張曉婷 鄧蘭，2 黃睿

急性T淋巴細胞白血病/淋巴瘤（T-cell acute lym-phoblastic leukemia/lymphoma，T-ALL/LBL）是定向于T細胞系的淋巴母細胞惡性腫瘤，具有高度侵襲性。臨床上主要表現(xiàn)為白細胞計數(shù)升高和造血功能衰竭，伴有中性粒細胞減少、貧血和血小板減少，常伴有縱隔腫物、中樞侵犯和淋巴結(jié)受累等髓外浸潤表現(xiàn)。2008年版的WHO分類將T-ALL和T-LBL定義為同一種疾病。2016年WHO分類修訂增加了一個分類，稱為早期T細胞前體急性淋巴細胞白血病/淋巴瘤（early T-cell precursor acute lymphoblastic leukemia/lymphoma，ETP-ALL/LBL）［1］。在新診斷病例中，T-ALL/LBL 約占兒童急性淋巴細胞白血病（acute lymphoblastic leukemia，ALL）病例的25%，占成人ALL病例的15%，且男性多于女性。在引入密集強化療后，兒童和成人T-ALL/LBL患者的治愈率分別達到了60%和80%以上［2］，但原發(fā)耐藥和難治復發(fā)患者預后仍較差［3］。面對這些挑戰(zhàn)，近年來許多研究致力于了解T-ALL/LBL的發(fā)病機制，尋找新的治療靶點，開發(fā)毒性更小、效果更強、更加有針對性的藥物。本文將從T細胞的正常發(fā)育入手，針對與T-ALL/LBL發(fā)病相關(guān)的重要基因和信號通路及其在臨床應用中的最新進展進行綜述。

1 正常T細胞發(fā)育過程

與其他造血系統(tǒng)不同，T細胞主要在胸腺中發(fā)育成熟。來自骨髓中定向分化為T細胞的祖細胞，在進入胸腺被膜下但尚未到達胸腺皮質(zhì)前稱為前胸腺（prethymic）淋巴細胞（Pre-T）。Pre-T進入胸腺后稱為胸腺細胞（thymocyte），成熟的胸腺細胞進入外周血和外周淋巴后稱為T細胞。在Pre-T發(fā)展成為胸腺細胞的過程要經(jīng)過多種細胞因子的刺激及信號誘導。根據(jù)細胞表面的CD4和CD8表達情況，此階段的細胞可以再細分為CD4?和 CD8?的雙陰性（double negative，DN）細胞、CD4+和CD8+的雙陽性（double positive，DP）細胞及CD4+或 CD8+的單陽性（single positive，SP）細胞3個亞群。DN細胞根據(jù)CD25和CD44的表達情況分為4個分化階段細胞（DN1～4），其中DN1細胞（CD44+CD25?）可再根據(jù)CD117和CD24表達情況細分為5個亞群（DN1a～e），此DN1細胞具有異質(zhì)性，可以產(chǎn)生包括NK細胞、巨噬細胞、樹突狀細胞等［4］。DN2細胞（CD44+CD25+）通過皮層遷移開始進行由重組激活基因 1（recombination activating gene-1，RAG1）和RAG2基因介導的TCR-β、TCR-γ和TCR-δ基因片段重排［5］。而在整個DN3細胞（CD44?CD25+）期，由不變的Pre-Tα鏈和重組的TCR-β鏈開始誘導非常高水平的神經(jīng)原位同源蛋白1（neurogenic locus notch homolog protein1，NOTCH1）和骨髓細胞致癌基因（cellular myelocytomatosis oncogene，MYC）信號通路表達，能誘導細胞增殖。NOTCH1和磷脂酰肌醇三激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）信 號 通路 在DN4（CD44?CD25?）細胞轉(zhuǎn)變?yōu)镈P細胞的過程中也起到至關(guān)重要的作用［6］。此后DN4細胞獲得能識別主要組織相容性復合物分子的能力，即陽性選擇，從而成為DP細胞。DP細胞經(jīng)過陰性選擇后成為CD4+或CD8+的SP細胞，隨后離開胸腺組織，形成外周淋巴細胞。

