常發(fā)病機制的進(jìn)展

2014-03-06 19:03姚永華葉成林綜述審校
醫(yī)學(xué)綜述 2014年14期
關(guān)鍵詞:遺傳學(xué)難治性骨髓

姚永華,葉成林※(綜述),浦 權(quán),2(審校)

(1.上海市楊浦區(qū)市東醫(yī)院血液科,上海 200438; 2.上海市東醫(yī)院浦權(quán)血液病骨髓病理診斷中心,上海 200438)

骨髓增生異常綜合征(myelodysplastic syndrome,MDS)是一組異質(zhì)性的疾病。Rosati等[1]于1996年提出難治性血細(xì)胞減少伴多系發(fā)育異常(refractory cytopenia with multilineage dysplasia,RCMD)的分型。世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)2001年將RCMD單獨分類,2008年再次修訂。Maassen等[2]調(diào)查了2032例德國Düsseldorf的MDS登記處患者,發(fā)現(xiàn)在難治性血細(xì)胞減少伴單系發(fā)育異常(refractory cytopenia with unilineage dysplasia,RCUD)組中血細(xì)胞減少的類型與骨髓細(xì)胞發(fā)育不良的類型往往并不一致,認(rèn)為部分RCUD的診斷依據(jù)不充分,應(yīng)歸入RCMD類型。印度學(xué)者發(fā)現(xiàn),合并感染的MDS患者也有獨特的臨床特點[3]。但更多的研究機構(gòu)支持WHO分類。Navarro等[4]回顧調(diào)查了311例伴有鐵粒幼細(xì)胞增多的MDS患者,發(fā)現(xiàn)RCUD的生存期優(yōu)于RCMD患者,提出可以進(jìn)一步分組。WHO 2008分類將伴有環(huán)形鐵粒幼紅細(xì)胞增多的多系發(fā)育異常(refractory cytopenia with multilineage dysplasis and ringed sideroblasts,RCMD-RS)與先前的RCMD分類合并,Bacher等[5]研究了1082例患者,發(fā)現(xiàn)此類分型符合患者預(yù)后特點。

1 危險因素與流行病學(xué)

MDS患病的危險因素目前還不十分明確,Lv等[6]將中國403例新診斷的MDS患者與806例來自27家醫(yī)療中心的年齡配對的患者做了對照研究,發(fā)現(xiàn)結(jié)核藥物為MDS獨立的危險因素,苯、染發(fā)劑、房屋裝修、除草劑、農(nóng)藥接觸等為相對危險因素;而苯和汽油接觸為RCMD獨立的危險因素,中藥、殺蟲劑、除草劑為相對危險因素;受教育的程度為獨立的保護(hù)因素。Irons等[7]再次研究了29家醫(yī)院的2923例MDS患者,發(fā)現(xiàn)苯接觸可導(dǎo)致MDS,其伴嗜酸性粒細(xì)胞增多與之相關(guān)性最大,苯引起的常見MDS類型依次為MDS-U、難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型、RCUD和RCMD。

RCMD目前在臨床上最為常見,Düsseldorf的MDS登記處1956例患者中RCMD占65.5%(包括RCMD-RS),中位生存為36個月,一般認(rèn)為在老年人中發(fā)病較多[2];來自中國的435例MDS患者中RCMD占69.9%,平均年齡58歲,認(rèn)為發(fā)病年齡偏低和高發(fā)病率是中國RCMD發(fā)病的特點[8];來自意大利單中心的研究卻發(fā)現(xiàn)91例年齡<50歲的MDS患者,與年齡>50歲患者相比,RCMD的發(fā)病率更高,并且男性似乎更多見[9]。RCMD的發(fā)病在各個年齡段似乎并不呈有規(guī)律的分布。來自法國老年醫(yī)院的調(diào)查發(fā)現(xiàn),MDS中RCMD(包括RCMD- RS)所占的比例最高,達(dá)73%,認(rèn)為老人不能耐受貧血,較早出現(xiàn)癥狀,以此更容易發(fā)現(xiàn)早期MDS[10]。

