史 妍，杨建征，石 光，于 琼，唐 艳*

(吉林大学第二医院 1.肿瘤血液内科；2.放疗科，吉林 长春130041)

骨髓增殖性肿瘤(MPN)是一组发生在造血干细胞或祖细胞的恶性克隆性疾病，其特征是骨髓中一系或多系的髓系细胞异常增殖而致外周血细胞不同程度增多。BCR-ABL阴性的MPN主要包括真性红细胞增多症(PV)、原发性血小板增多症(ET)、原发性骨髓纤维化(PMF)。MPN疾病进展缓慢，疾病相关并发症、转化为骨髓纤维化(MF)及急性白血病(AL)是影响患者生存质量和生存期的重要因素。JAK2、MPL、CALR等克隆性分子标志物的发现，对理解MPN的分子发病机制、诊断和治疗具有重要意义。此外，包括TET2、ASXL1、DNMT3A等表观遗传学突变、炎症因子及造血微环境的改变也参与了MPN的进展和转化。近年来，二代测序技术的应用使我们对MPN患者预后差异有了分子生物学层面的认识。本文对MPN的发病机制及预后转归做以下综述。

1 MPN发病机制

1.1 MPN与突变基因

1.1.1JAK2 /MPL/CALR 突变 2005年国外的多个研究小组在MPN患者中发现JAK2V617F突变。JAK2V617F突变在PV患者中占95%，ET和PMF为50%-60%[1]。JAK2V617F基因突变发生在JAK2基因14号外显子的第1849位核苷酸，由鸟嘌呤G变成胸腺嘧啶T，导致假激酶结构域(JH2)的第617位缬氨酸密码子被苯丙氨酸取代，去除了负向调控酪氨酸激酶活性的作用。目前，JAK2V617F基因突变已成为MPN的诊断性标志，除难治性贫血伴环状铁粒幼细胞和血小板增多(RARS-T)中发现高比率JAK2V617F突变，其他恶性血液病很少发现此突变。JAK2与促红细胞生成素(EPO)、粒细胞集落刺激因子(G-CSF)和促血小板生成素(TPO)等细胞因子受体结合使JAK相关的激酶激活，导致下游JAK-STAT激酶信号传导通路异常活化，其他信号传导通路(RAS/MAPK、PI3K/AKT)也被异常激活，共同参与调节造血细胞的增殖和分化[2]。

JAK2 exon12突变存在于大部分JAK2V617F阴性的PV患者中，通常与ET和PMF无关，但可进展为MF。该突变位于JH2上游，干扰JH2区对JH1区的自身抑制作用，导致JAK2自发性活化[1]。目前报道的PV中存在20余种不同突变类型，其中N542-E543del是最常见的突变类型。Grisouard等[3]在小鼠模型中发现JAK2-N542-E543del信号传导的改变显著影响铁代谢中关键调节因子的表达水平，可增加铁的利用率，从而导致大量红细胞(RBC)产生。

MPL基因定位于1p34，通过JAK-STAT信号传导编码TPO受体，在巨核细胞增殖、分化和血小板(PLT)成熟中起重要作用。Pikman等[4]在ET及PMF患者中发现此基因突变发生在第515位氨基酸由色氨酸(W)转变为亮氨酸(L)或赖氨酸(K)，表示为MPL-W515L/K。少见的突变包括MPLW515A/R，MPLS505N。这些突变表现为功能获得性突变，即在不存在天然配体TPO的情况下呈现出非细胞因子依赖性的JAK2激活和下游信号传导。

CALR基因位于19p13，是一种高度保守的内质网分子伴侣，主要参与钙离子平衡调节，蛋白质折叠加工等。Klampfl等[5]和Nangalia等[6]在JAK 2/MPL阴性的ET和PMF(50%-60%ET和75%PMF)中发现了CALR的移码突变。此突变是第9号外显子的插入/缺失，产生一种缺乏内质网保留序列KDEL的特异性C-羧基末端，从而引起生物功能的改变。Imai等[7]研究发现特异性C-羧基末端阻断P-结构域，促使突变型CALR中N-结构域优先与MPL相互作用，进一步诱导JAK2活化及非细胞因子依赖性生长。这种突变分子伴侣对受体的组成性激活是MPN中细胞转化的新型分子机制[7]。目前文献报道的CALR移码突变有50余种，最常见的突变类型为由52个碱基缺失(c.1099_1150del52bp)引起的1型变异体(p.L367fs*46)和由5个碱基TTGTC插入(c.1154_1155insTTGTC)引起的2型变异体(p.K385fs*47)。有报道在罕见的PV病例中存在CALR突变，但其在PV发病机制中的作用尚不清楚。

