骨髓增生异常综合征（MDS）是最常见的髓系肿瘤，其存在的克隆造血导致骨髓衰竭。对MDS基因突变谱的了解有助于理解MDS的生物学意义，并可用于疾病的早期诊断、精确的危度分层、解释发病机制和改进治疗方案。随着MDS病理学特征逐渐得到阐明，个体化高效治疗方案渐趋完善，靶向治疗将可能改善患者预后。文章介绍第60届美国血液学会（ASH）年会有关MDS基因突变及靶向治疗进展的内容。
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骨髓增生异常综合征（MDS）是一种异质性的以克隆造血为特征的恶性血液系统疾病，是最常见的获得性成年人骨髓衰竭综合征。MDS的特点是无效造血导致总生存（OS）率降低，进行性血细胞减少及转化为急性髓系白血病（AML）。目前MDS的治疗主要基于国际预后评分系统（IPSS），将其分为低危组和高危组。美国食品和药品监督管理局（FDA）只批准阿扎胞苷（AZA）、地西他滨（DAC）和来那度胺（LEN）3种药物用于治疗MDS，但还没有一种药物是基于该疾病分子特征的靶向药，异基因骨髓移植（allo-BMT）仍然是唯一治愈MDS的方法。近年来，高通量突变DNA测序提高了人们对MDS生物学特征的认识，MDS的治疗方式可能因此转变。本文介绍MDS基因突变模式及其对靶向治疗策略潜在的指导作用。
针对恶性血液病的细胞遗传学检测始于20世纪70年代。IPSS也纳入核型异常用以评价MDS的预后，而且已经有依据细胞遗传学改变指导治疗的范例，如来那度胺在del5q MDS中的应用。目前二代DNA测序已可常规应用于临床，为MDS的治疗提供了前所未有的信息。
MDS中观察到的分子突变与其他疾病相似，突变频繁、具有明显效应或持续作用的基因具有潜在临床适用性。目前还没有找到一个基因突变可出现在所有MDS中；绝大多数基因突变出现在<5%的患者中[1]。从遗传学角度来看，MDS大多表现为表观遗传学和剪接体功能紊乱，其他经常涉及的途径包括DNA损伤和修复酶、造血转录调控、细胞信号通路和黏连蛋白基因。更为复杂的是，临床发现MDS表型与这些突变的单个基因及其信号通路的关系更为密切。在其他髓系疾病如AML或骨髓增殖性肿瘤（MPN）中，突变检测已经成为进行诊治的重要标准，也使针对潜在疾病生物学特征的治疗成为可能。2017年4月midostaurin获得美国FDA批准用于治疗伴FLT3突变的AML。靶向治疗主要针对功能获得性突变，但由于MDS突变中功能获得性突变仅占少数，且患者临床表现和遗传学异质性大，因此MDS的靶向治疗并不容易开展。
根据MDS的病理学特点，有许多潜在途径可进行靶向治疗，包括细胞信号通路、细胞周期调控通路、炎症通路和免疫通路等。但目前尚无类似药物完成了Ⅲ期临床试验，大多数药物处于早期研究中。标准去甲基化药物（HMA）治疗失败患者（包括原发性和继发性HMA治疗失败，以及治疗不耐受的患者）的中位生存期为5.6个月，2年生存率为15%[2]。目前的靶向治疗研究主要是针对HMA治疗过程中病情进展的MDS患者，或对HMA治疗无反应的高危MDS患者，靶向治疗的开展有望改变MDS的自然病程。
高达45%的MDS患者存在mRNA剪接体突变，其中SF3B1基因突变最常见（约占MDS的20%），与骨髓形态学检查中的环形铁粒细胞、较低危和较好的预后相关。与伴SF3B1突变的MDS患者相比，无SF3B1突变的MDS伴环形铁粒细胞患者（约占患者的20%）预后较差[3]。其他剪接体突变，如U2AF1、SRSF2和ZRSR2的相关报道较少。
10%的MDS患者存在SRSF2突变，与预后不良有关，该突变在40%~50%的慢性粒-单核细胞白血病（CMML）患者中可见[4]。8%~12%的MDS患者存在U2AF1突变，5%的患者存在ZRSR2突变，这两种突变均提示预后不良。不同剪接体突变会导致明显的异常剪接，但常见的错接异构体并不具有致病性。突变细胞可能对某些异构体产生依赖性，因此针对这些异构体存在靶向治疗的可能性。与野生型异种移植相比，在非肥胖型糖尿病SCIDγ小鼠中进行SRSF2突变的人AML细胞异种移植，使用剪接体修饰复合物E7107治疗可显著降低白血病负荷。目前，一项评估剪接体抑制剂H3B-8800在剪接体基因突变MDS和AML患者中效果的Ⅰ~Ⅱ期研究（NCT02841540）正在进行。
进一步研究MDS的突变特征可能促进新治疗策略的使用。转化生长因子β（TGF-β）超家族是红细胞生成的有效调节因子，在MDS的红系无效造血中发挥作用。TGF-β配体可抑制红系终末分化。luspatercept是一种新的融合蛋白，可以阻断TGF-β超家族的红系造血抑制因子。luspatercept Pace-MDS试验是一项Ⅰ~Ⅱ期多中心研究，该试验对58例低危MDS患者进行了研究，发现伴环形铁粒幼细胞的患者及60%的SF3B1基因突变患者的红系反应率较高[5]。但luspatercept不是一个靶向药物，这项试验为在不同分子（SF3B1）和形态（铁粒幼细胞）患者亚群中使用更有效的药物提供了指导。luspatercept在其他几个MDS亚型中也有临床应用价值。与此类似，不伴del（5q）的MDS患者对来那度胺的反应率为27%[6]。由于未发生特定突变的患者也可能从治疗中获益，因此不宜过分依据突变来判定药物的适应证。
