孟 琦,曹欣欣,李 剑
中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院血液内科,北京 100730
·综 述·
MYD88L265P及CXCR4WHIM基因突变在华氏巨球蛋白血症中的意义
孟 琦,曹欣欣,李 剑
中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院血液内科,北京 100730
华氏巨球蛋白血症是一种以分泌单克隆免疫球蛋白M为特征的淋巴浆细胞淋巴瘤。MYD88L265P和CXCR4WHIM两种体细胞突变在华氏巨球蛋白血症患者中存在较高的突变率,且突变情况与靶向药物的疗效相关。本文主要综述MYD88L265P及CXCR4WHIM基因突变在华氏巨球蛋白血症诊断和治疗中的意义。
华氏巨球蛋白血症;MYD88L265P;CXCR4WHIM;基因突变
华氏巨球蛋白血症(Waldenstrom macroglobulinemia,WM)是一种惰性B细胞肿瘤,1944年由瑞典学者Jan G.Waldenstrom首次报道。WHO将其定义为分泌单克隆免疫球蛋白M(immunoglobulin M,IgM)的淋巴浆细胞淋巴瘤[1]。诊断华氏巨球蛋白血症需要同时满足以下两点:(1)血清免疫固定电泳证实外周血存在单克隆IgM;(2)骨髓涂片或活检或免疫分型(流式细胞技术或免疫组织化学)发现单克隆淋巴浆细胞浸润[1]。2012年,Treon等[2]证实91%的WM患者存在MYD88L265P基因突变。2014年,Hunter等[3]发现CXCR4WHIM突变在WM患者中占27%。这两个重现性体细胞突变的发现,为华氏巨球蛋白血症的诊断、治疗及预后评估揭开了新的篇章。本文重点介绍MYD88L265P和CXCR4WHIM突变在WM的作用机制、诊断和预后评估中的价值。
Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)介导人体的先天免疫应答反应。TLR是Ⅰ型跨膜蛋白,由胞外区域、跨膜区域和胞内Toll-IL- 1受体域(Toll-IL- 1 receptor,TIR)3部分构成。TIR域通过胞内衔接蛋白激活下游信号通路[4]。髓系分化因子88(myeloid differentiation primary response 88,MYD88)基因位于3号染色体短臂,共有5个外显子;其编码的蛋白是TLR的5个胞内衔接蛋白之一。MYD88的TIR域介导了与TLR的TIR域相互反应。MYD88通过与下游的白介素1受体相关激酶1~4(interlukin- 1 receptor-associated kinase 1~4,IRAK1~IRAK4)和Bruton’s酪氨酸激酶(Bruton’s tyrosine kinase,BTK)两条独立的信号通路相作用,通过一系列级联反应活化核因子κB(nuclear factor κB,NF-κB)[5- 6]。在正常B细胞中,MYD88基因对于B细胞的成熟分化意义不大。在MYD88基因失活的患者中,其B细胞仍可正常成熟分化,但体内的自身反应性克隆株会逐渐累积。因此,正常MYD88基因介导的信号通路的功能可能是:在B细胞分化成熟过程中,帮助去除自身反应性克隆株[7]。
MYD88L265P基因突变是MYD88基因位于第5个外显子38182640位点的T→C点突变,其导致了MYD88蛋白TIR区域的265位氨基酸-亮氨酸被脯氨酸所取代。在WM患者中,MYD88L265P突变大部分都是杂合突变,另有少数单亲源二倍体可出现纯合突变[2]。MYD88L265P突变会导致MYD88自发形成同型二聚体化并募集下游的IRAK1~IRAK4。MYD88L265P突变导致MYD88/IRAK复合物不可控的形成,通过肿瘤坏死因子受体相关因子6、转化生长因子β相关激酶1等的作用下传导信号,并最终活化NF-κB。另一方面,在WM中,MYD88L265P与BTK结合并使其活化,进而进一步提高NF-κB活性。因此,MYD88L265P突变可以有效地促进淋巴浆细胞的恶性增殖[2,5,8- 9]。
WM的临床表现多样,免疫分型/免疫组织化学等方法有时难以鉴别WM与其他类型的惰性B细胞淋巴瘤。最近的多项研究显示,MYD88L265P突变在WM中的突变比例高达90%以上,而在其他类型惰性B细胞淋巴瘤中则十分罕见(表1)。
