骨髓增生異常綜合征與DNA甲基化調(diào)控基因突變

骨髓增生異常綜合征（MDS）是一組異質(zhì)性克隆性造血干細(xì)胞疾病，以血細(xì)胞減少、髓系細(xì)胞一系或多系發(fā)育異常、無效造血、向AML轉(zhuǎn)化的風(fēng)險增加為特征，臨床表現(xiàn)為外周血細(xì)胞減少導(dǎo)致的相關(guān)癥狀和體征，疾病結(jié)局是骨髓衰竭或轉(zhuǎn)化為AML，其診斷特征是骨髓和（或）外周血中髓系細(xì)胞一個系列或多個系列細(xì)胞的病態(tài)造血。DNA修復(fù)缺陷和染色體在數(shù)量上或結(jié)構(gòu)上的畸變所造成的等位基因失衡，與MDS的病理生理基礎(chǔ)密切相關(guān)；全面闡釋基因突變有助于更深入地理解MDS的生物學(xué)行為，完善分型和預(yù)后評分系統(tǒng)，以及探索新型的靶向藥物治療。

表觀遺傳調(diào)控是控制基因功能的主要機(jī)制之一，目前已發(fā)現(xiàn)MDS的DNA甲基化和組蛋白修飾這兩個表觀遺傳過程發(fā)生了改變。腫瘤的基因組以整體DNA低甲基化伴有基因啟動子區(qū)域的高度甲基化為特征，胞嘧啶過度甲基化會導(dǎo)致腫瘤的進(jìn)展，因為在腫瘤細(xì)胞中高度甲基化的抑癌基因表達(dá)會減少。MDS和AML基因組，與正常骨髓細(xì)胞比較以及彼此相互比較，呈現(xiàn)不同的整體基因甲基化模式，提示特定基因的甲基化改變有可能導(dǎo)致這些疾病的發(fā)生。臨床見到干擾甲基化的胞嘧啶模擬藥物（5-阿扎胞苷和地西他濱）對MDS和AML發(fā)揮療效，可以作為DNA甲基化改變是MDS和AML重要病理改變的非直接證據(jù)。MDS參與 DNA 甲基化調(diào)控的基因主要有TET2、IDH1/2、DNMT3A；與組蛋白修飾有關(guān)的基因是 ASXL1、EZH2等。

MDS與DNA****甲基化調(diào)控基因突變

TET2基因（Ten Eleven Translocation gene）位于染色體4q24，其表達(dá)的產(chǎn)物TET2蛋白，通過將5-甲基胞嘧啶轉(zhuǎn)化為5-羥甲基胞嘧啶導(dǎo)致DNA 去甲基化。TET2基因的突變在20%-26%的MDS中可以見到，是最常見的基因突變，亦可見于慢性粒單核細(xì)胞白血?。–MML）、急性髓系白血?。ˋML）、繼發(fā)性急性髓系白血?。╯econdary AML）以及骨髓增殖性腫瘤（MPN），動物模型研究表明抑制小鼠TET2基因的表達(dá)會導(dǎo)致類似于MDS的髓系異常改變 。突變的TET2基因?qū)⑹フ{(diào)控DNA去甲基化的作用。此外，即使TET2基因本身不發(fā)生突變，其活性亦受α-酮戊二酸的調(diào)節(jié)，因TET2基因表達(dá)對DNA過度甲基化具有抑制作用的多種酶類需要α-酮戊二酸作為共因子；而α-酮戊二酸是由異檸檬酸脫氫酶（isocitrate dehydrogenase，IDH）1和2催化產(chǎn)生的。已證明IDH基因的突變可以降低α-酮戊二酸的水平，影響TET2蛋白的活性，導(dǎo)致DNA的高度甲基化，進(jìn)而引起MDS的進(jìn)展。IDH在MDS患者的基因突變發(fā)生率為3.6%-23%；有研究顯示MDS患者（N=277）有12%發(fā)生IDH1/2的突變，且IDH2突變的發(fā)生率（9%）相較于IDH1突變的發(fā)生率（2.9%）更高；具有IDH1（R132）突變的患者OS更短，向AML的轉(zhuǎn)化率也更大。甲基化信號通路基因突變的患者對去甲基化藥物（HMT）如5-氮雜胞苷（5-AC）和地西他濱（DAC）具有更好的反應(yīng)，故檢測甲基化調(diào)控信號通路的基因是否發(fā)生突變對于臨床指導(dǎo)用藥方案和設(shè)計應(yīng)用特異性靶向藥物具有指導(dǎo)意義。

DNA甲基轉(zhuǎn)移酶3A基因（DNA methyltransferase 3A gene,DNMT3A）的重現(xiàn)性突變也與MDS相關(guān)；動物研究表明DNMT3A缺失會引起祖細(xì)胞擴(kuò)增和分化受阻；具有DNMT3A突變的患者OS更低，更快進(jìn)展為AML，DNMT3A突變提示對去甲基化治療產(chǎn)生反應(yīng)的比率較高。CpG二核苷酸（cytosine-phosphate-guanosine dinucleotides）的甲基化過程由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶（包括DNMT1、DNMT3A、DNMT3B）所介導(dǎo)，由DNMT將甲基基團(tuán)添加至CpG中的胞嘧啶，使DNA保持部分甲基化。既往報道DNMT突變位點主要在R882，亦有報道P904位點發(fā)生突變。有研究在所有被測突變樣本（N=150）中的絕大多數(shù)細(xì)胞中都檢測到了DNMT3A突變的表達(dá)，且大多數(shù)樣本的髓系原始細(xì)胞遠(yuǎn)小于30%，表明DNMT3A突變發(fā)生于MDS病程的早期，并可能使發(fā)生該基因突變的細(xì)胞獲得了克隆性優(yōu)勢。