幼年慢性粒单核细胞白血病治疗进展

幼年慢性粒单核细胞白血病的研究进展
周剑峰综述竺晓凡审校*1
【摘要】幼年慢性粒单核细胞白血病（JMML）是一种儿童少见类型的恶性血液系统疾病，发病机制尚不清楚，目前认为与RAS传导通路异常激活有关。

唯一可能治愈该疾病的办法是异基因造血干细胞移植。

本文就JMML的临床表现、发病机制及治疗的研究现状作一综述。

【关键词】幼年慢性粒单核细胞白血病；临床表现；发病机制；治疗
幼年慢性粒单核细胞白血病（juvenile myelomonocytic leukemia，JMML）是一种儿童少见类型的恶性血液系统疾病，1953年Cooke首先以幼年型慢性粒细胞白血病（JCML）的名称报道此病。

1994年国际儿童粒单核细胞白血病工作组建议将此病统一命名为JMML，更准确的描述了这种恶性髓系疾病，与Ph染色体阳性的慢性粒细胞白血病区分开来。

2008年WTO分型将本病归为MDS/MPD 疾病，临床表现为贫血、血小板减低、外周血出现幼稚细胞以及贫血、感染、皮肤粘膜浸润等，骨髓表现为增生明显活跃，但原始细胞<20%。

目前唯一可能治愈的办法就是异基因造血干细胞移植[1]。

近年有关JMML的发病机制研究有了较大的进展，现将JMML的研究进展综述如下。

1 临床表现、诊断及鉴别诊断
1.1 临床表现及实验室检查超过95％的患儿在诊断时年龄小于4岁，其中60％小于2岁，男性多于女性，男：女=1. 4～2 .5：1。

本病最常见的临床表现是发热、不适、咳嗽、腹胀，此外，扁桃体炎、支气管炎、肺部感染也常见。

体格检查可发现肝、脾、淋巴结肿大；皮肤损害是常见且重要的特征，见于半数以上的患儿，表现为斑丘疹(常见于面部)，黄色瘤，牛奶咖啡斑等[2]。

实验室检查可以发现Ph 染色体（－）、BCR-ABL融合基因（—）、外周血单核细胞计数>1 ×109/L、骨髓原始细胞<20%、HBF（hemoglobin F）增高、外周血涂片能见到幼稚细胞等等。

虽然大部分JMML患儿有上述临床表现，但Urs L等报告了7例以其它临床表现为首发症状的JMML病例[3]，其中有以顽固腹泻、骨筋膜炎、咽炎为首发症状的，还有以发热、胃肠炎为首发症状的，但都伴有外周血细胞计数升高及单核
1作者单位：中国医学科学院北京协和医学院血液学研究所血液病医院儿童血液病诊疗中心
细胞绝对值升高，脾肿大等。

1.2 JMML的诊断标准国际JMML协作组于1998年制定了如下的诊断标准，虽然对JMML的研究近十年来取得较大进展，但此诊断标准仍然沿用至今（见表1）。

表1.JMML诊断标准(来源: Niemeyer et al, 1998).
I. 临床表现(%)
脾肿大(97)
淋巴结肿大(76)
面色苍白(64)
发热(54)
皮疹(36)
II.实验室检查(以下三条必须都符合)
Ph染色体（—），BCR—ABL融合基因（—）
外周血单核细胞计数>1×109/L
骨髓原始细胞<20%
III. 为明确诊断还可以做的实验室检查（至少有其中2项）
除外年龄的因素，HBF增高
外周血图片能见到幼稚细胞
WBC >10×109/L
细胞遗传学异常：单体7
体外培养，髓系原始细胞对G-CSF高度敏感
1.3 鉴别诊断目前为止，JMML的诊断缺乏特异的指标，需要除外其他疾病，特别是良性血液系统疾病[2]。

1.3.1病毒感染与JMML临床特征相似，甚至也可以表现为髓系祖细胞对G-CSF 高度敏感，但抗病毒治疗后临床症状可消除，最主要的区别是JMML为恶性造血系统性疾病，常常存在一些基因突变等。

