陳MPN陳蘇寧最終版

1、MPN發(fā)病機(jī)制研究新進(jìn)展陳蘇寧蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院江蘇省血液研究所骨髓增殖性腫瘤的分類(lèi)歷史研究31892年，Louis Henri Vaquez首次描述PV臨床表現(xiàn)：紅細(xì)胞顯著增多，伴有肝脾腫大，并提出造血細(xì)胞增殖的假說(shuō)。隨后，William Osler總結(jié)了一組紅細(xì)胞增多伴肝脾腫大的患者，并命名為Vaquezs disease。1879年，德國(guó)醫(yī)生Gustav Hueck觀察到PMF患者存在骨髓纖維化及髓外造血。1934年，Emil Epstein及Alfred Goedel發(fā)現(xiàn)部分患者單純血小板增多，首次對(duì)ET臨床表現(xiàn)進(jìn)行了描述。1. Vaquez H. Comp Rend Soc Bio

2、l. 1892;12:384-388.2. Osler W. Am J Med Sci. 1903;126:187-192.3. Heuck G. Arch Pathol Anat. 1879;78:475-496.4William Dameshek首次提出將不同臨床表現(xiàn)的MPD歸結(jié)為一種疾病William Dameshek發(fā)現(xiàn)很多PV患者伴有全血細(xì)胞增殖，并最終進(jìn)展為骨髓纖維化。. Dameshek W. Some speculations on the myeloproliferative syndromes. Blood. 1951;6:372-375早期對(duì)6-磷酸葡萄糖脫氫酶（G-6-

3、PD）的研究51976年，Adamson, Fialkow通過(guò)對(duì)兩位G-6-PD基因型為雜合子(GdB/GdA)的女性PV患者的研究發(fā)現(xiàn)，本病紅細(xì)胞、粒細(xì)胞和血小板均顯示僅含有一種A型同功酶，而正常人血細(xì)胞中含有兩種G-6-PD同功酶，即A型和B型；檢測(cè)沒(méi)有受本病影響的組織皮膚成纖維細(xì)胞卻具有正常的A型和B型同功酶，說(shuō)明受累及的細(xì)胞來(lái)自單一種類(lèi)的造血干細(xì)胞。隨后在ET,MF患者中也證實(shí)，盡管MPD臨床表現(xiàn)不盡相同，但都起源于多能造血干細(xì)胞。Adamson JW, Fialkow PJ, Murphy S, Prchal JF,Steinman L. N EnglJ Med. 1976;295:

4、913-916.6內(nèi)源性紅細(xì)胞集落(endogenous erythroid colonies, EEC)的發(fā)現(xiàn)體外培養(yǎng)顯示，PV患者紅系祖細(xì)胞、粒單系和巨核祖細(xì)胞對(duì)包括EPO在內(nèi)的多種造血生長(zhǎng)因子表現(xiàn)出高度敏感性。PV患者的骨髓和外周血的紅系爆式集落形成單位(BFU-E)及紅系集落形成單位(CFU-E)的生成不依賴外源性的血清EPO水平，這種現(xiàn)象稱為“內(nèi)源性紅細(xì)胞集落(endogenouse erythroid colonies, EEC)生成”。以上證明PV患者的紅系祖細(xì)胞在體內(nèi)和體外均可在低EPO水平下進(jìn)行大量增殖，從而產(chǎn)生體內(nèi)紅細(xì)胞增多及體外EEC形成的現(xiàn)象。上述發(fā)現(xiàn)讓研究的方向關(guān)注于

5、EPO-R，考慮PV發(fā)病可能與造血細(xì)胞EPO/EPO-R信號(hào)系統(tǒng)的改變有關(guān)，尤其是EPO-R的改變。但多項(xiàng)研究證實(shí)EPO-R基因結(jié)構(gòu)無(wú)改變，表達(dá)無(wú)差異，其數(shù)目與配體結(jié)合能力同正常紅系祖細(xì)胞相比亦無(wú)明顯區(qū)別，提示疾病發(fā)生可能來(lái)自EPO信號(hào)傳導(dǎo)途徑的下游分子，如胞內(nèi)酪氨酸激酶(PKD)、蛋白磷酸酯酶等。下游分子中JAK2作為多種細(xì)胞因子轉(zhuǎn)導(dǎo)的樞紐，成為研究PV發(fā)病機(jī)制的最有意義的候選基因之一。Lutton JD, Levere RD. Acta Haematol. 1979;62:94-99.；Wasserman LR. J Clin Invest. 1977;59:841-848.7JAK2V6