Gachard等[10]用Sanger测序法对31例WM、28例黏膜相关淋巴组织淋巴瘤(mucosa-associated lymphatic tissue lymphoma,MALT)、53例脾边缘区淋巴瘤(splenic marginal zone lymphoma,SMZL)、和11例淋巴结边缘区淋巴瘤(nodal marginal zone lymphoma,NMZL)患者进行MYD88L265P突变的检测,发现4类患者的突变率分别为67%、7%、4%、和0。同时,所有携带MYD88L265P突变的患者都有较高水平的血清IgM含量及骨髓受累。Varettoni等[11]用等位基因特异性多聚酶链反应(allele-specific polymerase chain rection,AS-PCR)的方法对58例WM、77例IgM型单克隆丙种球蛋白血症(monoclonal gammopathy of undertermined significance,MGUS)、84例SMZL、52例B细胞慢性淋巴增殖性疾病(B-cell chronic lymphoproliferative disorders,B-CLPD)患者进行MYD88L265P基因突变的检测,发现4类患者的突变阳性率分别为:WM 58/58(100%)、IgM-MGUS 36/77(47%)、SMZL 5/84(4%)和B-CLPD 3/52(4%)。Xu等[12]采用传统AS-PCR和实时AS-PCR两种方法测定104例WM、24例IgM-MGUS、20例SMZL、26例慢性淋巴细胞白血病(chronic lymphatic leukemia,CLL)、14例多发性骨髓瘤(multiple myeloma,MM)(包含IgM-MM)、9例IgG型MGUS患者以及40名健康志愿者的MYD88L265P突变,结果显示:97/104(93%)的WM患者和14/24(54%)的IgM-MGUS患者都存在基因突变,而在其他类型的疾病中突变则很少见,例如SMZL中占2/20(10%),CLL中仅占1/26(4%),而所有MM、IgG-MGUS和健康志愿者均未发现突变。
表 1 淋巴增殖性疾病中MYD88L265P突变情况Table 1 MYD88L265P mutation in lymphoproliferative disorders
WM:华氏巨球蛋白血症;IgM- MGUS:IgM型单克隆丙种球蛋白血症;MALT:黏膜相关淋巴组织淋巴瘤;SMZL:脾边缘区淋巴瘤;NMZL:淋巴结边缘区淋巴瘤;BM:骨髓;PB:外周血;CD19+cells:CD19阳性细胞;AS-PCR:等位基因特异性多聚酶链反应;NA:不可用的
WM:Waldenstrom macroglobulinemia;IgM- MGUS:IgM monoclonal gammopathy of undetermined significance;MALT:mucosa-associated lymphatic tissue lymphoma;SMZL:splenic marginal zone lymphoma;NMZL:nodal marginal zone lymphoma;BM:bone marrow;PB:peripheral blood;CD19+cells:CD19-positive cells;AS-PCR:allele-specific polymerase chain rection;NA:not available
虽然不同研究所得到的MYD88L265P突变比率有所不同,但较为一致的结论是:WM中MYD88L265P基因突变率明显高于其他类型的浆细胞病和惰性B细胞淋巴瘤,该突变的存在有助于诊断WM。因此,对于临床上难于诊断的疑似WM病例,可行MYD88L265P突变检测[6]。
另外,不同研究采用的MYD88L265P突变检测方法也有所不同。目前主要有3种突变检测方法:(1)Sanger测序是MYD88突变检测的金标准,但其敏感性较低,不能发现突变细胞<20%的样本中的突变。因此,如果DNA来源的样本未经富集,则假阴性率可高达30%~50%[11]。通过CD19磁珠富集B细胞,则可增加Sanger测序的检出率。(2)针对L265P点突变的AS-PCR更加敏感,可检出低至1%的突变[13]。(3)目前最为敏感的检测方法是针对L265P点突变的实时AS-PCR,可检出低至0.08%的MYD88L265P突变[12]。
