钙网蛋白的突变与骨髓增殖性肿瘤
2020年08月13日 8173人阅读 返回文章列表
原发性血小板增多症和原发性骨髓纤维化是常见的骨髓增殖性肿瘤(MPNS)类型。Janus激酶2(JAK2)的突变活化与50%-60%的MPN事件联系在一起;另外大约30%的MPN事件的根本原因却依然是未知的。近日,有研究称,钙网蛋白(CALR)中的突变发生在大多数JAK2未被激活(JAK2-疾病)的MPN患者中。中国医学科学院血液病医院血液内科李洪强
该项研究中研究人员完成了来自6位原发性骨髓纤维化病人匹配样本的全外显子组测序,进而发现CALR突变出现在全部的肿瘤样本中。其中的两个样本被删除了外显子9(一个52bp删除被归类为1型突变),并且4个样本在外显子9中具有一个5bp的插入物(2型突变)。此外,CALR突变病人,包括那些来自一个额外群体的病人,在88%的JAK2-MPN中都发生了JAK2-和CALR突变。
总的来看,研究人员发现了36个不同的CALR突变(大部分是1型和2型突变),所有这些导致了一个移码替代阅读框1,它被预测能够改变羧基末端结构域。1型突变与原发性骨髓纤维化大大相关,这意味着两类突变可能具有不同的影响。
一类1-突变蛋白的外源表达赋予白介素-3(IL-3)朝向细胞的独立生长,这似乎是由JAK-信号传感器和转录5(STAT5)信号的催化剂的激活所导致的。总而言之,作者调查了1,215名原发性血小板增多症或原发性骨髓纤维化患者;其中23.5%的病人具有CALR突变,并且相比那些JAK2+疾病患者,具有CALR+疾病的患者具有更长的总生存期。
此外,研究人员另外完成了151个MPN样本的全外显子组测序,并且在31名JAK2-原发性血小板增多症或原发性骨髓纤维化病人中的26人中,发现了CALR外显子9插入物和缺失;类似的结果也被发现于一个更大的人群中。1型和2型突变是最常见的,并且1型突变又在原发性骨髓纤维化样本中最为常见。
有趣的是,这些发现,与JAK2+疾病相比,CALR+原发性血小板增多症具有一个对骨髓纤维化的更高的转化发生率。更多的分析也表明,CALR突变发生在造血干细胞隔室,并且这是5名接受实验的病人中的早期事件,这意味着它可能是一个驱动突变。
研究人员发现了19个不同的CALR突变,并且他们还预测每种突变影响了羧基端结构域。这些突变被预测导致了一种KDEL基序的缺失,后者能够在内质网中进行定位,并变化的影响了这一结构域的酸性。
然而,1型和2型CALR突变的外源表达在HEK293T细胞中揭示了CALR的亚细胞定位并不受突变影响,因此,还需要进行更进一步的研究以确定为什么CALR的1型和2型突变是致癌的。总而言之,这些论文被添加到MPN改变的潜在原因列表当中。发现这些改变是否对治疗有任何影响将很有趣。
CALR基因或将成为MPN新的分子标志物
LBA-1研究:骨髓增殖性肿瘤(MPN)最常见的基因改变是JAK2 V617F突变,见于95%真性红细胞增多症(PV),50%~60%原发性血小板增多症(ET)或原发性骨髓纤维化(PMF)。JAK2第12外显子突变及血小板生成素受体(MPL)基因突变见于另外5%~10%的患者。对于约40%的野生型JAK2和MPL ET及PMF患者来说,目前缺乏特异性的分子标志物。
奥地利科学院分子医学中心克兰普夫尔·索斯藤(Klampfl Thorsten)博士应用全外显子基因测序的方法检测发现野生型JAK2和MPL的PMF患者中,编码钙网蛋白的CALR基因具有重现性的插入和缺失。
随后研究者筛查了1107例MPN患者CALR基因第9外显子的插入和(或)缺失突变,PV患者未检测到突变,CALR突变均发生于野生型JAK2和MPL的ET(67%)和PMF(88%)患者中。
此外,研究者在254例原发性急性髓性白血病(AML)、45例慢性髓性白血病(CML)、73例骨髓增生异常综合征(MDS)和64例慢性粒单核细胞白血病中均未检测到CALR第9外显子基因突变。
与JAK2突变者相比,CALR突变的ET和PMF患者往往白细胞计数更低,血小板计数更高。无论ET或PMF,CALR突变者较JAK2突变者具有更好的总生存(OS)。
具有CALR突变的ET患者较JAK2突变者具有较低的血栓发生率。因此,CALR突变是JAK2和MPL突变阴性MPN患者的特异性分子标志物,应用于临床将提高疾病的诊断水平,为治疗选择提供依据。
LBA-2研究:英国癌症基因组计划的研究人员用外显子组/基因组测序法评估了3412例样本中的CALR基因状态,针对151例MPN患者样本进行外显子测序后发现,在无JAK2或MPL突变的MPN患者中,大多数(26/31)存在CALR的体细胞突变。而CALR和JAK2、MPL突变不能同时存在,97%的患者只存在这3种突变中的一种。