1.3.2朗格罕细胞组织细胞增生症可表现为白细胞增多，单核细胞增多，肝脾肿大，皮肤损害，与JMML鉴别是在骨髓、脾脏、皮肤等组织中能找到S－100＋的朗格罕细胞。

1.3.3 经典型慢性粒细胞白血病可具有JMML的临床表现，但细胞遗传学检查为t(9;22)(q34;q11)或BCR/ABL融合基因阳性，仅此一点即可鉴别。

2 发病机制
在探讨JMML发病机制之前，让我们先复习一下RAS传导通路及其调控[4]。

细胞受体（受体酪氨酸激酶）与G-CSF结合后，使其自身磷酸化。

接头蛋白（如SHp2(protein tyrosine phosphatase-2)和GRB2(growth factor receptor-bound
protein 2)）含有SH2(Src Homology 2)和SH3(Src Homology 3)结构域，SH2就能与活化的PTK（酪氨酸激酶）结合，而使SH3结合于胞质Sos（son of sevenless）蛋白。

Sos蛋白有鸟甘酸交换因子的活性，能使Ras-GDP转化成RAS—GTP，从而激活RAS蛋白，RAS-GTP结合Raf蛋白后使其活化，具有丝氨酸、苏氨酸激酶活性并最终激活MAPK（mitogen-activated protein kinase），从而启动效应途径，而其中，NF1(Neurofibromatosis type l)蛋白对RAS通路起调节作用。

（见图1）
图一RAS通路示意图（来源Koike K, Matsuda K. Recent advances in the pathogenesis and management of juvenile myelomonocytic leukaemia. Br J Haematol. 2008 May;141(5):567-75) ，其中SHP－2、Shc和Grb2为接头蛋白，SOS蛋白功能为促进Ras释放GDP,结合GTP,使Ras蛋白由非活化状态转变为活化状态，而神经纤维素作用则与SOS蛋白作用相反。

活化的Ras进一步激活Raf蛋白，活化的Raf蛋白最终激活MAPK（促分裂素原活化蛋白激酶mitogen-activated protein kinases)，从而启动效应途径。

2.1 RAS基因与JMML的关系RAS基因在12、13和61号密码子的点突变在人类的很多肿瘤中都被发现，突变的RAS基因由于GTP水解较少或者失活，导致RAS 通路的持续激活[5]，同样，在JMML时[6]，也发现NRAS和KRAS基因的突变，（比例大约在15％－30％之间）导致了RAS通路的异常激活，造成髓系细胞对G-CSF 的高度敏感性，从而导致肿瘤的发生。

2.2 NF1基因与JMML的关系NF1(Neurofibromatosis type l)是一种常染色体显性遗传病，有一部患儿常伴发JMML，Shannon KM等人研究发现[7]，大约50％的伴有多发性神经纤维瘤I型的JMML患儿存在NF1基因座组成性的杂合性丢失，使NF1基因失去功能，从而使其对RAS通路的抑制作用解除而直接导致了RAS 通路的异常持续激活。

2.3PTPN11基因与JMML的关系PTPN11(protein tyrosine phosphatase, non-receptor type 11)基因编码的蛋白是Shp2，它是一个非受体蛋白酪氨酸磷酸酶，在其蛋白的氨基端含2个Src同源的结构域（N-SH2和C-SH2），在羧基端有一个酶性磷酸酶结构域。

Shp2对Ras通路起着正向调节作用，是使Ras 发挥细胞增生和存活中所必需的。

PTPN11突变干扰了N-SH2和磷酸酶结构域之间的非共价键的作用，使Shp2一直处于一个活化的构象，因此是一个功能获得性突变，从而使RAS通路持续激活。

Chan RJ等研究发现[8]：人类体细胞PTPN11基因突变诱导造血干细胞对G-CSF的高度敏感性。

他们将野生型和3个突变的Ptpn11cNDAs（E76K，D61V和D61Y）转导到小鼠骨髓细胞中，测试GM-CSF刺激的粒细胞-巨噬细胞克隆形成单位（CFU-GM）的生长，巨噬细胞祖细胞的增殖和Ras信号途径的活化。

