白血病發(fā)生分子機(jī)理-分子診斷和治療進(jìn)展.ppt

白血病分子機(jī)理、 分子診斷和治療進(jìn)展,蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院 江蘇省血液研究所 陳子興,白血病的病因?qū)W, 患者的內(nèi)因: 家族遺傳性缺陷所致的易感性. 基因組的不穩(wěn)定性, 單核苷酸多態(tài)性(SNP), 涉及多種與保持基因組DNA穩(wěn)定性和修 復(fù)功能相關(guān)的基因, 如TP53, ATM, FACC和第21染色體上AML1等. 妊娠或出生時(shí)母體的病毒感染等. 患者的外因(職業(yè)環(huán)境, 生活方式) : 物理因素: 光, 電磁波, 放射線電離輻射 化學(xué)因素: 來自大氣和水源污染的化學(xué)物質(zhì), 食品,氧自由基, 化 療藥物, 職業(yè)和環(huán)境接觸的化學(xué)物質(zhì),苯,殺蟲劑,除草劑 生物因素: 病毒感染, 逆轉(zhuǎn)錄病毒.,白血病細(xì)胞的生物學(xué)特征, 無限增殖的潛能 不同程度的分化阻滯或分化紊亂 凋亡機(jī)制缺陷所致的細(xì)胞永生化 向遠(yuǎn)處遷移及向周圍組織侵襲 代謝方式的改變(無氧代謝, 自噬 ) 克隆性起源和擴(kuò)張，克隆的異質(zhì)性和演變 現(xiàn)代生命科學(xué)的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明白血病發(fā)生的根本原因是造血 干/祖細(xì)胞內(nèi)部遺傳物質(zhì)(基因和各種蛋白質(zhì))的結(jié)構(gòu)和功能的異常 改變.因此,與其他惡性腫瘤一樣,白血病是一種”分子病”. 白血病細(xì) 胞深層次的異常改變可以是細(xì)胞自身內(nèi)部失常所致,也可由外部環(huán) 境對(duì)細(xì)胞的作用所致.,白血病細(xì)胞的克隆性來源, 克隆性的定義（細(xì)胞群體的起始和來源） 單克隆，寡克隆，多克隆, 白血病克隆的異質(zhì)性 分析和判定克隆性的標(biāo)志 異常染色體，女性X染色體連鎖的G6PD基因 越來越多的分子標(biāo)記（單個(gè)基因，表達(dá)譜，基因組） 分析和判定克隆性的意義和用途 了解惡性造血細(xì)胞克隆的起源和惡性克隆的異質(zhì)性 追蹤惡性細(xì)胞克隆的演變（了解惡性克隆與正常造血 細(xì)胞克隆之間的增減消長變化，化療對(duì)惡性克隆的影 響，MRD監(jiān)測(cè)，HSCT后的造血重建和復(fù)發(fā)的監(jiān)測(cè)。,造血系統(tǒng)分化的轉(zhuǎn)錄調(diào)控,淋巴細(xì)胞發(fā)育分化的過程和調(diào)控,Kupper R. Nature Rev Canc 2005;5:251 Nussenzweig A Cell 2010;141:27,腫瘤/白血病細(xì)胞克隆的起始和演變,Nature 2009;458:719,白血病干細(xì)胞的概念和識(shí)別, 白血病干細(xì)胞 (LSC) 的概念和證明 白血病細(xì)胞群體中增殖潛能不同.將AML患者骨髓細(xì)胞中的CD34+ CD38+和 CD34+ CD38- 兩個(gè)群體細(xì)胞注入NOD/SCID小鼠體內(nèi)，經(jīng)4-8周后以CD45+ 為 標(biāo)志從受鼠骨髓中分離出植活的人類AML 細(xì)胞，均為CD34+ CD38- 細(xì)胞。并 能在下一代受鼠二次植活.顯示能將白血病細(xì)胞轉(zhuǎn)入NOD/SCID受鼠體內(nèi)的 細(xì)胞僅存于CD34+ CD38-細(xì)胞群體內(nèi)。這些細(xì)胞在受鼠體內(nèi)能誘發(fā)出除M3以 外的各種亞型的白血病。表明其中存在具有長期自我更新能力的LSC ( 實(shí) 驗(yàn)中稱 SCID leukemia- initiating cell, SL-IC)。 白血病干細(xì)胞的免疫表型識(shí)別 CD34+ CD38- CD71- HLA-DR- CD90- CD117- CD123+其中CD90- CD117- CD123+是 LSC的特異性免疫表型。 最近新增 CD47+ CD96+.,白血病干細(xì)胞的演變過程,Passegue E et al. P.N.A.S. 2003;100 suppl: 11842-11849,白血病細(xì)胞的內(nèi)在改變(分子事件), 遺傳學(xué)改變: 由白血病細(xì)胞染色體非隨機(jī)改變所顯示的遺傳物質(zhì)(基因)的結(jié)構(gòu), 位置異常, 導(dǎo)致基因產(chǎn)物(蛋白質(zhì)) 的功能異常 (基因融合, 基因重排, 基因倒位等). 正常染色體核型的白血病細(xì)胞內(nèi)基因的數(shù)量, 結(jié)構(gòu)改變(一定頻率) 導(dǎo)致基因產(chǎn)物(蛋白質(zhì)) 的數(shù)量和質(zhì)量異常.(基因突變, 全基因組中 拷貝數(shù)改變, SNP). 及單倍體功能不足. 白血病細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路分子和網(wǎng)絡(luò)的改變. DNA損傷修復(fù)機(jī)制的改變導(dǎo)致基因組的不穩(wěn)定性增高.,白血病細(xì)胞的內(nèi)在改變(分子事件),表觀遺傳學(xué)改變: 基因啟動(dòng)子CpG島甲基化態(tài)勢(shì)的異常 染色質(zhì)的組蛋白修飾(甲基化,乙?