2 NOTCH1信號通路

2.1 NOTCH1/FBXW7信號通路

NOTCH1基因?qū)儆诟叨缺Ｊ氐腘OTCH基因家族，位于染色體9q34.3上，迄今為止至少發(fā)現(xiàn)了4種NOTCH受體蛋白（NOTCH1～4）和5種NOTCH配體蛋白，分別是Jagged1、Jagged2、DL1、DL2和 DL3［7］。NOTCH1基因編碼的NOTCH1蛋白是一種異源二聚體Ⅰ型糖蛋白，主要由3個部分組成：胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)。胞外區(qū)由表皮生長因子（epidermal growth factor，EGF）樣重復序列、負調(diào)控區(qū)（negativeregulatoryregion，NRR）組成，其中NRR由3個富含半胱氨酸的Lin12-NOTCH重復序列（LIN-12/NOTCH repeats，LNRs）和1個異源二聚結(jié)構(gòu)域（heterodimerization domain，HD）組成；跨膜區(qū)域包括ADAM蛋白酶和γ-分泌酶作用位點；胞內(nèi)區(qū)域由脯氨酸/谷氨酸/絲氨酸/蘇氨酸富集基序（proline/glutamic acid/serine/threonine enriched motif，PEST）結(jié)構(gòu)域組成，主要負責產(chǎn)生NOTCH1的活性成分，即NOTCH1胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（intracellular domain of NOTCH1，ICN1）［8-9］。經(jīng)過一系列酶解反應，最終NOTCH1的活性片段ICN1被釋放，并迅速轉(zhuǎn)移到細胞核，促進HES1、C-MYC、白細胞介素7受體α-鏈（interleukin 7 receptor α-chain，IL-7Rα）和胰島素樣生長因子1受體（insulin-like growth factor 1 receptor，IGF-1R）的靶基因轉(zhuǎn)錄。最后，激活的NOTCH1被F-BOX/WD重復蛋白7（F-box/WD repeat-containing protein 7，F(xiàn)BXW7）-Skp1-Cullin-F-box（SCF）復合物以靶向方式快速降解。FBXW7是E3泛素連接酶，可以識別ICN1的PEST，并介導細胞核中NOTCH1信號的終止［8，10-11］。NOTCH1信號轉(zhuǎn)導通路的激活是T-ALL發(fā)病的重要機制，見于34%～71%的T-ALL患者，主要有NOTCH1激活突變和FBXW7非激活突變兩種方式。NOTCH1突變的發(fā)生主要有兩種形式，第一種包括單個氨基酸替換和細胞外負調(diào)控區(qū)域的幀內(nèi)插入（NRR突變）以及近膜外區(qū)域的幀內(nèi)插入（JME突變）。最終突變引起的不依賴配體變化暴露了S2的切割位點，導致NOTCH1的轉(zhuǎn)錄活性形式ICN1的產(chǎn)生［12］。第二種包括無義突變或PEST域的短插入/缺失，與FBXW7和編碼細胞周期蛋白C（cyclinCencoding gene，CCNC）突變一樣，均延長了ICN1的半衰期［12-14］。在一項多中心隨機臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，T-ALL患者在沒有PTEN基因突變的情況下，共存在NOTCH1和FBXW7基因突變被認為與預后良好相關(guān)［15］。除NOTCH1或FBXW7基因突變外，在T-ALL患者中急性淋巴細胞白血病蛋白同系物1（T-cell acute leukemia protein 1，TAL1）癌蛋白可能通過上調(diào)miR-223而直接抑制FBXW7，導致NOTCH1信號激活［16］。miR-223在T-LBL中的表達也有報道，在NOTCH1基因突變型T-LBL患者中，miR-223表達升高的患者較miR-223低表達患者的無事件生存時間短，表明miR-223在T-LBL患者中預示預后不良［17］。近年來，研究發(fā)現(xiàn)γ-分泌酶抑制物可以有效阻斷NOTCH1信號轉(zhuǎn)導，但同時具有胃腸道、皮膚和腺毒性，因此限制了其臨床應用。有研究報道，γ-分泌酶復合物的早老素-1（presenilin-1，PSEN1）在T-ALL樣本中選擇性表達，使用選擇性PESN1抑制劑MRK-560處理T-ALL細胞系可以有效減少NOTCH1突變細胞，且未見相關(guān)腸道毒性，為靶向治療T-ALL提供了一種潛在的治療策略［18］?？傊?，NOTCH1相關(guān)信號通路廣泛存在于T-ALL/LBL患者中，且可通過不同方式被激活，并與預后分層相關(guān)；而PSEN1可通過阻斷NOTCH1信號通路發(fā)揮靶向治療T-ALL的作用。