6、17F的發(fā)現(xiàn)2004年，William Vainchenker發(fā)現(xiàn)抑制PV患者造血祖細(xì)胞中的JAK2可阻止ECC的形成，Josef Prchal發(fā)現(xiàn)PV患者普遍存在染色體9號(hào)異常: 9pLOH(loss of heterozygosity 雜合性喪失), 而JAK2位于9pLOH區(qū)域內(nèi)，從而啟發(fā)研究者檢測(cè)PV患者是否存在JAK2突變。2005年， William及多個(gè)不同的研究組均在PV, ET , MF患者中發(fā)現(xiàn)了JAK2V617F突變，隨后又發(fā)現(xiàn)了外顯子12突變。James C, Ugo V, Le Couedic JP, et al. Nature. 2005; 434:1144-114

7、8Kralovics R, Passamonti F, Buser AS, et al. N Engl J Med.2005;352:1779-1790.8JAK2 V617F突變發(fā)生過(guò)程及突變負(fù)荷Antonioli E, Haematologica 2008; 93:41 9JAK2V617F是MPN表型的驅(qū)動(dòng)基因Courtesy, W. Vainchenker 2013JAK2介導(dǎo)包括EpoR、TpoR、G-CSFR等細(xì)胞因子的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，正常情況為非活化。配體與相應(yīng)受體結(jié)合后JAK2信號(hào)活化，級(jí)聯(lián)激活MAPK,PI3K,STAT下游蛋白JAK2分子包括7個(gè)高度保守的同源結(jié)構(gòu)域(JH)，JH

8、1可通過(guò)自身磷酸化使JAK2活化，JH2阻斷JH1， 從而抑制JAK2的激酶活性。V617F突變位于JH2結(jié)構(gòu)域N端上方，當(dāng)?shù)?17位纈氨酸被分子量較大的苯丙氨酸替代后，JH2空間結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，JH1活化環(huán)相互接近，造成JAK2激酶的持續(xù)活化。Cross, Hematology Am Soc Hematol Educ Program;2011:208-14.PTPO-RJAK2STATsSTATsSTATsPPPSTATsSTATsPPMAPKMAPKPPPPTFsactiveEPO-RCBLJAK2JAK2JAK2PPPJAK2 V617FJAK2exon12TPOEPOGrb2RasSOSM

9、EKMAPKMAPKPPPPPGTPGDPRafactivePLNKJAK2 V617FJAK2基因突變下游傳導(dǎo)通路激活JAK2-STAT信號(hào)通路的其他突變：MPLCross, Hematology Am Soc Hematol Educ Program;2011:208-14PTPO-RJAK2STATsSTATsSTATsPPPSTATsSTATsPPMAPKMAPKPPPPTFsactiveEPO-RCBLJAK2JAK2JAK2PPPTPOEPOGrb2RasSOSMEKMAPKMAPKPPPPPGTPGDPRafactiveMPL-W515LMPL-W515KMPL-S505NPLN

10、KJAK2 V617FJAK2 exon 12JAK2 V617FMPL突變主要包括兩種類(lèi)型：W515L和W515K，約見(jiàn)于3ET和10PMF患者，突變同樣造成下游信號(hào)通路的過(guò)度活化Cross, Hematology Am Soc Hematol Educ Program;2011:208-14.PTPO-RJAK2STATsSTATsSTATsPPPSTATsSTATsPPMAPKMAPKPPPPTFsactiveEPO-RCBLJAK2JAK2JAK2PPPCBL mutations(11q aUPD)TPOEPOGrb2RasSOSMEKMAPKMAPKPPPPPGTPGDPRafact

11、iveMPL-W515LMPL-W515KMPL-S505NPLNKLNK mutationsJAK2 V617FJAK2 exon 12JAK2 V617Fxx激活JAK2-STAT信號(hào)通路的其他突變：LNK & CBLLNK與CBL突變導(dǎo)致對(duì)JAK2及其下游JAKSTAT信號(hào)通路負(fù)性調(diào)控功能喪失。激活JAK2-STAT信號(hào)通路的其他突變所占比例PVPMFET97%2%1%JAK2 V617FJAK2 ex 12?55%5%1%39%JAK2 V617FMPL ex 10SH2B3 (LNK)?55%8%4%2%31%JAK2 V617FMPL ex 10CBLSH2B3 (LNK)?Mod

12、ified from Cross, Hematology Am Soc Hematol Educ Program;2011:208-14.MPN的常見(jiàn)基因突變（2013年前）2013年12月19日，NEJM同期發(fā)表分別來(lái)自英國(guó)和奧地利的兩篇報(bào)告，顯示67-88%的JAK2突變陰性ET或PMF患者，可檢出CALR基因9號(hào)外顯子的缺失突變，與JAK2、MPL突變互排N Engl J Med. 2013;369(25):2391-405.N Engl J Med. 2013;369(25):2379-90.Leukemia Lymphoma 2014.190例ET患者JAK2、MPL、CALR突變狀