；?泛素化等)和重塑動(dòng)力學(xué)異常 非編碼RNA的異常表達(dá)及其靶向功能的異常所致的基因靜息 這些改變并不涉及遺傳物質(zhì)(DNA序列)本身的改變,但 導(dǎo)致基因組范圍內(nèi)基因表達(dá)的編程和表達(dá)態(tài)勢(shì)的改變. 表觀遺傳學(xué)的改變微細(xì),緩慢而可逆,它是連接細(xì)胞基 因型和環(huán)境之間的橋梁.,Chromatin modification in epigenome,Nature review Cancer 2011;11:726 Nature Medicine 2011;17(3):330 Cell Res 2011;21(10):1388, 在表觀基因組(epigenome)中,H3K4me1, 3, H3K36me3 和 H3K/4K ace是染色質(zhì)開放, 基因轉(zhuǎn)錄活化標(biāo)志; H3K9me2,3 和 H3K27me3是染色質(zhì)閉鎖,基因轉(zhuǎn)錄受抑的標(biāo)志. 其中H3K4me1,3,和 H3K27me3 的”雙價(jià)修飾” 是維持干細(xì)胞特性, 決定干細(xì)胞命運(yùn)的關(guān)鍵表觀遺傳學(xué)標(biāo)志, 最近發(fā)現(xiàn)H3K27me3 與H3K27ace間的轉(zhuǎn)換是決定干細(xì)胞特性和命運(yùn)的關(guān)鍵標(biāo)志.,Epigenetics provides new oncogenes and Tumor suppressor genes,Esteller M: British J Canc 2006;94:179,白血病細(xì)胞內(nèi)常見染色體易位所致的融合基因,細(xì)胞遺傳學(xué)改變 所涉及的基因 異常的基因產(chǎn)物 主要相關(guān)的髓系白血病亞型 t(8;21)(q22;q22) ETO; AML1 AML1-ETO AML-M2 t(3;21)(q26;q22) EAP/MDS/EVI1; AML1 AML1-EVI1 治療相關(guān)AML, AML1-MDS1-EVI1 MDS,CML-BC Inv(16)(p13q22)/ t(16;16) MYH11; CBF CBF- MYH11 AML-M4eo t(15;17)(q22;q21) PML; RAR PML-RAR AML-M3 t(5;17)(q35;q21) NPM; RAR NPM-RAR AML t(11;17)(q23;q22) PIZF; RAR PIZF- RAR AML-M3 t(4;11)(p21;q23) AF4; MLL MLL-AF4 ALL t(9;11)(p22;q23) AF9; MLL MLL-AF9 AML-M5 t(6;11)(q25;q23) AF6; MLL MLL-AF6 AML-M4/M5 t(10;11)(p12;q23) AF10; MLL MLL-AF10 治療相關(guān)AML t(11;19)(q23;p13.1) MLL; ELL MLL-ELL 有時(shí)為混合系列 t(11q23) MLL; 其它基因 MLL-其它基因 t(17;19)(q23;p13.1) HLF; E2A HLF-E2A B-ALL t(1;19)(q23;p13.1) PBX1;E2A PBX1-E2A B-ALL t(9;22)(q34;q11) ABL; BCR BCR-ABL AML-M1雙表型 t(6;9)(p23;q34) DEK; CAN DEK-CAN AML-M1,M2,M4,MDS t(7;11)(p15;p15) NUP98; HOXA9 NUP98-HOXA9 AML-M2 t(8;16)(p11;p13) MOZ; CBP MOZ-CBP AML-M5b t(5;12)(q33;p13) PDGFRB; ETV6/TEL ETV6/TEL-PDGFRB MDS t(12;22)(p13;q11) ETV6/TEL; MN1 MN1-ETV6/TEL AML, MPD t(12;21)(p13;q22) ETV6/TEL; AML1 ETV6/TEL-AML1 ALL （兒童）AML, MDS t(16;21)(p11;q22) FUS(TLS); ERG FUS-ERG AML t(3;5)(q25.1;q34) MLF1; NPM NPM-MLF1 MDS t(1;3)(p36;q21) 未知基因 未知 MDS t(3;3)/inv(3)(q21q26) EVI1; ribophorin 未知 AML, MDS t(1;22)(p13;q13) 未知基因 未知 AML-M7(兒童) t(1;7)(q10;p10) 未知基因 未知 MDS, 治療相關(guān)AML _,再現(xiàn)性染色體異常所致AML的分子機(jī)理,正常核型 AML 基因突變的分子機(jī)理異質(zhì)性,Blood 2010;115:453,腫瘤/白血病基因組,腫瘤/白血病細(xì)胞內(nèi)的諸多體細(xì)胞突變代表著患者生命中積累突變的歷史記錄。 腫瘤/白血病細(xì)胞基因組內(nèi)突變的“驅(qū)動(dòng)突變” (Driver mutation) 賦予細(xì)胞生長優(yōu)勢(shì)，其余突變?yōu)?“過客突變”(passenger mutation). 基因工程分析正常細(xì)胞至少獲得5-6個(gè)驅(qū)動(dòng)突變才能轉(zhuǎn)變成腫瘤細(xì)胞。 