趋化因子的主要作用是调控淋巴细胞和白细胞归巢于目标组织。趋化因子被释放后,在微环境中形成浓度梯度,吸引携带相关受体的细胞,进而调控其内皮黏附、跨内皮迁移、组织浸润[14]。CXCR4位于2号染色体长臂,共有2个外显子,其编码蛋白是一种趋化因子受体。CXCR4的生理配体是CXCL12[也称基质细胞衍生因子- 1(stromal cell derived factor- 1,SDF- 1)]。在生理状态下,CXCR4在胚胎发生时期对淋巴细胞生成和骨髓成髓作用有重要作用;出生以后,通过CXCR4/SDF- 1的相互作用调控 CD34+细胞归巢到骨髓,同时在淋巴细胞转运过程中发挥作用[15]。
CXCR4WHIM突变是一种体细胞突变,该突变最早在WHIM综合征(以疣、低丙种球蛋白血症、感染、粒细胞缺乏为特征的免疫缺陷病)中发现[16]。CXCR4WHIM在WM中的体细胞突变是该基因首次在癌症中发现的体细胞突变,其一般为杂合突变。CXCR4WHIM突变可分为无义突变(nonsense,NS)(也称为CXCR4WHIM/NS)和移码突变(frame shift,FS)(也称为CXCR4WHIM/FS)两类。CXCR4WHIM突变中最为常见的是S338X点突变;S338X突变有两种类型:一种突变是C→G(可称为C1013G/CXCR4 WHIM突变),另一种是C→A。CXCR4WHIM突变可导致CXCR4蛋白结构C末端产生异常,使得具有调节功能的丝氨酸丢失,导致CXCR4的内化受损和激活延长。CXCR4与其配体CXCL12结合后,使得丝氨酸/苏氨酸激酶和丝裂原活化蛋白激酶信号系统异常活化;同时,CXCR4对于淋巴浆细胞的存活、跨内皮细胞迁移归巢及黏附于骨髓基质都有很大作用[3,17- 20]。
CXCR4WHIM突变率在WM患者中仅次于MYD88L265P突变,突变比率25%~30%。但几乎所有的CXCR4WHIM突变患者都同时合并有MYD88L265P突变[3]。Treon等[21]对175例WM患者的淋巴浆细胞进行基因测序,证实CXCR4WHIM突变比率为29.1%(51/175);Poulain等[22]对98例WM患者的淋巴浆细胞进行Sanger测序和二代测序,证实CXCR4WHIM突变比率为24.5%(24/98);Roccaro等[15]对418例B细胞淋巴增殖性疾病患者进行实时AS-PCR检测,研究显示C1013G/CXCR4 WHIM突变在WM患者中占28.2%(37/131),在IgM-MGUS患者中占20%(8/40),在SMZL中占7%(1/14),而在其他B细胞淋巴瘤如B-CLL、毛细胞性白血病及浆细胞病如多发性骨髓瘤和轻链型淀粉样变中均未发现突变。
CXCR4WHIM突变既与患者的临床症状相关(如淋巴结肿大、血IgM水平和骨髓肿瘤负荷),也与淋巴浆细胞的侵袭能力相关(如对骨髓的黏附作用和对全身器官的侵袭能力)。Roccaro等[15]采用BCWM1、MWCL1、BM-MSC细胞株进行的体外实验证实:CXCR4WHIM突变阳性的淋浆细胞相对CXCR4敲除细胞有更强的骨髓基质细胞黏附力;基于SCID/Bg的小鼠实验也证实:CXCR4过表达的WM细胞对骨髓、肝脏、肾脏的侵袭能力更强。
MYD88L265P和CXCR4WHIM突变状态对于WM患者具有一定的临床预后意义。Treon等[21]将175例WM患者的基因突变情况与临床基线资料相结合,分析显示:(1)MYD88L265PCXCR4WHIM/NS双突变患者的骨髓肿瘤负荷最重、血清IgM水平最高、起病时症状最多;(2)MYD88L265PCXCR4WT及MYD88L265PCXCR4WHIM/FS患者的骨髓肿瘤负荷居中;(3)MYD88WTCXCR4WT患者的骨髓肿瘤负荷最轻;(4)MYD88L265PCXCR4WHIM相对MYD88L265PCXCR4WT患者较少出现淋巴结肿大;(5)MYD88WT患者的死亡风险更高,而CXCR4WHIM突变与生存预后无关。因此,将MYD88和CXCR4两种基因突变情况相结合,可以得到更为精准的临床预后提示。
在IgM-MGUS患者中,MYD88的突变状态也具有一定的预后价值。IgM-MGUS患者有约1.5%/年的比例进展为WM或其他淋巴增殖性疾病(lymphoproliferative disease,LPD),其中大部分进展为WM。而MYD88L265P突变阳性患者其进展为WM或其他LPD约为阴性患者的5倍[23- 24]。因此,MYD88L265P突变是IgM-MGUS进展为WM或其他LPD的独立危险因素。