2 細(xì)胞遺傳學(xué)與基因異常

2.1染色體異常與RCMD 細(xì)胞遺傳學(xué)異常是MDS診斷、治療和判斷預(yù)后的重要依據(jù)。Düsseldorf的MDS治療提示RCMD伴染色體異常的比例為49.1%[2];印度的研究表明一半的RCMD患者發(fā)現(xiàn)5q-,其中包括部分意義不明的染色體異常[11];我國的資料顯示與西方有所不同,中日友好醫(yī)院的單中心研究發(fā)現(xiàn),RCMD伴染色體異常比例為22.2%,而來自上海多中心的435例MDS患者顯示,RCMD伴染色體異常的比例為34.5%,并且染色體異常的分布與西方也有所不同[12-13]。

2.2基因異常與RCMD 低危MDS在細(xì)胞遺傳學(xué)正常的情況下只能依賴細(xì)胞形態(tài)檢查,單核苷酸多態(tài)性等位基因的不平衡可能為診斷提供新的標(biāo)記。Mohamedali等[14]采用微陣列分析的方法檢測了119例低危的MDS患者(包括63例RCMD),發(fā)現(xiàn)12% RCMD的4q上存在單親二倍體,多因素分析結(jié)果顯示其與總生存期相關(guān)。Mohamedali等[15]研究了MDS患者第4號染色體單親二倍體上的TET癌基因家族成員2(TET2),發(fā)現(xiàn)全部的RCMD-RS患者單親二倍體4q24上存在TET2突變,提示兩者具有相關(guān)性。

細(xì)胞周期和凋亡調(diào)控基因參與了MDS的發(fā)病,Economopoulou等[16]檢測了以上基因mRNA的表達(dá)水平以及凋亡、處于S期細(xì)胞的比例,病例中包括7例RCMD和2例RCMD-RS,發(fā)現(xiàn)抗凋亡基因髓細(xì)胞白血病基因1和B細(xì)胞淋巴瘤/白血病基因-X長片段(Bcl-xL)表達(dá)上升,但主要表達(dá)于國際預(yù)后積分系統(tǒng)積分較高的病例,認(rèn)為細(xì)胞依賴性激酶1、2、4以及p21與凋亡的程度相關(guān),凋亡蛋白半胱氨酸蛋白酶3與處于S期的細(xì)胞比例有關(guān),細(xì)胞周期和凋亡調(diào)控基因參與了MDS(包括RCMD)的發(fā)病。人類親嗜性反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)化序列C基因定位于染色體11q 23.3,編碼的蛋白質(zhì)有E3泛素連接酶的活性,其對激活的酪氨酸激酶呈負(fù)性調(diào)節(jié)作用。親嗜性反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)化序列C突變在MDS中非常少見,約占總患者的0.6%,但有11.8%的患者在MDS進(jìn)展為急性白血病的過程中可以檢測到親嗜性反轉(zhuǎn)錄病毒轉(zhuǎn)化序列C突變,提示此類基因突變可能參與白血病轉(zhuǎn)化過程,在RCMD患者中也可見到[17]。