Nature 2009;458:719,AML細(xì)胞中各基因突變之間的復(fù)雜關(guān)系,Patel JP et al. N Eng J 2012:366:1079-89,白血病細(xì)胞中的信號(hào)通路異常, 信號(hào)分子和信號(hào)通路的概念 磷酸激酶及信號(hào)通路的活化 (磷酸酪氨酸激酶, PTK) 主要的幾種細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路及其功能 Ras/Raf/MEK/ERK, JAK/STAT, PI3k/Akt/mTOR/NF-kappa B, Wnt/beta-catenin, PTEN/SHIP, 細(xì)胞凋亡信號(hào)通路, Notch信號(hào)通路 主要介導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)部中樞對(duì)外界刺激的反應(yīng), 為細(xì)胞的生理存活,代謝, 增殖, 分化, 凋亡,黏附和與外界的相互作用等提供能量.例如各種細(xì) 胞因子與細(xì)胞表面的受體結(jié)合, 激活受體胞膜內(nèi)信號(hào)傳遞亞單位, 募 集更多胞質(zhì)內(nèi)蛋白質(zhì), 以JAK家族分子的PTK活性通過STAT將信號(hào) 傳遞致細(xì)胞核內(nèi). 這些信號(hào)通路的失調(diào)控, 可導(dǎo)致細(xì)胞的壽命, 細(xì)胞分裂和凋亡的紊亂. 如Bcr-Abl 具有超強(qiáng)PTK活性,抑制細(xì)胞凋亡.,白血病中Flt3突變所致RTK-RAS信號(hào)通路異常,Nature Rev Canc 2003,3:650, Flt3 是涉及造血細(xì)胞增殖,分化和 凋亡的RTK,主要表達(dá)于早期的髓系和淋系祖細(xì)胞上. 造血細(xì)胞產(chǎn)生的Flt3L與Flt3結(jié)合激活PI3k 和RAS級(jí)聯(lián)通路. Flt3-ITD和 Flt3-TKD的突變是AML中最常見的突變之一(20-45%), 導(dǎo)致非配體依賴性的信號(hào)通路的異常和持續(xù)活化. 是AML預(yù)后不良的標(biāo)記.,髓系白血病中表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)分子突變的作用,Shih AH et al.Nature Rev Canc 2012,12:599, 在第一類（影響細(xì)胞增殖）和第二類（ 影響細(xì)胞分化）的基因突變外，表觀遺傳調(diào)控基因的 突變代表了新的一類基因突變。 IDH1/2 和Tet2的 突變作用于DNA的 5-HC的甲基化而影響造血細(xì)胞的發(fā)育。 MLL和 PRC組成蛋白基因的突變影響組蛋白的修飾而促進(jìn)髓細(xì)胞的 惡性轉(zhuǎn)化。 以往確認(rèn)的JAK2V617F 和PML突變也與惡性髓細(xì)胞中的表觀遺傳學(xué)調(diào)控異常有關(guān)。,The complex cellular and molecular component of the HSC niche in the bone marrow,Major cell component Osteoblasts, CD146+ adventitial reticular cells (ARCs) CXCL12-abundant reticular cells (CARs), Nestin+ MSCs, SCF-expressing LeptinR+ perivascular stromal cells Nonmyelinating Schwann cells wrapping sympathetic nerve fiber Soluble factors SCF(by Nestin+ MSCs and LepR+ perivascular cells) TGF-beta(by sympathetic nerve) Molecular pathways Wnt/beta-catenin, Notch CXCL12/CXCR4, CD44,Nature Med 2012;18:864, Cancer microenvironment 2012;5:295,Nature 2010; 464:852-857, Progenitor cells within the osteolineage have key role in regulation of hematopoiesis that stretches beyond stem cell support. Perturbation in these cells can induce complex hemato- logical disorders, with key characteristics of MDS Primary changes in micro- environment can initiate secondary neoplastic disease in heterogeneous cell types.,OCD is Dicer1 deletion,龕位異常誘導(dǎo)惡性造血的新概念,白血病發(fā)病的總體分子機(jī)理, 白血病的發(fā)生和發(fā)展是一個(gè)多階段，多步驟的連續(xù)動(dòng)態(tài)過程。整 個(gè)過程長短不一，大致可以分成起始，積累，進(jìn)展和臨床爆發(fā)等階段。 