结果发现表达Shp2突变体的巨噬细胞祖细胞同转导的空载和野生型的Shp2的相比表现基础和GM-CSF刺激的过度增生。

一贯地，转导的Shp2突变的巨噬细胞祖细胞同空载体和野生型Shp2在受到GM-CSF刺激时相比表现为：组成型升高phospho-Erk 水平，和phospho-Erk持续性活化。

这些数据支持假设：PTPN11突变体因为Ras信号轴高度活化引起造血祖细胞对GM-CSF高度敏感，为在JMML中GM-CSF信号途径作为一个靶点进行合理的药物设计提供了基础。

Yang等研究发现[9]活化的PTPN11突变体促进造血祖细胞周期进展和存活。

他们发现相对于野生型的细胞，含有PTPN11高比例突变的造血干细胞停留在细胞周期的S期或者G2期，而含有D61Y或者E76k突变的干细胞则明显表现为的正常凋亡的减少。

另外，是否含有PTPN11基因的突变或许是判断JMML病人预后的一个独立因素[10]。

Yoshida N等研究了77例含有NRAS, KRAS,和PTPN11基因突变的JMML患儿后发现，与RAS途经突变的病人相比，PTPN11基因突变者在诊断
时年龄偏大，HBF偏高，而这恰恰是JMML预后不良的因素。

RAS途径突变的者总体存活率为64％，而后者仅为25％（P＝0.0029）。

在进行异基因造血干细胞移植方面，PTPN11基因突变是移植后复发的唯一不良因素（P=0.001）。

2.4 B-Raf基因与JMML的关系Ras的效应器B－Raf(B-Raf proto-oncogene serine/threonine-protein kinase)在Ras传导通路中起到核心的作用[11]，体细胞的BRAF基因突变在人类肿瘤的发生中有很高的频率。

然而de Vries AC等研究发现，JMML 的发病与B-Raf基因的突变无必然联系。

虽然JMML发病与Ras －Raf－MEK－ERK信号通路传道异常有关，而B-Raf在这个通路中起到关键的作用，而他们分析了65 个JMML患儿的基因，没有发现其中含有BRAF突变，提示在Ras通路中，与JMMl发病有关的突变还有待进一步需找。

2.5 PTEN基因与JMML PTEN(phosphatase and tensin homolog deleted on chromosometen)是一种抑癌基因，在1997年被首次发现，是PI3K传导通路中的一种调节蛋白，它通过对PIP3的去磷酸化作用对抗PI3K的功能，从而对Akt 的功能起到抑制作用，而后者正是对细胞的增殖、分化、凋亡等起正向作用。

有研究发现[12]，PTEN基因的缺失是JMML发病的一个共同原因，在筛查了34例JMML患儿后发现，67％的患儿存在PTEN蛋白减低的情况，与对照组相比，JMML患儿的PTENmRNA水平明显降低(P<0.01)；77%患儿存在PTEN启动子的高度甲基化。

2.6 FLT3基因与JMML FLT3（FMS样酪氨酸激酶3）基因突变被认为是急性髓系白血病的预后不良因素，它是一种细胞膜上的Ⅲ型受体酪氨酸激酶，通过与相应的配体结合调节细胞的增殖与分化。

它能通过两种形式过度活化，一种是自身过表达，另一种是在白血病细胞上FLT3配体的过表达，但de Vries AC等研究了55例JMML患儿[13]，发现这些患儿细胞的FLT3和FLT3mRNA水平均正常，提示FLT3与JMML发病无关。

2.7 Cbl基因与JMML CBL(Casitas B-lineage Lymphoma)基因是一个编码参与细胞信号和蛋白泛素化的蛋白的基因，这个基因的突变在人类很多肿瘤中发发现，尤其是急性髓系白血病，Loh ML等人[14]利用单核苷酸多态性分析，证实了在几个JMML样本中11号染色体长臂包括CBL基因的一个区域是单亲二倍体型，随后又确定在159例JMML样本中有27例是CBL突变的。