剪切因子3b,亞單位1(splicing factor 3b,subunit 1,SF3B1)作為編碼U2小核糖核苷酸復(fù)合體的核心組件,在糖核酸前體轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓膍RNA中起調(diào)控作用,最近的研究發(fā)現(xiàn)MDS患者中有20%存在SF3B1的突變,特別多見于伴鐵粒幼細(xì)胞增多的類型[18-19]。來自中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的研究證實,104例MDS-RS患者RCMD-RS占58%,多因素分析發(fā)現(xiàn)SF3B1突變與血小板計數(shù)、紅細(xì)胞平均體積、鐵粒幼紅細(xì)胞比例、骨髓幼粒幼紅數(shù)量相關(guān),是一個良好的預(yù)后因素[20],與歐洲等研究的結(jié)論相似[21]。進(jìn)一步的研究將伴環(huán)狀鐵粒幼細(xì)胞增高的患者分別歸入難治性貧血伴環(huán)狀鐵粒幼細(xì)胞增多和RCMD-RS組單獨進(jìn)行比較時發(fā)現(xiàn),有無SF3B1突變卻不能提示預(yù)后的不同[22];來自亞洲日本的研究也發(fā)現(xiàn)伴有環(huán)狀鐵粒幼細(xì)胞增多的MDS與SF3B1突變相關(guān),而先天性的鐵粒幼細(xì)胞貧血卻無法檢測到SF3B1突變,說明兩者有著不同的遺傳學(xué)背景[23]。Kracmarova等[24]采用互補DNA芯片和實時定量聚合酶鏈反應(yīng)的方法檢測了588個基因,按5q-綜合征、RCMD、難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型等分組檢測發(fā)現(xiàn)切除修復(fù)交叉互補基因1、Fms-like酪氨酸激酶1、核磷蛋白基因4和增殖細(xì)胞核抗原基因在RCMD組呈中等表達(dá),增殖細(xì)胞核抗原基因與原始細(xì)胞比例呈正相關(guān),其出現(xiàn)往往提示預(yù)后不良,疾病容易進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn),表觀遺傳學(xué)的改變、多種抑癌因子啟動子的異常甲基化在MDS的發(fā)病過程中發(fā)揮了重要的作用。韓國的研究顯示,通過微陣列全基因組甲基化的測試,谷胱甘肽S-轉(zhuǎn)移酶M5、Bcl-2促凋亡亞家族成員3和血管生成素樣蛋白2在RCMD組甲基化程度較低,69個基因在難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型組出現(xiàn)較高程度的甲基化,推測這些基因可能與MDS進(jìn)展為白血病相關(guān)[25]。

粒系分化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1是骨髓細(xì)胞生成過程中一個重要的轉(zhuǎn)錄因子,其與GATA家族轉(zhuǎn)錄因子1相互激活,決定造血干細(xì)胞是否向紅系或是淋系分化。Cheng等[26]研究了細(xì)胞遺傳學(xué)正常的RCMD(CN-RCMD),采用基因芯片發(fā)現(xiàn)約4600個基因啟動子組蛋白H3賴氨酸27三甲基化(histone H3 lysine 27 trimethylation,H3K27me3)水平升高,H3K27me3水平與粒系分化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1相關(guān)基因及下游的髓細(xì)胞的基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān),H3K27me3水平升高造成了粒系分化相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子1途徑的表觀遺傳學(xué)的失活是CN-RCMD的發(fā)病原因之一。

3 骨髓造血細(xì)胞、微環(huán)境變化

MDS是一種干細(xì)胞疾病,近期的研究推測骨髓的微環(huán)境與疾病的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)[27]。Endoglin(CD105)是轉(zhuǎn)化生長因子β超家族蛋白的共同受體,是一種與增生有關(guān)的內(nèi)皮細(xì)胞的細(xì)胞膜抗原,在與腫瘤有關(guān)的新生血管內(nèi)皮強烈表達(dá)。del Rey等[28]發(fā)現(xiàn),RCMD患者的血管再生的形式與MDS的其他亞型相比有所不同,推測其原因是RCMD患者Endoglin的異常。

Seiki等[29]研究了120例血小板減少的MDS患者,其中1/3為RCMD,發(fā)現(xiàn)RCMD組血漿中促血小板生成素的水平顯著高于難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型組,提示血漿較高促血小板生成素的水平預(yù)示著相對良好的預(yù)后。如果巨核細(xì)胞過多并不預(yù)示著良好的預(yù)后。Sakuma等[30]于2006年發(fā)現(xiàn),低增生的骨髓細(xì)胞發(fā)育不良反而不易進(jìn)展為白血病,CD34+細(xì)胞增多常預(yù)示著疾病進(jìn)展。中性粒細(xì)胞的減少在低危的MDS中卻是一個不良的預(yù)后因素,來自西班牙MDS登記處的資料顯示,嚴(yán)重的粒細(xì)胞減少提示生存期縮短,尤其多見于RCMD的患者(占總數(shù)的40%)[31]。骨髓原始細(xì)胞比例是RCMD WHO分類的重要依據(jù)之一,RCMD的骨髓原始細(xì)胞比例<5%,進(jìn)一步分層研究發(fā)現(xiàn)<3.5%的RCMD患者的預(yù)后好于原始細(xì)胞>3.5%者[32]。Knipp等[33]對1103例低危MDS患者的研究發(fā)現(xiàn),外周血存在1%原始細(xì)胞的患者生存期與難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型患者相似,提示外周血原始細(xì)胞比例的意義大于骨髓原始細(xì)胞檢測,推測與骨髓血竇功能異常導(dǎo)致骨髓原始細(xì)胞進(jìn)入外周血有關(guān)。