13、態(tài)Calr基因突變Nangalia et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2391-405Klampfl et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2379-902013年12月2個(gè)研究組同時(shí)報(bào)道在無(wú)JAK2和MPL突變的ET和PMF患者中發(fā)現(xiàn)有CALR基因突變Calr突變所占比例97%2%1%JAK2 V617FJAK2 ex 12?55%5%1%29%10%JAK2 V617FMPL ex 10SH2B3 (LNK)CALRTRIPLE NEGATIVE55%8%4%2%25%6%JAK2 V617FMPL ex 10CBLSH2

14、B3 (LNK)CALRTRIPLE NEGATIVEPVPMFETCALR突變：外顯子9插入或缺失突變類(lèi)型類(lèi)型主要為缺失52bp的L367fs*46(33/74,44.6%)和插入5bp的K385fs*47(25/74,33.8%)Nangalia et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2391-405CALR突變?cè)贓T與MF中的發(fā)生率Nangalia et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2391-405CALR突變后C末端產(chǎn)生新的氨基酸序列Nangalia et al., N Engl J Med. 2013;369(25)

15、:2391-405CALR突變的致病機(jī)制-JAK-STAT通路 ? Klampfl et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2379-90所有的MPN患者（包括JAK2突變陰性而CALR突變陽(yáng)性）均可檢測(cè)到JAK2信號(hào)通路活化的基因表達(dá)譜特征提示 JAK2/MPL突變和CALR突變之間可能存在著一種協(xié)同機(jī)制，導(dǎo)致信號(hào)通路的激活CALR突變患者的基因標(biāo)簽與JAK2通路激活一致2014 by American Society of HematologyRampal et al., Blood. 2014 Apr 16. Epub ahead of print25Kla

16、mpfl等比較了CALR野生型和L367fs*47的突變型轉(zhuǎn)染依賴IL-3生長(zhǎng)的Ba/F3細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)突變型組的細(xì)胞生長(zhǎng)不依賴IL-3，同時(shí)又對(duì)IL-3高度敏感。JAK2激酶抑制劑SAR302503對(duì)CALR突變型組和野生型組的作用幾乎等同，說(shuō)明不依賴于IL-3生長(zhǎng)的CALR突變型組也是依賴于JAKs家族的。在無(wú)IL-3或以0.1 ng/ml的IL-3處理CALR突變型組時(shí)，STAT5的磷酸化水平增高，說(shuō)明JAK-STAT途徑的活化是因?yàn)镃ALR突變型的存在而產(chǎn)生的。Klampfl et al., N Engl J Med. 2013;369(25):2379-90不同MPN亞型driver突變

17、的分布JAK激酶抑制劑28臨床試驗(yàn)證實(shí)，無(wú)論患者是否存在JAK2V617F突變，JAK2抑制劑均有效接受蘆可替尼治療第48周, JAK2V617F(+)患者中 88% (66/75)發(fā)生脾臟縮小， JAK2V617F(-)患者中91% (20/22) 發(fā)生脾臟縮小 Harrison CN, et al. Oral presentation at ASH Annual Meeting; December 10-13, 2011. Abstract 279. 29巨核細(xì)胞在MPN病理過(guò)程中起重要作用：目前研究認(rèn)為，所有MPN均起源于ET essential thrombocythemiaEnhan

18、ced thrombopoietin signaling results in excessive platelet production and, likely, also in abnormal megakaryocyte contribution to the bone marrow matrix environment, leading to thrombocytosis initially and to bone marrow fibrosis in the long term.Mario Cazzola and Robert Kralovics ,Blood, 2014 123:

19、3714-371930MPN克隆演變及表型轉(zhuǎn)換Mughal TI, Leuk Lymphoma. 2014 Oct 20:1-19MPN的起源和演化分子機(jī)制32提議修改WHO關(guān)于MPN的診斷標(biāo)準(zhǔn)Tefferi, Thiele, Vannucchi & Barbui. Leukemia. 2014; 28:1407-13 33不同基因型有何臨床意義？PVETMF34伴有高JAK2V617F等位基因負(fù)荷PV患者有以下特征：血紅蛋白水平更高 白細(xì)胞水平更高 巨脾 瘙癢 年齡偏大 發(fā)生血栓風(fēng)險(xiǎn)增高Vannucchi AM et al, Leukemia 2007; 21:1952 35PV患者JAKV

