
急性髓系白血病(AML)是骨髓恶性克隆性疾病。该病在临床表现及分子学病因上存在异质性,预后分层是AML治疗中最热门也是最棘手的问题之一。近年来对AML预后判断的研究取得了显著进展,其中WT1基因是研究热点。文章从WT1基因mRNA表达量改变、基因突变及单核苷酸多态性三个方面综述其在AML预后判断中的研究进展。
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急性髓系白血病(AML)是骨髓恶性克隆性疾病,表现为粒细胞缺乏、血小板减少、贫血[1,2]。该病在临床表现及分子学病因上存在异质性。如何准确地作出预后分层,进而提供更加具有针对性和个体化的治疗方案,从而提高整体长期生存率,是AML治疗中最热门也是最棘手的问题之一。与肿瘤发生、发展相关的分子生物学改变是目前AML研究的热点之一,包括基因表达量改变、基因突变、单核苷酸多态性(SNP)等,其中一些基因改变已被作为AML预后判断的重要依据。
WT1基因是在Wilms肿瘤中首次被发现,作为一个抑癌基因,其在儿童肾母细胞瘤的发展过程中起关键作用。WT1基因位于染色体11p13,由10个外显子组成,长约50 kb, 1990年首次被克隆,可以转录出3 kb的mRNA[3,4]。外显子1~ 6编码含有N末端的转录调节结构域,外显子7~ 10编码含有C末端的锌指结构域(4个)[5]。它在泌尿系统及造血系统的发展中扮演重要角色[6]。WT1作为一个有效的转录调节子,通过调节细胞外基质成分、生长因子和其他转录因子参与细胞的生长及新陈代谢[7]。其在正常造血中的作用还没有得到证实,目前认为WT1基因功能的破坏可促进干细胞增殖和阻碍细胞分化[6,8]。近二十年来,大量关于WT1的研究认为该基因mRNA表达量改变、基因突变及SNP三个方面对AML预后判断有重要价值,但各研究结论存在很大分歧。本文将从上述三方面论述该基因在AML预后判断中的研究进展。
WT1基因在健康人的骨髓细胞中表达水平很低,而且仅限于CD34阳性细胞[9,10],其表达量在造血分化过程中下调,在成熟的白细胞中则检测不到。WT1过表达可在确诊的大多数AML患者中观察到[11],化疗取得完全缓解(CR)后表达消失。因此WT1基因的表达量被作为临床上检测微小残留病(MRD)的生物标志。美国国立综合癌症网络(NCCN)指南(2015版)已明确将WT1基因过表达作为实时荧光定量聚合酶链反应(RQ-PCR)检测MRD的目标基因。但因WT1基因在健康人骨髓中有本底表达,其敏感性不如特异性标记基因。因此对于初诊时无特异性标记基因的AML患者,检测WT1基因对MRD的监测很有意义。
AML相关基因过表达的研究集中在WT1,回顾性研究显示诱导治疗后低表达的WT1与长期缓解相关[12]。然而,WT1表达量与预后的关系仍然没有清晰的结论,需要进一步阐明。Barragán等[13]的研究表明WT1表达量高的白血病患者对治疗的反应差,预后不良。一项研究对139例年龄<60岁且经过标准化疗AML患者的WT1转录水平进行了评估,结果发现WT1表达水平低的患者3年总生存(OS)率为59 %,而WT1表达水平高的患者仅为21 %[14]。然而Miglino等[15]的研究结果与上述研究结果不同,在对100例初治非M3型AML患者的研究中发现,WT1高表达的患者有较长的无事件生存(EFS)和OS时间。来自儿童肿瘤组的研究表明,对于整体人群而言,WT1的表达与预后无显著相关性,但WT1基因高表达且无CEBPA突变的儿童AML患者预后较好[16]。上述矛盾的结果可能与各研究间研究对象的异质性、WT1表达量的测量方式不同或患者化疗方案和强度不同有关。
WT1基因突变在AML中的发生率约为10%,其主要发生在正常核型AML (CN-AML)中。WT1基因突变最初是在继发性AML中被发现的(由WAGR综合征继发)[17]。在AML中,WT1的突变聚集在第7号外显子(主要是插入和缺失导致的框移突变)和第9号外显子(主要是替代突变,框移突变很少发生)。由于7号外显子编码WT1基因的第一个锌指结构,其突变可导致DNA结合功能域蛋白的缺失,9号外显子框移突变可导致锌指结构域3、4的缺失;9号外显子的替代突变主要在密码子D396和H397,可以破坏DNA结合,使锌指结构域3的螺旋结构不稳定[18]。除了突变热点区7、9号外显子外,有研究在1、2、3和8号外显子也发现了突变[19,20,21]。