4 免疫與凋亡

越來越多的研究表明,自身免疫參與了MDS的發(fā)病,來自美國癌癥治療中心的9例MDS相關(guān)的T細(xì)胞大顆粒淋巴細(xì)胞中有5例與RCMD相關(guān),提示RCMD的發(fā)病與T細(xì)胞的異常存在著某種聯(lián)系[34]。外周Th1/Th2比值在RCMD中變化較大,Hamdi等[35]通過研究未發(fā)現(xiàn)其比值與血細(xì)胞發(fā)育不良的嚴(yán)重性有相關(guān)性,但CD8+T細(xì)胞比例在Th1/Th2比值較低組下降明顯,提示Th1/Th2比值的不平衡可能導(dǎo)致了CD4+/CD8+細(xì)胞比例的變化,參與了MDS的發(fā)病過程。Wiater等[36]也研究了MDS患者骨髓中的淋巴細(xì)胞亞群,病例中RCMD占45%,發(fā)現(xiàn)CD3+T細(xì)胞與粒細(xì)胞增生程度相關(guān),而CD3+/CD8+T細(xì)胞與紅系發(fā)育不良及巨核細(xì)胞增生程度有關(guān)。已知Foxp3+調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)在誘導(dǎo)免疫耐受的過程中起著重要的作用,Tregs的增殖可能導(dǎo)致了人體抗腫瘤反應(yīng)的抑制。Hamdi等[37]臨床檢驗發(fā)現(xiàn),MDS的亞型單純紅系造血異常的難治性貧血、難治性貧血伴環(huán)狀鐵粒幼細(xì)胞增多、難治性貧血伴原始細(xì)胞過多型組均發(fā)現(xiàn)Tregs數(shù)量的上升,但RCMD組卻無明顯變化,其原因需要進(jìn)一步探討。Májek等[38]用蛋白組學(xué)的方法研究了RCMD患者血漿蛋白的數(shù)量及質(zhì)量的變化,發(fā)現(xiàn)了57個較特異的蛋白質(zhì),其中包括補體C4-A、C4-B的蛋白碎片,認(rèn)為補體也可能參與RCMD的發(fā)病。自身免疫的異常可表現(xiàn)為造血細(xì)胞對于凋亡敏感性的增加,臨床觀察到細(xì)胞核的碎裂、隆起均高度提示為凋亡過程。Pülhorn等[39]通過對骨髓活檢標(biāo)本的研究發(fā)現(xiàn)低危MDS血細(xì)胞凋亡增加,細(xì)胞毒性T細(xì)胞數(shù)目增加,克隆性T細(xì)胞受體重排,提示自身激活的T細(xì)胞誘導(dǎo)了凋亡的發(fā)生。

5 小 結(jié)

MDS-RCMD是MDS中最常見的亞型,由于首次診斷時多為低危狀態(tài),疾病進(jìn)展相對緩慢,往往容易忽視,同時較難觀察到完整的疾病進(jìn)展過程,對于此類疾病的研究也較為困難。我國RCMD流行病學(xué)特點可能與西方有所不同,其發(fā)病機制也可能存在自身特點。雖然在細(xì)胞遺傳學(xué)、免疫、凋亡、骨髓微環(huán)境在發(fā)病機制中的作用有了進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn),但MDS-RCMD的確切的發(fā)病機制并沒有完全闡明,有待進(jìn)一步的深入研究,重視RCMD有助于及早診斷、治療及預(yù)防白血病轉(zhuǎn)化,從而提高整個MDS的診療水平。

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