2.2 NOTCH1/MYC信號通路

MYC致癌基因也稱為C-MYC，主要編碼一種螺旋-環(huán)-螺旋亮氨酸拉鏈的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子，廣泛參與多種基因表達控制、細胞周期調(diào)控，以及細胞代謝、核糖體生物發(fā)生和DNA復制等基因調(diào)控，與多種人體腫瘤發(fā)生發(fā)展有關(guān)。在早期T細胞發(fā)育中，MYC是NOTCH1和pre-TCR信號通路的下游靶基因，且NOTCH1可上調(diào)MYC蛋白表達。MYC蛋白的周期很短，與NOTCH1一樣，蛋白酶體降解對MYC的調(diào)節(jié)也由FBXW7介導［19-20］。Aurora激酶家族的Aurora B激酶（AURKB）可以通過抑制MYC的磷酸化過程而減少FBXW7介導的蛋白酶體降解［21］。此外，蛋白酪氨酸激酶4a3（protein tyrosine phospha-tase type 4a3，PRL3）是T-ALL中的一個合作致癌驅(qū)動因子，常與MYC共擴增，而PRL3也與MYC在轉(zhuǎn)基因斑馬魚中啟動早期發(fā)病的ALL［22］。NOTCH1基因通過控制MYC的一個超級強效的遠程3'增強子——NOTCH1控制的MYC增強子（N-Me），與近端啟動子相互作用，從而誘導無關(guān)定向的MYC表達［23］。還有研究［24］發(fā)現(xiàn)，當NOTCH轉(zhuǎn)錄復合體結(jié)合位點附近的增強子結(jié)構(gòu)域被表觀遺傳沉默時，對NOTCH抑制劑耐藥的白血病細胞仍能表達MYC，且該MYC對含溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（bromodomain-containing protein 4，Brd4）的抑制劑高度敏感，且這種藥物敏感性隨MYC啟動子與更多3'增強子結(jié)構(gòu)域的關(guān)聯(lián)而變化，表明這些結(jié)構(gòu)域的功能強烈依賴于Brd4，也說明改變的長程增強子活性可以影響靶向治療的耐藥性，也為在白血病治療中聯(lián)合靶向NOTCH和Brd4提供了研究基礎。

3 激酶信號通路

3.1 PI3K/AKT/mTOR信號通路

PI3K/AKT信號通路是人類癌癥發(fā)生過程中最常被激活的級聯(lián)轉(zhuǎn)導信號，在細胞增殖、存活、凋亡、分化、遷移及代謝等各方面均發(fā)揮重要作用［25］。雷帕霉素靶蛋白（mechanistic target of rapamycin，mTOR）是PI3K/ATK的下游效應分子，可以調(diào)控細胞周期蛋白的合成，當PI3K-AKT信號通路被激活時，mTOR被活化，從而促進細胞進入細胞周期進行增殖，并抑制細胞凋亡。在正常T細胞中，PI3K-AKT級聯(lián)是NOTCH、IL-7和Pre-TCR的下游信號，能促進DN3細胞轉(zhuǎn)化為DN4細胞［26］。PTEN是重要的抑癌基因，能負性調(diào)控PI3K/AKT信號通路，最終抑制mTOR的生成，從而抑制細胞增殖［27］。在T-ALL患者中有10%～15%的患者存在PTEN基因丟失，通常由其7號外顯子突變所致，且與預后不良相關(guān)［28-29］。在兒童T-LBL患者中存在PTEN基因突變同樣被認為與預后不良相關(guān)［30］。鑒于T-ALL發(fā)生中廣泛存在PI3K/AKT/mTOR信號通路的組成性激活，因此該級聯(lián)信號也成為探索T-ALL治療的新靶點。例如，mTOR復合體1（mTOR complex 1，mTORC1）是哺乳動物mTOR靶點的重要組成部分，雷帕霉素可以通過抑制mTORC1延長T-ALL小鼠的生存時間，但雷帕霉素也能通過誘導糖皮質(zhì)激素耐藥導致治療失?。?1-32］。在一個由PTEN沉默丟失誘發(fā)的T-ALL小鼠模型中發(fā)現(xiàn)HSFI可以通過控制細胞的能量代謝，減少ATP生成，同時下調(diào)mTORC1下游靶蛋白（P70S6K和4E-BP）合成，從而抑制mTORC1的活性，特異性阻止T-ALL進展［33］。但是，mTOR、PI3K和AKT之間存在前饋調(diào)節(jié)，抑制mTOR往往還會導致AKT信號過度激活［34］。在PI3K方面，PI3K轉(zhuǎn)錄抑制因子如IKAROS蛋白［35］在PI3K/ATK通路過度激活的T-ALL細胞系中顯示了抗T-ALL作用。此外，人參的有效成分20（S）-人參皂苷Rh2［20（S）-Ginsenoside Rh2，20（S）-GRh2］可以通過有效阻斷Jurkat細胞中的PI3K/AKT通路，抑制細胞增殖，促進細胞凋亡和自噬，從而減輕白血病癥狀；同時20（S）-GRh2還能減少移植小鼠脾臟白細胞數(shù)量和CD3染色，表明其在體內(nèi)也對T-ALL有抗腫瘤作用，有望成為治療T-ALL的天然產(chǎn)物［36］。PI3K/AKT信號通路在細胞生長發(fā)育的多個環(huán)節(jié)均有重要作用，雷帕霉素等通過抑制PI3K/AKT/mTOR的組成性激活顯示了在治療T-ALL中的潛力。