1.1.2表观遗传学改变

1.1.2.1TET2基因突变 TET2突变约占MPN的12%，是一种不直接参与JAK-STAT信号通路的周期性体细胞基因突变。TET2蛋白可作为转化酶促进5-甲基胞嘧啶(5-mC)转化为5-羟甲基胞嘧啶(5-hmC)。此外，TET2蛋白在连续氧化反应中可进一步将5hmC依次转化为5-甲酰基胞嘧啶(5fC)和5-羧基胞嘧啶(5aC)。研究发现TET2蛋白酶参与5-mC动态水平调节及主、被动去甲基化过程，但作用机制尚不明确。Moran-Crusio等[8]特异性敲减TET2基因序列中的第1个编码外显子，可使造血干细胞室不断扩大，并最终导致骨髓增殖，包括单核细胞增多,脾肿大及髓外造血。目前关于TET2敲减小鼠基因表型的多个研究提示TET2缺失可增强造血干细胞(HSC)的自我更新能力，并最终发展为MPN。此外，TET2敲减小鼠研究也表明TET2基因突变与体内5-hmC表达量降低有关。

1.1.2.2ASXL1基因突变 MPN中ASXL1突变率约为5%，与PV/ET相比，PMF和post-PV/ET MF患者易发生此突变。ASXL1基因位于20q11，主要结构包含氨基端ASX 同源结构域(ASXH)和羧基端植物同源结构域(PHD)，是Trithorax 家族(TrxG)和 Polycomb 家族(PcG)的增强子。ASXL1突变类型主要为移码突变和无义突变，其中c.1934dupG p.Gly646TrpfsX12为最常见的移码突变。ASXL1功能性缺失突变导致Polycomb 抑制物复合体2(PRC2)介导的组蛋白第27位赖氨酸上三甲基化(H3K27me3)失调，促进骨髓转化[9]。Wang等[10]在ASXL1基因敲除小鼠模型中观察到，ASXL1缺失可导致血细胞减少及发育异常等类似骨髓增生异常综合征(MDS)的表现，还可削弱HSC自我更新能力。

1.1.2.3DNMT3A基因突变 DNMT3A突变在MPN发生频率低于TET 2突变，约占5%。在细胞复制过程中由几种DNMT催化胞嘧啶5'碳位共价键结合一个甲基基团。DNMT1主要在DNA复制中维持DNA甲基化，而DNMT3A和3B主要改变甲基化形式。最初，DNMT3A突变仅在骨髓疾病早期报道。Nangalia等[11]研究表明此突变也可在疾病晚期发生，并且突变发生顺序影响MPN表型。在JAK2突变之前发生时，DNMT3A或TET2突变与ET相关。相反，在DNMT3A或TET2突变之前获得JAK2突变与PV相关[11]。R882H是DNMT3A最常见的突变类型。

1.1.2.4EZH2基因突变 EZH2在MPN中突变率低，约为2%-3%。EZH2基因位于7q35-36，是PRC2的另一个关键调节因子，催化组蛋白H3第27位赖氨酸27(H3K27)的甲基化以抑制靶基因的转录。Yang等[12]研究结果表明，在表达Jak2V617F的小鼠中，EZH2缺失可诱导MF快速进展。在细胞水平上，EZH2缺失导致巨核细胞前体扩增和RBC分化受损。EZH2和ASXL1突变都被认为在MPN发展的后期发生，但到目前为止，没有明确的证据表明它们具有任何独立的预后价值。

1.1.2.5IDH1/2突变 IDH1/2突变最初在神经胶质瘤中被描述，而MPN中发生率约为1%-1.5%。IDH基因突变产生异常代谢产物2-羟基戊二酸，抑制TET2功能，导致高甲基化表型和造血分化受损。IDH突变在PV、ET和PMF的发生率分别为2%、1%和4%。

1.2 造血微环境改变

造血微环境主要包括血管周围内皮细胞(ECs)、间充质干细胞(MSCs)、成骨细胞(OBCs)及自主神经等成分组成。Ramos等[13]研究显示，MPN JAK2V617F阳性患者与健康人骨髓MSCs在形态学、增殖分化能力上并无区别，但在免疫表型、基因表达谱及维持造血相关的基因改变方面有所区别。说明异常的骨髓MSCs参与了JAK2V617F阳性MPN的发生与发展。此外，由交感神经纤维支配的Nestin+ MSCs对HSCs有调控作用。Arranz等[14]发现突变的HSCs能分泌过多的IL-1β导致骨髓自主神经受损，进而使MSCs数量减少。对体内Nestin+ MSCs细胞功能研究发现，清除Nestin+ MSCs或其产物CXCL12会使突变的HSCs数量增加，加速MPN的进展[14]。