目前基于利妥昔单抗的联合化疗是WM的标准一线治疗方案[25],而MYD88L265P和CXCR4WHIM突变的发现为WM的靶向治疗开拓了新的领域。依鲁替尼是一种口服BTK小分子抑制剂,为WM患者提供了一种有效的、新的治疗选择[26- 28]。Treon等[29]将63例WM患者按照MYD88及CXCR4突变情况分为3组,每组患者给予相同剂量的依鲁替尼(420 mg/日),治疗总反应率达90.5%,研究显示MYD88L265PCXCR4WT患者的疗效最佳,总反应率达100%;MYD88L265PCXCR4WHIM患者的总反应率为85.7%;而MYD88WTCXCR4WT患者的总反应率最差,仅为71.4%。从依鲁替尼的作用机制看,MYD88L265P通过BTK通路激活淋巴浆细胞的生长,因此是依鲁替尼的一个潜在治疗靶点。而CXCR4WHIM突变阳性患者对依鲁替尼反应较差,究其原因有以下两个方面:一方面,CXCR4与其配体SDF- 1结合后,使得丝氨酸/苏氨酸激酶和丝裂原活化蛋白激酶信号系统活化增强,导致CXCR4WHIM突变阳性的WM细胞对依鲁替尼及其他WM相关化疗药(如苯达莫司汀、氟达拉滨、硼替佐米、idelalisib)都有不同程度的耐药性[30];另一方面,C1013G/CXCX4 WHIM突变阳性患者的BTK通路会显著上调活化,因此携带有CXCR4突变的患者对BTK抑制剂反应差[15]。因此,依鲁替尼的疗效与MYD88和CXCR4的基因突变状态有关。
普乐沙福是CXCR4的抑制剂。在WHIM综合征患者治疗中,运用CXCR4拮抗剂普乐沙福可有效抑制CXCR4与CXCL12相结合从而发挥治疗作用[31]。借鉴WHIM综合征的治疗经验,基于WHIM和WM存在相类似的CXCR4突变,普乐沙福在WM中可能也存在疗效;其他几种CXCR4拮抗剂包括BMS- 936564、AMD- 070、TG- 0054等也进入了临床试验阶段[3]。
综上,WM患者有着较高的MYD88L265P和CXCR4WHIM突变发生率,而在其他惰性B细胞淋巴瘤中MYD88L265P突变则较为罕见,因此MYD88L265P突变阳性有助于WM的诊断。MYD88L265P及CXCR4WHIM突变情况与WM患者的临床表现、预后情况、治疗反应密切相关。MYD88L265P及CXCR4WHIM信号通路研究推动了相关靶向药物的研究和临床试验的进行,使得WM的治疗有了新的、有效的药物选择。有条件时,应尽量对WM患者进行这两种基因的检测,明确其MYD88L265P及CXCR4WHIM的突变情况,临床医师可以依据突变情况更全面地评估患者病情及预后,为其制定更为个体化的治疗方案。
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Significances of MYD88L265Pand CXCR4WHIMMutations in Waldenstrom Macroglobulinemia
MENG Qi,CAO Xinxin,LI Jian
Department of Hematology,PUMC Hospital,CAMS and PUMC,Beijing 100730,China
LI Jian Tel:010- 69155549,E-mail:lijian@pumch.cn
Waldenstrom macroglobulinemia(WM) is a lymphoplasmacytic lymphoma characterized by serum monoclonal IgM immunoglobulin.Recently,the high mutation rates of MYD88L265Pand CXCR4WHIMhave been documented in WM.Furthermore,MYD88L265Pand CXCR4WHIMare related to the response to target drugs.This article reviews the significances of MYD88L265Pand CXCR4WHIMin the diagnosis and treatment of WM.
Waldenstrom macroglobulinemia;MYD88L265P;CXCR4WHIM;gene mutation
578-582
李 剑 电话:010- 69155549,电子邮件:lijian@pumch.cn
R55
A
1000- 503X(2017)04- 0578- 05
10.3881/j.issn.1000- 503X.2017.04.019
2016- 04- 29)