3.2 IL-7R/JAK/STAT信號通路

白細胞介素7（interleukin-7，IL-7）是正常T細胞中的一種細胞因子，對T細胞的生存和發(fā)展至關(guān)重要。IL-7主要由基質(zhì)細胞產(chǎn)生，但T-ALL細胞同時還可以通過自分泌的方式產(chǎn)生IL-7［37］。IL-7的受體IL-7R是由IL-7Rα（CD127）和γc（CD132）組成的二聚體，當IL-7Rα或γc缺失時會導致嚴重的聯(lián)合免疫缺陷（severe combined immunodeficiency，SCID）。IL-7和IL-7R結(jié)合時可誘導JAK3和JAK1的轉(zhuǎn)運磷酸化，而磷酸化的JAKs進一步募集和磷酸化信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子 5（signal transducer and activator of transcription 5，STAT5），而磷酸化的STAT5可轉(zhuǎn)位到細胞核，調(diào)節(jié)靶基因，如BCL-2家族的轉(zhuǎn)錄［38］。除了JAK/STAT通路外，IL-7還可以激活PI3K/AKT和RAS/MAPK通路［39］。例如，在T-ALL原始細胞中，IL-7通過下調(diào)周期蛋白依賴性激酶抑制劑（p27kip1）和上調(diào)BCL-2，以PI3K/AKT依賴的方式促進T-ALL細胞進入增殖周期和活化［40-41］。IL-7R功能獲得性突變可見于10%的T-ALL患者，且存在IL-7R信號通路突變的成年T-ALL患者往往疾病進展較緩慢，而且無法從異基因造血干細胞移植術(shù)中獲益［42］。IL7R、JAK1和JAK3的類似激活突變在大約26%的成年T-LBL患者中被發(fā)現(xiàn)，目前考慮這些突變是T-LBL患者類固醇耐藥的基礎［43-45］。蘆可替尼（Ruxolitinib）是一種JAK1和JAK2抑制劑，于2011年獲FDA批準用于治療帶有JAK2 V617F點突變的MPNs［46］。蘆可替尼對JAK1/JAK2的抑制作用在存在或不存在JAK-STAT突變的ETP-ALL原發(fā)性異種移植患者體內(nèi)均顯示出了治療活性［47］。該研究用蘆可替尼單獨處理存在IL-7Rα突變的T-ALL細胞轉(zhuǎn)導的細胞系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可抑制配體的IL-7R/JAK信號轉(zhuǎn)導，并誘導細胞死亡，同時還發(fā)現(xiàn)聯(lián)用BCL-2抑制劑維奈克拉（Venetoclax）可進一步提高抗T-ALL的效果，這些研究結(jié)果說明靶向IL-7R信號通路治療T-ALL具有巨大的潛力，存在IL-7突變的患者有望受益于JAK1和JAK2抑制劑。