這一發(fā)病過程中發(fā)生的“分子事件”，包括細(xì)胞的遺傳學(xué)異常改變， 表觀遺傳學(xué)改變和細(xì)胞外部環(huán)境的作用。這些分子機(jī)理之間可能 相互作用，也可能協(xié)同作用，交叉作用或序貫作用。某些分子機(jī) 理貫穿于白血病發(fā)生發(fā)展的全過程，也可能主要在某一階段起作用。 基因組SNP, 基因突變，基因組不穩(wěn)定性和印記基因單親二倍體 (UPD) 所致的單倍體功能不足為特定家族和人群提供白血病易感性 的遺傳背景。（主要表現(xiàn)在胚系細(xì)胞, 而非體細(xì)胞） 造血環(huán)境改變的壓力誘導(dǎo)HSC發(fā)生微小和可逆的表觀遺傳學(xué)改變 使HSC的基因表達(dá)譜發(fā)生變化，可能是白血病的啟動(dòng)因素。,白血病發(fā)病的總體分子機(jī)理, 起始階段HSC內(nèi)的改變經(jīng)過時(shí)間的積累而固化，細(xì)胞生物學(xué)表型 發(fā)生變化而形成HSC的克隆性異常。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)生遺傳 性異常改變，使異?？寺～@得生長優(yōu)勢(shì)而持續(xù)擴(kuò)增，進(jìn)入進(jìn)展階 段，最后達(dá)到白血病細(xì)胞克隆的臨床爆發(fā)。因此，白血病的發(fā)病 被歸結(jié)為“二次打擊”或“多次打擊”學(xué)說。 遺傳性改變主要從兩方面發(fā)揮作用： 融合基因蛋白和其他轉(zhuǎn)錄因子基因的突變等使造血細(xì)胞增殖， 分化，衰老的轉(zhuǎn)錄調(diào)控發(fā)生紊亂，使造血細(xì)胞分化阻滯或擾亂。 具有酪氨酸激酶活性的許多信號(hào)通路分子的基因突變使許多信 號(hào)通路異常激活或失活，使異常造血細(xì)胞克隆獲得生長優(yōu)勢(shì)，并 得到永生化。,急性白血病實(shí)驗(yàn)血液學(xué)診斷MICM（G）分型 M 形態(tài)學(xué) ：光學(xué)顯微鏡下觀察骨髓細(xì)胞形態(tài) I 免疫分型 ：免疫組化FCM C 細(xì)胞遺傳學(xué)：染色體核型分析，F(xiàn)ISH M 分子生物學(xué): RT-PCR, DNA片段測(cè)序 G 基因組學(xué)：高通量芯片測(cè)基因表達(dá)譜， NGS 2016版WHO髓系腫瘤、急性白血病診斷分型是2008版WHO的升級(jí)補(bǔ)充，主要是根據(jù)國內(nèi)外最新NGS研究進(jìn)展結(jié)果對(duì)基因突變?cè)\斷進(jìn)一步注釋和補(bǔ)充,白血病的診斷,AML再現(xiàn)性遺傳學(xué)異常的WHO分型,Blood 2010;115:453,2016 Revision of WHO classification of myeloid neoplasms and acute leukemia,Blood 2016;127(20):2391,白血病分子診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和預(yù)后監(jiān)測(cè), 隨著對(duì)白血病發(fā)生機(jī)理的深入理解和越來越多的生物標(biāo)記的確認(rèn)， 對(duì)白血病患者的診斷必須個(gè)體化。因此對(duì)白血病患者的診斷達(dá)到基因 分子水平，盡可能深刻描繪各患者白血病類型不同的本質(zhì)和發(fā)生機(jī)理 這是實(shí)施精準(zhǔn)治療的前題。 具有不同分子基礎(chǔ)的白血病亞型具有不同的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)治療的應(yīng) 答，精準(zhǔn)診斷分型對(duì)判斷白血病患者及其家人的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)，以及預(yù)判 其對(duì)治療的反應(yīng)和療效，從而設(shè)計(jì)和實(shí)施盡可能有效的治療方案至為 重要。 具有不同分子基礎(chǔ)的白血病亞型的患者具有不同的預(yù)后。在長期隨 訪過程中，需以恰當(dāng)?shù)纳镏笜?biāo)加以監(jiān)測(cè)，判斷是否能長期緩解，或 出現(xiàn)復(fù)發(fā)的征象而及時(shí)采取干預(yù)或挽救措施。,白血病分子診斷的主要方法, 識(shí)別并正確選用分子標(biāo)記 ，定性和定量檢測(cè)的不同運(yùn)用根據(jù)其特 異性和敏感性，診斷，預(yù)后意義和分層治療價(jià)值，MRD監(jiān)測(cè)的時(shí) 間窗口 技術(shù)方法包括 染色體核型分析（分裂相），F(xiàn)ISH（分裂間期）, aCGH（全染色體） FCM免疫分型（選用恰當(dāng)?shù)拿庖弑硇徒M合）, RT-PCR（定性和定量） 基因組測(cè)序（靈敏度受限，難以定量），SNP分析（體細(xì)胞和胚細(xì)胞） 基因芯片（高通量表達(dá)譜）GWAS （多中心大樣本，跨越全基因組分 析，識(shí)別與疾病風(fēng)險(xiǎn)最相關(guān)的 遺傳學(xué)變異，需反復(fù)驗(yàn)證） 正確和恰當(dāng)?shù)亟庾x和評(píng)估分子檢測(cè)結(jié)果的臨床意義(EFS, PFS, OS) 