JAK2 V617F突变与真性红细胞增多症的研究进展

刘学文　马宏杰

[摘要] 真性红细胞增多症（PV）的发病与JAK2基因突变着密切关系。该突变通过过度激活JAK-STAT信号通路，诱导PV发生。目前，JAK2基因突变已经成为诊断PV的重要条件，JAK2抑制剂在临床前试验中初见成效，进入早期临床试验。该文就近年来JAK2 V617F基因突变在PV临床诊断及靶向治疗方面的进展及存在问题进行综述。

[关键词] 真性红细胞增多症；骨髓增殖性肿瘤；JAK2；V617F

[中图分类号] R55 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2014）07（c）-0194-03 真性红细胞增多症（Polycythemia Vera， PV），是一种原因未明的造血干细胞克隆性疾病，为骨髓增殖性肿瘤（myeloproliferative， MPN）中的一种，以红系细胞异常增殖为特点，红细胞过度增生引起全血容量增多及血液粘稠度增加，常伴白细胞和血小板增多，病情进展可出现骨髓纤维化或向急性白血病转化。临床表现有皮肤红紫、肝脾肿大、高尿酸血症、高血压等，可并发血栓栓塞和出血症状。PV的病因及发病机制尚不明了，临床上需要与继发性红细胞增多症相鉴别，对于一些病史、临床症状不典型的病例，鉴别上有困难。但近年发现JAK2酪氨酸激酶突变（ JAK2 V617F）与PV有密切关系后， PV的诊断标准有了安突破性的进展。现综述如下。

1 PV发病机制的研究进展

红细胞生成素（erythrogenin，EPO）是由肾间质分泌的参与红系造血的重要内分泌激素，是生理条件下红细胞生成、增殖、分化、成熟的主要调控因素，其与红系祖细胞上的红细胞生成素受体（ EPO-R）结合后，EPO-R的空间构象发生改变， 使与其结合的JAK2磷酸化激活，继而使胞浆内多种信号转导因子—STAT，MAPK， PI3K等活化，调节核内DNA 的转录和翻译，促进红系造血。临床观察发现， PV患者血清EPO水平并不增高， 甚至减低，但其外周血中红细胞绝对值却明显增多。体外培养显示，PV患者的造血干/祖细胞（HSPC）对EPO以及多种造血生长因子高度敏感。PV患者的HSPC能在不含EPO的血清培养液中继续增殖分化形成内源性红细胞集落（Endogenous Erythroid Colonies，EEC），而正常人的HSPC需要在EPO的刺激下才能形成EEC[1]。然而这种现象不是PV病人所特有的改变，其他骨髓增殖性肿瘤（MPN）—原发性血小板增多症，原发性骨髓纤维化患者中也可出现[2]。研究表明，PV者红系祖细胞的分裂速度不比正常人快，但有Bcl-2或Bcl-xl抗调亡蛋白上调，Bcl-xL表达失控，促使红系祖细胞对调亡产生抵抗，红细胞不能正常死亡而不断积聚[3]。

研究者于2004年就发现PV病人非EPO依赖性分化，JAK2和其他激酶的抑制因子在此过程中起重要作用[4]，因此国内外许多研究组进一步研究导致EEC形成的潜在机制。体外培养发现，JAK2抑制剂AG490能明显减少PV患者的EEC的生成数量。应用RNA干扰技术，将JAK2基因部分缄默，出现EEC生成数量明显减少现象，且红细胞出现分化、成熟障碍，表明JAK2对EEC的形成十分重要。Levine等[5] 应用高通量基因测序方法对164例PV患者粒细胞DNA进行测序，发现了JAK2 V617F突变。进一步研究发现PV患者此突变阳性率为95%[6]。