1.3 炎症改变

大量文献报道慢性炎症参与许多肿瘤的发病机制。炎症和肿瘤之间存在两种组成途径，包括增加癌症风险的炎症性疾病驱动的外源性途径和基因改变引起炎症微环境驱动的内源性途径。上述两条驱动途径共同作用，导致NF-κB、信号转导和转录激活因子3(STAT3)和缺氧诱导因子1α(HIF1α)等转录因子的激活，调节炎症介质的产生并形成癌症相关的炎症微环境[15]。JAK2V617F、CALR或MPL等驱动基因突变后，炎症细胞因子和生长因子之间通过复杂的旁分泌作用调控MPN这种异质性疾病的临床表型和克隆演变[16]。Kristinsson等[17]进行了一项包括11039例MPN组和43450例对照组的大规模研究显示，既往有自身免疫疾病病史的患者MPN发生风险显著增加。同种异体造血干细胞移植(alloHSCT)可根除肿瘤克隆，促进MF的消退及慢性炎症的愈合[16]。

2 MPN疾病进展

2.1 血栓形成和出血

MPN常合并凝血功能异常，表现为血栓形成和出血。目前凝血功能障碍机制尚不明确，可能是WBC异常增多与激活、PLT及其受体异常、JAK2V617F突变、vWF耗竭、抗PLT聚集药物等多种因素共同作用的结果。一项对13436例MPN患者的荟萃分析表明，新诊断的MPN患者血栓形成发生率为20.0%，出血的发生率为6.2%[18]。常见的血栓事件包括心脑血管疾病、外周动脉疾病和深静脉血栓形成，年龄、心血管危险因素、既往血栓病史、髓系成熟细胞增多、JAK2V617F突变都增加了MPN患者血栓形成风险。MPN出血倾向由疾病本身、特异性治疗或两者共同促成，常见的出血部位包括胃肠道、黏膜和皮肤出血。JAK2V617F基因突变是MPN发生血栓性疾病的独立预后因素。同时，JAK2V617F突变也影响PLT的内在功能。Moore等[19]研究表明，JAK2V617F阳性ET患者PLT的PI3K/Rap1途径受损，导致凝血酶和TPO介导的整合素αIIbβ3活化减少。对于原因不明的血栓形成或异常出血患者，应考虑进行MPN筛查[18]。

2.2 MPN后MF

PV患者10年、15年MF转化率分别为4.9%-6.0%、6.0%-14.0%。ET后MF多发生在疾病晚期，发生频率低于PV，10年、15年转化率分别为0.8%-4.9%、4.0%-11.0%[20]。高龄、WBC计数增多、网状纤维化、脾大和JAK2V617F等位基因突变负荷是PV后MF的主要危险因素。ET后MF的危险因素包括高龄、WBC计数增多、贫血、网状纤维化、ASXL1突变及阿那格雷的治疗。从诊断为MPN起，PV和ET进展为MF的中位时间分别为8.5年-20.0年、7.0年-16.0年。我国PV后MF转化风险更高，10年、15年及20年转化率分别为27.4%、39.9%和61.1%。

2.3 MPN后AML

PV患者10年、15年AML转化率分别为2.3%-14.4%、5.5%-18.7%，ET患者为0.7%-3.0%、2.1%-5.3%[20]。高龄、脾大、WBC计数增多、染色体异常核型、MF等级、TP53或RUNX1突变以及32P、烷化剂的使用与PV后AML有一定的相关性。ET后AML的危险因素包括高龄、贫血、WBC计数增多、PLT计数显著增多、血栓形成、MF等级、TP53或RUNX1突变。MPN后AML预后不良，通常对治疗无效，中位生存期<6个月，HSCT可实现长期疾病缓解。

2.4 MPN后淋巴瘤

MPN合并淋巴瘤的患病率低。多项研究结果表明，与普通人群相比，MPN患者发生非霍奇金淋巴瘤(NHL)、慢性淋巴细胞白血病(CLL)等淋巴组织恶性肿瘤的风险显著增加。JAK抑制剂如芦可替尼在MPN发生淋巴瘤转化中所起的作用尚不明确。MF中JAK1/2抑制剂治疗与侵袭性B细胞淋巴瘤的发生率升高有一定相关性。Porpaczy等[21]研究发现，JAK1/2抑制剂治疗相关的淋巴瘤发生频率显著增加，且具有相近的临床病理特征，即他们是起源于MPN病程期间已存在的B细胞克隆。小鼠Stat1敲出模型模拟了从最初的MPN演变成克隆性、侵袭性B细胞淋巴瘤的相似疾病经过[21]。Vannucchi等[22]研究推测淋巴瘤细胞和MPN可能来自于一种常见的JAK2V617F突变的淋巴-髓系造血干细胞。