多中心大樣本量臨床數(shù)據(jù)的分析（多為回顧性分析） 模式動(dòng)物的基礎(chǔ)研究結(jié)果,MDS的FAB 和 WHO 分型,FAB Classification WHO Classification Dysplasia Refractory anemia (RA) RA, RCUD, RN, RT unilineage10% Refractory cytopenias with multilineage dysplasia (RCMD) multilineages MDS-unclassified (MDS-U) uni- or multiple lineage MDS with isolated del(5q) Erythropoietic Refractory anemia with ringed RARS Erythropoietic sideroblasts (RARS) RCMD with ringed sideroblasts multilineage (RCMD-RS) Refractory anemia with excess RAEB-1(5% blasts) multiple lineage blasts (RAEB) RAEB-2(5-19% blasts) multiple lineage Chronic myelomonocytic MDS / MPD leukemia (CMML) RAEB-in-transformation AML(20% blasts) (RAEB-t),Germing et al. Leuk Res 2000;24:983 Vardiman JW, et al. Blood 2002;100:2292. WHO Classification of tumours of hematopoietic and lymphoid tissues 2008.,MDS的IPSS / WPSS 風(fēng)險(xiǎn)分層,IPSS Score - 0 0.5 1.0 1.5 2.0 _ Percentage of 5 5-10 - 11-20 21-30 blasts (%) Karyotype good intermediate poor Lineages of Cytopenia 0/1 2/3 Cytopenia: (Neutrophils1500/ul, Hgb10g/dl, Plt100K/ul) - Good:-Y, del(5q), del(20q), +8, Poor: complicate abnormalities，-7 Intermediate：between the two Based on 816 untreated de novo MDS from large intitutional and national trial.,Greenberg P et al. Blood 1997;89:2079, Malcovati L et al. J Clin Oncol 2005;23:7594,RA&RARS,RCMD&RCMD-RS,RAEB-1,RAEB-2,IPSS-good,IPSS-intermediate,IPSS-poor,修訂的 MDS 的 IPSS (IPSS-R),Greenberg P et al. Blood 2012;120:2454,Incidence and prognosis of common chromosomal abnormalities in MDS,Raza A et al. Nature Rev Canc 2012,12:849,Common gene mutations in MDS,Raza A et al. Nature Rev Canc 2012,12:849,Common gene mutations in MDS,Raza A et al. Nature Rev Canc 2012,12:849,MDS DNMT3A, TET2, ASXL1, SF3B1, SRSF2, RUNX1, U2AF1, TP53, and EZH2 MDS-RS: SF3B1(突變陰性要求環(huán)鐵幼稚細(xì)胞15% / 突變陽性要求環(huán)鐵幼稚細(xì)胞5%),2016年WHO 髓系腫瘤及急性白血病基因突變?cè)\斷新進(jìn)展,MDS基因突變異質(zhì)性,RNA-splicing machinery：SF3B1, SRSF2, ZRSR2, U2AF1, U2AF2 DNA methylation：TET2, DNMT3A, IDH1/2 chromatin modification ：ASXL1, EZH2 transcription factor：TP53, RUNX1 signal transduction/kinases：FLT3, JAK2 RAS pathway：KRAS, NRAS, CBL, NF1, PTPN11 cohesin complex：STAG2, CTCF, SMC1A, RAD21 DNA repair：ATM, BRCC3, DLRE1C, FANCL,TP53突變MDS患者預(yù)后差 TP53突變比例40%組預(yù)后顯著差于TP53突變比例20%組 TP53突變的高危MDS患者對(duì)DAC的 治療反應(yīng)顯著高于野生型TP53 MDS 患者。,Leukemia. 2016 Mar;30(3):666-73. NEJM 2016;375(21):2023-2036,TP53突變對(duì)MDS患者治療反應(yīng)和預(yù)后的影響,TET2突變MDS患者對(duì)去甲基化藥物治療敏感,Blood.2014 124(17):2705-12,ASXL1突變MDS患者預(yù)后差，向AML進(jìn)展高風(fēng)險(xiǎn),J Clin Oncol. 