20、617F突變負(fù)荷越高，PPV-MF風(fēng)險(xiǎn)越大In 320 PV patients prospectively followed a 10% difference in allele burden between two samples corresponded to a 40% increase in risk of post-PV MFPassamonti T, Leukemia 2010; 24:1574-79 36更年輕男性居多血小板計(jì)數(shù)更高白細(xì)胞計(jì)數(shù)更低血紅蛋白水平更低向PV轉(zhuǎn)換的概率更低進(jìn)展至PET-MF, AML的概率相似OS無(wú)顯著差別相對(duì)于JAK2 V617F 突變，攜帶CALR突

21、變的ET患者有以下特點(diǎn)1.Rumi E, et al. Blood. 2014; 123:1544-51;2. Tefferi A, Leukemia. 2014;epub; 3. Chen CC, et al. Ann Hematol 2014; 4. Qiao C, et al. Haematologica. 2014; epub; 5. Rotunno G, et al. Blood. 2014; 123:1552-5; 6. Gangat N, et al. Eur J Haemtol 2014; epub; 7. Nangalia J, et al. N Engl J Med. 20

22、13; 369:2391-405; 8. Klampfl T et al. N Engl J Med. 2013; 369:2379 90; 9. Tefferi A, et al. Am J Hematol. 2014; epub; 10. Andrikovics H, et al. Haematologica. 2014; 99:1184 -1190; 37伴有CALR突變的ET患者血栓發(fā)生率更低Rotunno G, et al. Blood. 2014; 123:1552-5; Gangat N, et al. Eur J Haemtol 2014; epub; 38發(fā)生JAK2V617

23、F純合子突變的ET患者血栓發(fā)生率更高Vannucchi AM, Blood 2007; 110:840-6 39CALR 與JAK2突變?cè)贓T中代表兩種相對(duì)的臨床表現(xiàn)Chao M P , and Gotlib J Blood 2014;123:1438-1440 40攜帶CALR突變的PMF患者有以下特點(diǎn)更年輕血小板計(jì)數(shù)更高血紅蛋白水平更高患者多為IPSS/DIPSS-plus低危組血栓發(fā)生率更低OS更長(zhǎng)Tefferi A et al, Leukemia. 2014; 28:1472-7; Rumi E et al, Blood. 2014; 124:1062-9 41CALR突變PMF患者癥

24、狀更輕Rumi E, et al. Blood. 2014; 124:1062-9 Klampfl T, et al. NEJM 2013;369:2379-90; Tefferi A, et al. Leukemia 2014 Feb 5, online.OS更長(zhǎng)CALR mutMedian 8.2 yearsJAK2 mutMedian 4.3 yearsTriple negativeMedian 2.5 yearsP0.0001MPL mutMedian 4.3 yearsCALR Type 1 vs Type 2對(duì)PMF患者OS影響Tefferi A et al., Leukemia

25、2014; Feb 26 EpubP0.0001PMF和PV的常見(jiàn)基因突變分布(Vannucchi AM, personal unpublished data)45PMF突變復(fù)雜性高分子風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)ASXL1,EZH2,SRSF2,IDH1/2突變中，攜帶至少一個(gè)意味著OS降低，疾病進(jìn)展風(fēng)險(xiǎn)大Vannucchi AM, et al. Leukemia 2013;27:1861-9高分子風(fēng)險(xiǎn)組PMF患者預(yù)后評(píng)估(High Molecular Risk, HMR)Overall SurvivalBlast Transformation突變基因數(shù)目對(duì)OS的影響Guglielmelli P, et al.

26、 Leukemia 2014, Febr 19 EpubP 0.0001No HMR mutationMedian 12.2 years1 mutationMedian 7.0 yearsHR 1.8 (1.3-2.5)2 mutationsMedian 2.6 yearsHR 3.8 (2.6-5.7)N=370N=127N=40N= 537HMR患者在IPSS各組中的分布+Refers to mutations in any one of ASXL1, EZH2, SRSF2, IDH1 & 2 LMRHMRGuglielmelli P, et al. Leukemia 2014, Feb

27、r 19 EpubIPSSN (%) of HMR ptsLOW35/166 (21.1%)INT- 134 /146(23.4%)INT- 231 /104(29.8%)HIGH39/68 (57.3%)突變數(shù)目對(duì)經(jīng)IPSS分層患者的影響LOW + INT-1INT-2 + HIGH Guglielmelli P, et al. Leukemia 2014, Febr 19 EpubNo mutationMedian 20.2 years1 mutationMedian 11.3 yearsHR 1.4 (0.9-2.4)2 mutationsMedian 3.2 yearsHR 4.0 (