2 JAK2蛋白及JAK2基因突变

JAK蛋白家族是由4个不同的JAK激酶组成：JAK1、JAK2、JAK3、TYK2，为非受体型即细胞内激酶，它们有高度保守性。JAK2蛋白相对分子量为13493，由1132个氨基酸构成，定位于8号染色体短臂2区4带。JAK2从N末端到C端依次由7个JAK同源区（JH1-JH7）构成。N末端JH1具有酪氨酸激酶活性，为激酶结构域；与其相邻的JH2结构域，是一个假激酶域；JH3-JH4为假性SH2区，其功能尚不十分清楚；位于C端的JH6 -JH7 为FERM区，可与多种细胞因子受体相互作用[7]。生理状态下，JH2结构域没有催化活性，但对于JH1激酶活性具有负性调控作用[8]。在缺失配体情况下，它有自动抑制功能，阻止受体磷酸化，如果这个区域的结构出现变异，其自动抑制功能将消失，完整的JH2结构域是JAK2对细胞因子反应的活性的保障。

研究者对PV患者JAK2基因进行测序后发现，JAK2基因编码序列（ATG开始）的第1849位核苷酸发生了G→T改变，翻译过程中，第617位氨基酸由原来的缬氨酸错义编码为苯丙氨酸，也就是JAK2 V617F突变。苯丙氨酸分子量较缬氨酸大，其替代缬氨酸后，HJ2三级结构出现不稳定，JH2区蛋白的正常折叠状态不能有效维持，导致JH1活化环相互接近，造成JAK2的持续活化[5-7]。

3 PV与JAK2基因突变

在生理造血过程中，无EPO存在时，EPO-R与野生型 JAK2结合，形成无活性的二聚体，胞浆内的多种信号转导因子不被活化，红系祖细胞不发生分化及增殖。如发生JAK2 V617F突变，导致细胞发生非因子依赖性生长，在低水平或无EPO存在条件下，上述信号传导也呈持续性增强，共表达转化细胞可以向红系细胞增殖分化，导致PV发生。

近些年的研究中，采用多参数流式细胞术对PV患者的造血干细胞、髓系共同祖细胞、巨核/红系祖细胞及粒/巨噬祖细胞进行分选分离后，在上述各系细胞中均可检测出JAK2 V617F突变，证实JAK2 V617F突变发生在HSC水平[9]。还有研究表明，JAK2 V617F突变可促进细胞G1/S周期加速，增殖分化能力增强[10]。此外一些研究显示，JAK2 V617f突变负荷与PV的病程长短、临床表现及预后具有相关性，另突变型和野生型JAK2的比例会对疾病表现型产生影响，严重的心血管事件更易发生于突变负荷较高的患者，针对这些患者，尽早的干预及治疗十分必要[11-13]。endprint

临床工作中，仅根据红细胞、血红蛋白水平及骨髓病理检查，将真性红细胞增多症和继发性红细胞增多症区分开并不容易，但结合JAK2 V617F突变及EPO水平，确诊并不难[14]。因此该基因突变目前已成为诊断PV的一项重要的指标，有利于该疾病的早期诊断及早期治疗，大大减少了严重并发症的发生。

4 JAK2 V617F突变靶向治疗前景

传统的治疗真性红细胞增多症的手段有减轻症状、静脉放血、放射性核素P、干扰素、抑制细胞增殖及干细胞移植等，虽然能够最大程度地减少并发症，延长生存期，但是其毒副作用仍难以克服。近年来以JAK2 V617F突变为靶点的药物研究为该疾病的治疗带来了新的希望，有望使PV患者生存期进一步延长。目前，有些JAK2抑制剂已进入临床试验阶段[15]，并取得初步的结果，使PV患者JAK2基因突变的负荷减轻、临床症状改善、血栓栓塞等并发症减少[16]。不过也有研究[17]表明，JAK2 V617F突变并不是PV发病的最根本原因，部分临床确诊的PV患者未检测出JAK2 V617F突变；另外，一些研究发现，部分患者存在单克隆性造血，其在JAK2 V617F突变之前已经存在了。说明在JAK2 V617F突变可能是PV发病的中间环节，其他类型的突变在其发生之前就已经存在，与JAK2 V617F突变共同参与了PV的发病。对于JAK2 V617F突变，有许多问题尚不确切，仍需进一步深入研究。

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（收稿日期：2014-04-28）endprint