2011 Jun 20;29(18):2499-506,U2AF1突變?cè)谀贻pMDS患者中比例較高，具有向AML進(jìn)展高風(fēng)險(xiǎn),Nat Genet,2012,Jan,44,1,53-7,TP53，ASXL1，RUNX1，EZH2，ETV6突變MDS患者預(yù)后差,N Engl J Med. 2011 Jun 30;364(26):2496-506,低危組MDS預(yù)后差基因突變：IDH1，SRSF2 MDS預(yù)后差基因突變：TP53，ASXL1，RUNX1，EZH2，ETV6，基因突變數(shù)目 MDS進(jìn)展基因突變：U2AF1，ASXL1，RUNX1,Myeloid neoplasms with germline predisposition Myeloid neoplasms with germline predisposition without a pre-existing disorder or organ dysfunction AML with germline CEBPA mutation Myeloid neoplasms with germline DDX41 mutation* Myeloid neoplasms with germline predisposition and pre-existing platelet disorders Myeloid neoplasms with germline RUNX1 mutation* Myeloid neoplasms with germline ANKRD26 mutation* Myeloid neoplasms with germline ETV6 mutation* Myeloid neoplasms with germline predisposition and other organ dysfunction Myeloid neoplasms with germline GATA2 mutation Myeloid neoplasms associated with BM bone marrow failure syndromes Myeloid neoplasms associated with telomere biology disorders Juvenile myelomonocytic leukemia associated with neurofibromatosis, Noonan syndrome or Noonan syndrome-like disorders Myeloid neoplasms associated with Down syndrome*,2016年WHO 髓系腫瘤及急性白血病基因突變?cè)\斷新進(jìn)展,Current Clinical Evaluation of AML and potential future testing,Godley LA. N Eng J 2012:1-2,AML患者基因危險(xiǎn)度分層,白血病的治療進(jìn)展,1，化療：傳統(tǒng)化療（蒽環(huán)類），預(yù)激化療 2，免疫治療：針對(duì)細(xì)胞表面抗原的抗體或抑制劑 CAR-T 3，表觀遺傳調(diào)控：針對(duì)表觀遺傳改變或染色質(zhì)修 飾的靶向抑制劑 4，靶向治療：針對(duì)其他作用通路相關(guān)分子的靶向 抑制劑(如ATRA+ATO 治療APL) 5，造血干細(xì)胞移植：預(yù)處理方案修改和 移植后GVL/GVHD的調(diào)控,AML中幾種經(jīng)典融合基因產(chǎn)物的作用機(jī)理,Hoemme C et al. Blood 2008;111:2887.,對(duì)急性早幼粒白血病(APL)機(jī)理的認(rèn)識(shí)和治療, APL是極為兇險(xiǎn)的白血病，多在幾天內(nèi)因顱內(nèi)出血死亡。 對(duì)APL發(fā)病分子機(jī)理認(rèn)識(shí)：t(15;17)(q22;q21)/PML-RAR 對(duì)APL的分子診斷：FISH檢測(cè) t(15;17) 染色體易位 RT-PCR檢測(cè)PML-RAR的表達(dá)水平 qRT-PCR檢測(cè)PML-RAR的表達(dá)水平監(jiān)測(cè)MRD 對(duì)APL治療：化療（風(fēng)險(xiǎn)高）僅50%達(dá)CR 誘導(dǎo)分化治療：ATRA使Pm 成熟分化為Mct (病情平穩(wěn)， 90%達(dá)CR ) 需注意防范和處理分化綜合征。 靶向治療：ATRA靶向RAR，ATO靶向PML，兩者聯(lián)合 使PML-RAR融合蛋白降解。 目前公認(rèn)最佳治療：ATO+ATRA+蒽環(huán)類化療 OS最長， 幾近治愈，無需HSCT。,CML的發(fā)病機(jī)理,雖然 t(9;22)/BCR-ABL1最早被認(rèn)定為是CML的單一分子病因，但后來的證據(jù)表明僅BCR-ABL1激活的酪氨酸激酶本身尚不足以促成CML的克隆形成和擴(kuò)增。在獲得BCR-ABL1前很可能已發(fā)生了某些分子事件而發(fā)生克隆性造血。,NGS證實(shí)在CML-CP 診斷時(shí)就存在TET2，DNMT3A, ASXL1, BCOR 和 CREBBP的突變，甚至在TKI 治療BCR-ABL1消失后仍然存在。