在随后的扩大研究中(1345例血液恶性肿瘤患者、1517例其他肿瘤患者和550例正常对照),研究者发现71%的ET患者、56%的PMF患者、86%的ET后骨髓纤维化患者和8%的MDS患者存在CALR突变,而在其他髓系、淋巴系肿瘤或实体瘤中,CALR突变阴性。
在5例MPN患者高度纯化的造血干/祖细胞中也发现了CALR突变,因此该突变可能是导致疾病的驱动突变。
点评
MPN是一组发病率逐年升高的血液系统常见疾病,而且发病年龄有逐步年轻化趋势,提高对此类疾病的诊断和个体化治疗水平势在必行。
然而相对于其他血液系统恶性肿瘤来说,近年来该领域的研究进展并不那么显著,除了JAK2和MPL突变成为重要分子标志物,提高了对部分MPN的诊断水平以外,依然还有近半数的ET和PMF未找到特异性分子标志物。
这两项研究结果非常有突破性,引起了与会专家强烈的兴趣。通过测序筛选,发现了大多数野生型JAK2 MPN患者的内质网分子伴侣CALR存在体细胞突变。
而钙网蛋白是内质网内主要的钙离子结合蛋白,通过协助蛋白质正确折叠和维持细胞钙离子稳态而参与调节细胞凋亡、黏附、免疫等过程。CALR突变会导致产生蛋白的新的C端,从而导致蛋白的功能发生变化。
在转染细胞系中,钙网蛋白在高尔基体或细胞表面的聚集减少。这些结果对揭示JAK2突变阴性的MPN患者的发病机制提供了新思路,还需要更多的研究来证实CALR突变在MPN发病机制中的作用和意义。
另外,研究证实,CALR基因突变主要见于JAK2和MPL突变阴性的MPN,CALR突变有望进一步提高对MPN的诊断水平,并且由于其特殊的临床意义,可能为MPN的个体化治疗及最终的靶向治疗研究提供重要依据。
钙网蛋白的突变与骨髓增殖性肿瘤
原发性血小板增多症和原发性骨髓纤维化是常见的骨髓增殖性肿瘤(MPNS)类型。Janus激酶2(JAK2)的突变活化与50%-60%的MPN事件联系在一起;另外大约30%的MPN事件的根本原因却依然是未知的。两篇论文如今说,钙网蛋白(CALR)中的突变发生在大多数JAK2未被激活(JAK2-疾病)的MPN患者中。
Klampfl等人完成了来自6位原发性骨髓纤维化病人匹配样本的全外显子组测序,进而发现CALR突变出现在全部的肿瘤样本中。其中的两个样本被删除了外显子9(一个52bp删除被归类为1型突变),并且4个样本在外显子9中具有一个5bp的插入物(2型突变)。此外,CALR突变病人,包括那些来自一个额外群体的病人,在88%的JAK2-MPN中都发生了JAK2-和CALR突变。
总的来看,Klampfl等人发现了36个不同的CALR突变(大部分是1型和2型突变),所有这些导致了一个移码替代阅读框1,它被预测能够改变羧基末端结构域。1型突变与原发性骨髓纤维化大大相关,这意味着两类突变可能具有不同的影响。
一类1-突变蛋白的外源表达赋予白介素-3(IL-3)朝向细胞的独立生长,这似乎是由JAK-信号传感器和转录5(STAT5)信号的催化剂的激活所导致的。总而言之,作者调查了1,215名原发性血小板增多症或原发性骨髓纤维化患者;其中23.5%的病人具有CALR突变,并且相比那些JAK2+疾病患者,具有CALR+疾病的患者具有更长的总生存期。
在另一篇论文中,Nangalia等人完成了151个MPN样本的全外显子组测序,并且在31名JAK2-原发性血小板增多症或原发性骨髓纤维化病人中的26人中,发现了CALR外显子9插入物和缺失;类似的结果也被发现于一个更大的人群中。1型和2型突变是最常见的,并且1型突变又在原发性骨髓纤维化样本中最为常见。
有趣的是,这些作者发现,与JAK2+疾病相比,CALR+原发性血小板增多症具有一个对骨髓纤维化的更高的转化发生率。更多的分析也表明,CALR突变发生在造血干细胞隔室,并且这是5名接受实验的病人中的早期事件,这意味着它可能是一个驱动突变。
Nangalia等人发现了19个不同的CALR突变,并且他们还预测每种突变影响了羧基端结构域。这些突变被预测导致了一种KDEL基序的缺失,后者能够在内质网中进行定位,并变化的影响了这一结构域的酸性。
然而,1型和2型CALR突变的外源表达在HEK 293T细胞中揭示了CALR的亚细胞定位并不受突变影响,因此,还需要进行更进一步的研究以确定为什么CALR的1型和2型突变是致癌的。总而言之,这些论文被添加到MPN改变的潜在原因列表当中。发现这些改变是否对治疗有任何影响将很有趣
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