3.3 RAS/MAPK信號通路

RAS是一種小的膜系GTP結(jié)合蛋白，包括Harvey大鼠肉瘤病毒癌基因同源異構(gòu)體（H-RAS）、神經(jīng)母細胞瘤RAS病毒癌基因同源異構(gòu)體（N-RAS）和Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源異構(gòu)體（K-RAS）三種類型，可在多種細胞類型中觸發(fā)生長因子受體下游的MAPK和PI3K信號通路激活［48］，其中K-RAS和H-RAS經(jīng)典的MAPK信號通路激活可見于5%～10%的T-ALL中，且在ETP-ALL中尤其常見［49］。神經(jīng)纖維瘤1型基因（neurofibromatosis type 1，NF1）和蛋白酪氨酸磷酸酶11（protein tyrosine phosphatase N-11，Ptpn11）是RAS信號通路的關(guān)鍵調(diào)控因子，其中在3%的T-ALL患者中發(fā)現(xiàn)了NF1（11q17）和PTPN11（12q22）基因缺失或突變［50-51］。此外，K-RAS、N-RAS以及Ptpn11基因突變在復發(fā)的T-ALL患者中更為常見，臨床上也發(fā)現(xiàn)其與早期疾病復發(fā)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)累及以及化療耐藥等高危特征相關(guān)［52-53］。還有研究發(fā)現(xiàn)他汀類藥物可以通過抑制RAS家族的GTPases信號轉(zhuǎn)導，影響T-ALL細胞的黏附和遷移，從而減少T-ALL的組織侵襲［54］。一項使用基因測序分析復發(fā)ALL患者的研究中，對小鼠和人類野生型和突變型RAS等基因白血病細胞的功能解剖顯示，表達RAS的突變淋巴細胞可誘導甲氨蝶呤耐藥性，但同時能改善對長春新堿的反應，顯示了RAS突變在化療敏感性和耐藥性驅(qū)動方面的雙重作用［53］。

4 表觀遺傳學

植物同源結(jié)構(gòu)域6（plant homeodomain 6，PHF6）是識別組蛋白甲基化標記的表觀遺傳修飾劑。PHF6作為一種抑癌基因，主要編碼一個包含4個核定位信號和2個不完善的鋅指結(jié)構(gòu)域的植物同源結(jié)構(gòu)域因子。

現(xiàn)階段研究顯示PHF6突變與T-ALL/LBL預后分層及耐藥相關(guān)。PHF6發(fā)生失活突變時會導致B?rjeson-Forssman-Lehmann綜合征，這是一種相對少見的X連鎖家族綜合征型智力遲緩［55］，可能代表一種腫瘤易感綜合征［56］。在兒童T-ALL患者中PHF6突變發(fā)生率為16%，在成人T-ALL患者中發(fā)生率為38%［57］。有趣的是，PHF6基因位于Xq26，但PHF6突變幾乎只在男性患者中發(fā)現(xiàn)，而這可能是由于來自男性細胞的X染色體基因突變率增加所致［57］。PHF6突變是T-ALL發(fā)生的早期事件，并驅(qū)動造血干細胞（hematopoietic stem cell，HSC）增強自我更新能力。研究發(fā)現(xiàn)，PHF6突變是一種復合突變，與NOTCH1、JAK1突變和SET-NUP214重排顯著相關(guān)［58］，當同時存在NOTCH1和PHF6兩種突變時，患者的無病生存期縮短，預后不良［59］。也有研究發(fā)現(xiàn)單獨存在PHF6突變對預后影響不大，但PHF6突變與成年T-LBL患者的良好預后相關(guān)［59-60］。此外，PHF6丟失還能使造血干細胞對NOTCH1誘導的致癌轉(zhuǎn)化更敏感［61］，并介導T-ALL對潑尼松龍耐藥［60］。

5 小結(jié)

T細胞的發(fā)育有賴于不同時期不同基因的正常表達，包括RAG1、NOTCH1和MYC等，然后以級聯(lián)放大的形式激活下游信號通路。T細胞發(fā)育過程中基因的異常表達可以促使T-ALL/LBL細胞產(chǎn)生，因此了解T-ALL/LBL中基因的分子學特點及相關(guān)信號通路，包括NOTCH1相關(guān)信號通路、PI3K/AKT信號通路、IL-7R/JAK信號通路、RAS/MAPK信號通路的激活以及表觀遺傳學改變，能為制定更好的風險分層和靶向治療提供新方向。目前研究顯示，多種信號通路之間相互交叉和相互影響，提示從基因靶向治療入手時應同時兼顧多方面影響。此外，當前仍有許多未知的基因突變和信號通路的改變需要探究。盡管2008年版的WHO分類將T-ALL和T-LBL定義為同一種疾病，但并未進一步規(guī)范；且T-ALL與T-LBL在起病和疾病復發(fā)時存在不同表現(xiàn)等特點［62-64］，說明T-LBL與T-ALL在分子遺傳學方面仍存在諸多不同，但目前尚無明確的基因證據(jù)證實，有待后續(xù)研究進行補充。