盡管如此， BCR-ABL1仍是CML-CP的驅(qū)動(dòng)事件而成為治療的靶點(diǎn)。 靶向治療BCR-ABL1可有兩種策略：ATP競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑結(jié)合在融合蛋白的深部疏水口袋的激酶結(jié)構(gòu)域；Allosteric Inhibitor 結(jié)合到融合蛋白自我調(diào)節(jié)激酶活性的位點(diǎn)。甲磺酸伊馬替尼(STI571)就是第一類的一代TKI。ABL001是第二類的TKI。,Sovenrini S. Molecular Cancer2018;17:49,慢性髓細(xì)胞性白血病(CML) 的發(fā)病機(jī)理和靶向治療,甲磺酸伊馬替尼(Imatinib)在取得非常理想的療效的同時(shí)，也出現(xiàn)了耐藥現(xiàn)象。為此開發(fā)了第二，三代TKI。Dasatinib 抑制BCR-ABL1效力比Imatinib強(qiáng)300倍，除了BCR-ABL1，還能抑制Src族基因（FYN, LCK, SRC,YES)和 c-KIT, PDGFR, EPHA2, HER1和p38MAP 激酶基因。Nilotinib是根據(jù)Imatinib-ABL1復(fù)合體的晶體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，具有更高親和力和特異性，其對(duì)BCR-ABL1抑制力是Imatinib 30余倍。Bosutinib 類似Dasatinib, 也是SRC/ABL1雙抑制劑，其抑制活性比Imatinib高一個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)。二代TKIs 能更快更深地抑制BCR-ABL1但也有一些嚴(yán)重副作用，如血糖升高，胰酶升高和胸腔積液。三代TKI Ponatinib 是針對(duì)那些對(duì)二代TKIs 不顯療效的CML所設(shè)計(jì)的。除了ABL1,它還抑制SRC族激酶，和其他受體激酶(RTK),包括KIT，RET, PDGFR, VEGFR, DDR, EPH, TRK和FGFR。副作用包括血小板減少，高血壓，胰腺炎等。,Sovenrini S. Molecular Cancer2018;17:49,CML患者的Bcr-Abl+微殘留克隆監(jiān)測(cè),白血病細(xì)胞體內(nèi)負(fù)荷和微殘留克隆的監(jiān)測(cè),Ph 樣兒童急性淋巴細(xì)胞性白血病, t(9;22)/BCR-ABL1在3-5%的兒童和25%成人的B-ALL 出現(xiàn)，被稱為Ph+-ALL, 此組患者預(yù)后極差，在與化療聯(lián)合應(yīng)用TKI Imatinib后，療效顯著提高達(dá)CR而無 需接受HSCT。 2009 Mullighan等報(bào)告一組B-ALL亞型，稱為Ph-like ALL,其基因表達(dá)譜類似 Ph+-ALL。同時(shí)伴有IKZF1缺失,和其他淋巴細(xì)胞相關(guān)基因PAX, EBF1等的突變 Ph-like ALL也呈極差的預(yù)后。 Ph-like ALL含有一系列極為異質(zhì)性的基因改變。,其中的ABL組包括ABL1,ABL2, CSF1R和PDGFRB。其表型類似BCR-ABL1。另一組包括CRLF2, JAK2和EPOR,能激活JAK/STAT通路。其余還被激活的激酶包括BLNK, DGKH, FGFR1, IL2RB, LYN, NTRK3, PDGFRA, PTK2B, TYK2和RAS 信號(hào)通路。 Ph-like ALL 的治療 也適于應(yīng)用TKIs 。,Tasian SK. Blood 2017;130(19):2064-2072,靶向治療白血病的新藥,Stein EM. Blood 2016;127(1):71-78,FLT3-ITD/TKD inhibitor, FLT3-ITD 占25% AML, 預(yù)后極差（高復(fù)發(fā)率和短OS）。FLT3-TKD (D835)占 7% AML，預(yù)后未定。 單用第一代FLT3-ITD靶向藥物，治療反應(yīng)維持時(shí)間短，且有顯著毒性作用，多與化療或去甲基化藥物聯(lián)合應(yīng)用。二代Gilteritinib對(duì)RR-AML有較理想的療效。,Stahl M. Targ Oncol. DOI 10:1007/s.11523-017-0503-8,近年來上市應(yīng)用的靶向藥物, 蛋白酶體靶向抑制劑：用于MM Bortezomib (PS-341, Velcade, 萬 珂，硼替佐米) Calfilzomib (卡非佐米） 免疫調(diào)節(jié)和血管生成抑制劑：沙利度胺 (Thalidomide), 口服來那度胺 (Lenolidomide) 最早用于MDS (5q-)，以后 擴(kuò)大 到MM, NHL,CLL和實(shí)體瘤等。 蘆可替尼(Ruxolitinib, Jakavi), 靶向JAK/STAT酪氨酸激 酶通路，用于MPN, 特別是PMF, PV。 伊魯替尼(Ibrutinib), 為小分子靶向BTK的抑制劑，阻 滯BCR信號(hào)通路。用于CLL和 MCL。 BCL-2靶向抑制劑：Venetoclax(ABT-199) 用于AML。