3 MPN预后因素

3.1 临床与生物学预后因素

MPN患者预后取决于是否存在多种不良的预后因素，如高龄、WBC及PLT计数、Hb水平、体质性症状、脾肿大、心血管危险因素、血栓病史、是否依赖成分输血及炎症因子水平等。Mayo研究中心[23]总结数十年MPN诊治经验，提供了MPN不同亚组间的生存和预后数据。他们分析了3023例MPN患者(665例PV，1076例ET，1282例PMF)，发病年龄18-96岁，中位年龄为62岁。其中56%诊断MPN时年龄>60岁，70岁以上占27%。与ET或PV患者相比，PMF患者的年龄更大。MPN相关并发症影响生存期，其中约54%死亡，6%发生白血病转化，14%进展为MF及17%发生血栓事件。PV、ET、PMF患者中位总生存期分别为15年、18年、4.4年。与ET相比，PV血栓形成的风险及向MF转化的风险更高。

3.2 分子生物学预后因素

JAK 2/MPL/CALR突变已在临床工作中广泛普及，用于MPN的诊断、危险分层及预后判断。在PV患者中，JAK2V617F突变多为纯合子突变，年龄较大，有较高的PLT和WBC计数；JAK2 exon12多为杂合子突变，初诊年龄较小，WBC和PLT平均计数较低。这两种JAK2突变都与血栓形成、MPN后MF/AML密切相关。ET患者中，较JAK2V617F突变阴性相比，突变阳性患者WBC计数及Hb水平高，且有较高的血栓形成风险；与JAK2突变相比，CALR突变血栓形成的风险较低，而总生存时间、向MF/AML转化无差异。对PMF患者而言，CALR突变预后较好，血栓形成风险较低，且1型突变患者的预后优于2型突变患者；三阴性患者预后较差，总生存期及无白血病进展期较低[2]。

Lundberg等[24]研究显示，MPN中体细胞突变数目与总生存期及白血病转化风险呈负相关，同时大多数体细胞突变在初诊MPN时已出现，随访过程中很少检测到新的基因突变。上述研究也观察到TET2突变患者白血病转化风险高、总生存期较低，而TP53杂合性缺失突变与白血病进展密切相关。ASXL1突变的PMF生存期明显缩短，而ASXL1突变的ET患者WBC计数及脑血管事件发生率增加。DNMT3A突变和IDH1/2突变也与白血病转化相关，但后者在MPN急性期预示着更低的存活率。

3.3 细胞遗传学预后因素

BCR-ABL阳性慢性髓细胞白血病(CML)具有标志性的核型异常t(9;22)(q34;q11)，即Ph染色体形成。而对于BCR-ABL阴性的MPN则缺乏特异性细胞遗传学标志。染色体核型异常不仅与MPN转归密切相关，也与某些类型MPN预后相关。PV患者在疾病的不同时期核型异常的发生率及预后不同，PV进展为MF/AL期核型异常的发生率更高，且提示预后不良。Tang等[25]分析了422例PV患者发现，红细胞增多期20%患者可见核型异常，20q-、两种核型异常或复杂核型的患者生存期明显缩短，而+8、+9或其他单一核型异常者生存期无显著差异。Post-PV MF期45%患者可见核型异常，仅有复杂核型的患者生存期明显缩短。而在疾病进展为白血病阶段，90%患者出现核型异常。ET患者的核型异常与预后相关性不明显。PMF的DIPSS-Plus预后评分系统包括了细胞遗传学异常因素。Caramazza等[26]研究发现，不良预后染色体核型包括复杂核型或涉及+8、-7/7q-、i(17q)、-5/5q-、12p-、inv(3)或11q23重排，5年生存率和白血病转化率分别为8%和46%。

4 展望

MPN起病隐匿，生存期从几年到几十年不等。目前 WHO已将JAK2、MPL、CALR突变纳入MPN诊断标准，表观遗传学改变在预后不良评估中的作用越来越受到重视。对MPN分子生物学、炎症因子及造血微环境改变等发病机制更深入的研究，以及早期的精确诊断,建立全面的危险分层系统,合理化的治疗才能最大化改善患者的生存质量，延长患者的生存期。