这些突变病例
中有13例是编码子Y371改变。

同时，他们也发现了在这些病人中CBL突变和RAS/PTPN11突变是不共存的。

于此同时，Muramatsu H等人[15]同样发现了cbl 基因突变，可以导致JMML的发生。

CBL基因和PTEN基因的突变导致JMML 的发生为我们研究JMML的发病机制开辟了新的途径，而不仅仅局限于Ras通路。

3治疗JMML对化疗不敏感，但有个例报道[16]发现，含有t(7;11)(p15;p15)突变而形成NUP98-HOXA11融合基因患儿，采用急性髓系白血病化疗方案达缓解后行骨髓移植，至今已无复发生存3年之久，这提示NUP98-HOXA11融合基因可能预示良好预后。

同时，Matsuda K等人[17]报道了3列含有特殊的Ras基因突变（12号密码子甘氨酸突变为丝氨酸）的病例发生自发血液学缓解的情况。

除此以外，异基因造血干细胞移植仍是目前可能治愈该疾病的唯一办法，可使50%以上的患儿达到到3年以上无病生存。

若不进行移植治疗80%以上患儿3年内死亡。

目前，移植后复发仍是死亡的主要原因。

与疾病发病相关基因的发现让我们看到了JMML基因靶向治疗的曙光。

3.1 RAS阻滞剂目前认为，JMML发病机制为RAS通路的异常激活，导致细胞对G-CSF异常的敏感。

Ohtsuka Y等[18]研究发现，ZOL（唑来膦酸）对JMML异常细胞克隆形成、增殖和分化有明显的抑制作用，唑来膦酸（ZOL）第三代二碳磷酸盐化合物，是一种RAS阻滞复合物，是一种新的法尼基转移酶抑制剂，并且这种抑制作用与其浓度成正比，而这种抑制作用对正常细胞明显减小，为JMML的靶向治疗提供了一个新的方法。

3.2 基因治疗PTPN11基因突变导致的正常SHIP-1蛋白丢失使细胞周期负性调控失衡，从而导致JMML细胞对G-CSF的高度敏感。

将SHIP-1通过转基因技术导入含有KRAS2突变或者PTPN11突变的JMML细胞内，可以抑制其增殖[19]。

Metzner A 等人将SHIP-1转导到CD34+的健康新生儿的脐血细胞或者携带突变的KRAS2或PTPN11的JMML病人的外周血细胞中，与对照组相比，发现
GM-CSF依赖的细胞增生和克隆形成减低。

证实SHIP-1可有效地阻滞携带突变KRAS2或PNPN11导致的JMML细胞对GM-CSF高度活化，可能成为治疗JMML 病人的一个有效途径。

通过基因工程技术，将携带正常活性的可表达SHIP-1蛋白的载体作为基因制剂，或许能成功治疗PTPN11基因突变的JMML患儿。

3.3 mTOR抑制剂PTEN基因突变与JMML的发病有关。

mTOR(mammalian target of rapamycin)是Ras/PI3K/Akt下游分子。

雷帕霉素是mTOR的一个抑制剂，应用于器官移植多年。

Yunying Lucy Liua 等[12]采集14例患者的JMML细胞，测定雷帕霉素对细胞CFU-GM形成的作用。

结果发现，雷帕霉素在体外可以抑制某些JMML细胞的克隆形成，抑制率为71%（10/14），且抑制程度为剂量依赖性。

抑制作用与JMML细胞PTEN蛋白水平相关，10例有反应者JMML细胞PTEN蛋白水平很低，而无反应者JMML细胞PTEN蛋白水平很高。

提示雷帕霉素可能会成为部分JMML患儿有效的治疗药物。

小结JMML是一种儿童比较罕见的血液系统恶性肿瘤，临床主要表现为发热、皮疹，肝、脾、淋巴结肿大。

外周血可见到幼稚细胞，单核细胞比例升高等。

目前尚无有效的治疗手段。

近年研究表明，RAS通路的异常持续激活使细胞对
G-CSF异常敏感而导致JMML的发生是其主要发病机制，而围绕RAS通路系统以及RAS通路的调控机制的研究发现NF1基因的失活或者NRAS、KRAS2以及PTP11、PTEN及CBL基因的突变是导致RAS通路的异常激活的关键分子异常。

了解上述的发病机制，可为JMML的治疗提供新的研究手段，如RAS通路阻滞剂的开发等，这必将为JMML的治疗带来希望。

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