,Novel agents targeting epigenetic modifiers in AML,Journal of Hematology 10:93,Hypomethylation agents (HMA),Blood advance 2017;1(24):2281; J hematol 10:93, DNMT3A再現(xiàn)性雜合突變(R882H變最多見) , 可見于 6-36% AML， 在白血病發(fā)生早期即可出現(xiàn)，以顯性負(fù)調(diào)控方式改變基因組DNA甲基化 態(tài)勢(shì)，例如使某些抑癌基因呈高甲基化。 再現(xiàn)性雜合突變TET2可見于 8-27% AML, 使由5-mC轉(zhuǎn)換來的5-hmC 減少。導(dǎo)致基因組呈高甲基化。 HMAs ( 5-Azacitidine and Decitabine) 作為DNMT抑制劑，最早被批 準(zhǔn)用于治療原始細(xì)胞比例較低,不適于接受強(qiáng)烈化療的AML和MDS患者 特別是老年患者,已有大量臨床數(shù)據(jù)顯示臨床療效較理想。 新的HMA Guadecitabine (SGI-110) 衍生于DAC,能抗脫氨酶的降解作 用而半衰期較長,單藥以每天60-90mg/m2 5-10天,每4周一輪給藥。對(duì) 103 RR-AML患者獲得 23% CR，中數(shù)OS 6.6月. 1-2年存活率 28%和19%. CC-486, 一種口服5-AZA正以allo-HSCT后維持治療進(jìn)行臨床I/II期試驗(yàn),Histone Deacetylase (HDAC) inhibitors, HAT and HDAC 通過影響組蛋白的乙?；瘉碚{(diào)控染色質(zhì)的構(gòu)型以利于基因轉(zhuǎn)錄的活化或 靜息。 某些AML亞型 ( AML1-ETO+, PM-RAR +)的發(fā)病機(jī)制涉及組蛋白乙?；漠惓＃珹ML 中HDAC的表達(dá)往往失調(diào)控，但基因突變未報(bào)導(dǎo)。以HDAC inhibitors治療可以獲益。 人類至少有18種HDACs，按不同的同源結(jié)構(gòu)，功能，分布位置和作用底物可分為4大類。 HDACi : Panobinostat, Vorinostat, Entinostat, Belinostat, Pracinostat, Mocetinostat. HDACi 單藥的臨床療效較低。 The ORR Vorinostat 17%, Mocetinostat 17%, 而對(duì)Entinostat無治療反應(yīng)。泛 HDACi Panobinostat 聯(lián)合 5-AZA對(duì)AML和高危 MDS 可獲CR 和 PR分別為 10%和 21%, OS為 8個(gè)月. 對(duì)老年AML對(duì)患者, Panobinostat 聯(lián)合減量 IA化療 CR可達(dá)64% ，中數(shù)OS 為17個(gè)月。 J Hemat 10:93,Acetylation,Deacetylation,Isocitrate dehydrogenase (IDH 1/2) inhibitors,Blood 2016;127(1):42-52, 71-78, IDH 1 (2q34) and IDH2 (15q26.1) 編碼的酶可將 isocitrate轉(zhuǎn)換成-KG,而它又作 為 TET2功能的共作用因子將5-mC轉(zhuǎn)換為5-hmC 而降低基因組的甲基化程度。 在 AML,5-16% IDH1 (R132H)和6-19% IDH2 (R172K, R140Q)發(fā)生誤義突變,導(dǎo) 致 2-HG 的產(chǎn)生,該分子抑制TET2 的功能，使基因啟動(dòng)子區(qū)發(fā)生高甲基化。 同一細(xì)胞中 IDH1/ IDH2子與TET2 的突變互斥。 IDH1/ IDH2的最多見于CN-AML，與預(yù)后不良相關(guān)。 Enasidenib (AG221)是第一種完成了臨床I/II期的口服IDH突變特異性抑制劑， 其副作用可耐受。在159 RR-AML中, CR 19%, ORR 37%, 中數(shù)反應(yīng)期為6.9個(gè) 月, 45%中患者保持穩(wěn)定狀態(tài)，2-HG中水平下降，出現(xiàn)髓系終末分化現(xiàn)象。 12%患者在療程中發(fā)生分化綜合征，可以按 APL中的分化綜合征有效處理。 其他開發(fā)中的IDHi : Ivosidenib (AG120), IDH305, Bay-1436032, FT-2102. 在RR-AML中，Ivosidenib 的ORR與 Enasidenib 相似。,BET(Bromodomain and Extra terminal) inhibitor,Blood review 2016;30:275-283; J hematol28:1776-1787, 人類BET蛋白家族包括 BRD2, BRD3, BRD4 和 BRDt. 作為染色質(zhì)的 “讀者”它們能識(shí)別并結(jié)合到乙酰化的組蛋白，促進(jìn)基因轉(zhuǎn)錄的激活。 它們的多種功能涉及啟動(dòng)和延長基因的轉(zhuǎn)錄，調(diào)控細(xì)胞周期。 作為抗腫瘤藥物開發(fā)的BET 抑制劑， BETi 對(duì)不同腫瘤細(xì)胞顯示出 選擇性的抗癌效應(yīng)，它們傾向于結(jié)合到超級(jí)增強(qiáng)子和某些決定細(xì)胞本質(zhì)