关于WT1基因突变在AML预后中意义的研究较多,尤其是CN-AML,然而其在AML预后判断中的价值依然存在争议。前期对CN-AML患者的两项研究均表明WT1突变能够提示预后不良[22,23]。其中,Summers等[22]的研究共发现8种突变类型,大多为杂合突变,由短片段(1~ 16 bp)的插入和缺失形成,导致移码突变或蛋白质DNA结合域缺失或破坏。英国医学研究理事会成年人白血病研究所报道,88%的突变为第7号外显子的移码突变,研究发现相比野生型患者,WT1突变的患者化疗后有更低的CR率、更高的耐药率及累积复发率,无复发生存(RFS)及OS时间缩短[23]。来自法国急性白血病协会(ALFA)的研究进一步证实WT1突变在CN-AML中提示不良预后,该研究发现WT1突变没有影响患者的CR,但复发率升高,OS率降低[24]。另外一项随访了216例CN-AML患者的埃及队列研究发现,WT1突变不利于无病生存(DFS)和OS[25]。这些研究与Gaidzik等[26]及Hollink等[27]的研究结果一致。而Patmasiriwat等[28]的研究发现WT1突变对DFS和OS没有影响。Shen等[20]的一项对1 185例AML患者的队列研究结果也显示WT1突变对AML的预后没有影响。
对于儿童AML,Hollink等[27]发现WT1突变在初治AML患儿中的发生率为12%,并且是预后不良的独立指标,可以提高复发率,降低EFS和OS率。而Ho等[29]发现WT1突变在儿童AML患者中的发生率为8%,且对预后没有影响。
SNP主要是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。随着测序技术的不断进步,SNP对疾病发病及预后的影响成为一个重要的研究领域。
在WT1的SNP中,rs16754被研究的最多。rs16754是一个同义多核苷酸多态性位点,位于突变热点区第7号外显子。同义SNP可以通过各种机制直接改变基因的功能和表型,比如改变微RNA (miRNA)的结合或蛋白的折叠或影响mRNA的剪接、稳定及表达。WT1 SNP rs16754多态性表现为密码子可由CGA转换成CGG,后者被用于编码精氨酸。rs16754能够提高翻译的速率,从而潜在影响蛋白的折叠。WT1 SNP rs16754有A、G两个等位基因,并且这两个等位基因有明显的种族和地域差异。在亚洲人群中rs16754的主要等位基因是G,而欧洲人群则为A。WT1 rs16754的种族差异可能说明不同地区WT1 rs16754与AML的关系也是不同的。由于样本量等因素的限制,WT1 SNP rs16754与AML预后的关系还不是很明确,其研究结果还存在争议。
有研究结果显示WT1 GG的患者相对于WT1 GA、AA患者有更好的OS。Damm等[30]对德国249例CN-AML患者的一项研究显示,WT1 AG或WT1 GG患者的OS、RFS比WT1 AA患者长,多因素回归分析结果显示rs16754是CN-AML患者独立的预后因素。来自儿童肿瘤组的研究也发现WT1基因rs16754多态性位点与儿童AML患者预后相关,在单因素分析中,WT1 AA且mRNA高表达组患者生存率较低,其中25 %高表达FLT3-ITD,这一因素对预后有更大的影响[29]。一项对433例初治CN-AML患者的研究则显示WT1 AA对预后没有影响,在FLT3-ITD突变存在的情况下,WT1 GG患者的OS、DFS比WT1 AA、WT1 AG长[31]。我国对rs16754与AML预后的研究主要是在南部地区开展的,早期一项对127例初发儿童AML患者该位点的研究结果显示,与WT1 AA、WT1 AG患者相比,WT1 GG可以提高患者的OS和RFS率[32]。Luo等[33]对112例成年AML(非M3)患者的研究显示WT1 GG及WT1低mRNA表达量能提示更好的OS及DFS。随后中南大学湘雅医院对中国南部地区205例初发AML患者及188例健康志愿者rs16754与AML发病风险及预后关系进行了研究,得出了与上述研究不一致的结论,他们发现G为主要等位基因且与发病风险无关,相比WT1 GG,WT1 GA、AA可降低mRNA表达量并提示好的预后,有更长的OS和RFS,尤其在老年患者组[34]。rs16754多态性位点影响预后的可能机制尚不清楚,可能与药物的敏感性相关。另外,WT1 SNP的次等位基因可能与其他基因的SNP有关联,如存在连锁不平衡现象,而这些基因影响药物敏感性,可能会改变那些决定AML良好预后的基因的功能。
然而,一项对232例荷兰初治儿童AML患者的研究发现,WT1 SNP rs16754对预后没有影响[35]。韩国一项对73例CN-AML患者的研究结果与其相同[36]。
WT1基因其他SNP位点还有rs2234582、rs2234593、rs1799925、rs5030315、rs2234583及rs2234581等,位于第6内含子的rs5030274在AML中也曾有报道[37],但未研究其与AML预后的关系。对474例<60岁核型正常AML年轻患者WT1基因5项SNP及突变的研究发现,rs2234593主要等位基因C与WT1第7号外显子突变相关;相对WT1 CC,WT1 AA、AC患者有更高的10年OS率和更低的累积复发率[38]。
WT1基因mRNA表达量的改变、基因突变及SNP对AML的治疗及预后的影响尚存在不一致的结论,未来将需要进一步的研究去证实WT1基因在AML预后判断中的意义。一个综合的系统评价是必要的,它将为AML患者预后提供更可靠的指导。
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