涉及DNA甲基化的突变包括TET2、DNMT3A和IDH1/2突变，这些是MDS和其他髓系疾病的常见突变。TET2基因编码的蛋白参与5-甲基胞嘧啶向5-羟甲基胞嘧啶转化，这是DNA去甲基化的关键。TET2突变常见于正常核型，预后意义尚不明确。目前认为TET2是MDS中最常见的突变基因，是靶向治疗的潜在靶点。而维生素C可以对TET2进行"靶向"调控，已有研究表明，维生素C可以恢复TET2缺陷的小鼠和人类细胞的造血功能[7]。但是这一发现尚未应用于临床。目前有关HMA和维生素C的临床试验（NC03433781、NC03397173）正在进行。需要注意的是，超量应用维生素C可能增加肾结石的风险。
DNMT3A编码的蛋白质可对甲基化所需的甲基转移进行催化。DNMT3A突变比TET2突变略少，出现在12%~18%的MDS患者中，提示早期克隆造血。大多数DNMT3A突变涉及p.R882密码子，其确切机制和功能尚不清楚，可能与MDS预后较差有关，但DNMT3A突变可能在MDS完全缓解（CR）后仍存在。早期干预克隆造血的结果可能会产生重大影响，因此DNMT3A在克隆造血早期的作用可能阻止其成为治疗靶点。
IDH1/2突变在AML中比MDS更常见，存在于小于5%的MDS中。IDH1/2催化结构域的突变最终导致DNA过甲基化。IDH突变的预后意义目前存在争议，但似乎受到共突变（co-mutation）状态和突变特定位点（IDH1-R132、IDH2-R140、IDH2-R172）的影响。enasidenib（AG-221）是一种选择性小分子突变IDH2抑制剂，被批准用于复发或难治IDH2突变的AML。在该研究中，19.3%的AML患者获得CR，中位CR持续时间为8.2个月[8]。一项Ⅰ期研究纳入17例复发或难治MDS，评估enasidenib的效果，总反应率为53%，包括1例CR。10例接受过HMA治疗的患者中，5例enasidenib治疗有效，1例CR。此外，也有针对高危mIDH1患者的药物试验（NCT02719574、NCT02074839）以及mIDH1、mIDH2小分子抑制剂AG-881的试验（NCT02492737）。相关研究证实，ivosidenib对伴IDH1突变的AML患者具有诱导持续缓解的作用，在179例主要疗效人群（primary efficacy population）中，每日口服ivosidenib 500 mg的总CR率为41.6%，但21%患者出现3级不良事件，主要为分化综合征和QT间期延长。该研究还纳入12例HMA治疗后复发或难治的MDS患者，其中5例获得CR，显示出ivosidenib在MDS中的前景[9]。
MDS中常见的转录调控基因突变包括RUNX1和TP53，MECOM和GATA2突变较少见。RUNX1是一种调控髓系发育的转录因子，约10%的MDS患者发生RUNX1突变，该突变通常提示预后不良。胚系RUNX1缺失可引起一种遗传性血小板减少症，即家族性血小板病，该病具有转化为髓系白血病的倾向。迄今尚鲜见对该领域靶向治疗的相关研究。
5%~18%的MDS患者会发生TP53突变，通常见于高危患者，包括伴有原始细胞过多和治疗相关髓系肿瘤的MDS、伴复杂细胞遗传学改变的MDS和一小部分5q-综合征患者。TP53突变通常是一种预后不良因素。在靶向治疗TP53突变的研究中，TP53活化剂有希望成为治疗药物，其作用机制是恢复TP53突变型的野生型构象，恢复TP53功能。APR-246是一种TP53活化剂，目前正在进行APR-246联合阿扎胞苷（NCT03072043）治疗MDS（或髓系肿瘤）的Ⅰ~Ⅱ期研究。鉴于TP53突变提示预后不良，如果试验结果良好，该领域值得进一步研究。
信号转导基因突变在MDS中比在其他髓系肿瘤（AML或MPN）中少见。JAK2基因是一种非受体酪氨酸激酶，通过STAT信号通路发挥作用。JAK2突变在MDS中的发生率不到5%，多见于伴环形铁粒幼红细胞及血小板增多的MDS/MPN。JAK2突变在MDS中的总体预后意义尚不确定，但鉴于JAK2突变在MPN预后中的作用，对于该领域的靶向治疗研究值得关注。其他信号转导基因突变，如RAS家族成员NRAS和KRAS突变出现在5%~10%的MDS患者中。MDS患者在克隆演变期间发生信号转导基因突变时，这些突变与进展为急性白血病相关。
鉴于MDS的侵袭性，针对直接的突变或其他相关通路（包括PI3K或MEK）的靶向治疗极具吸引力。针对JAK2和RAS突变的靶向治疗已在非MDS和其他髓系疾病中获得成功，这也让人们对MDS的相关研究充满期待。这些试验包括CMML的tipifarnib（NCT0280772）、MDS的rigosertib和难治髓系疾病的trametinib。芦可替尼（ruxolitinib）、pacritinib、fedratinib和NS-018在MPN中进行了深入研究。尽管FLT3突变在AML中很常见，但在MDS中却比较罕见，因此，索拉非尼、吉尔特替尼、奎扎替尼等用于治疗伴FLT3突变AML的药物在MDS中不太可能发挥重要作用。
5%~10%的MDS会发生EZH2突变，并与预后不良相关。EZH2抑制剂tazemetostat在淋巴瘤和其他肿瘤中的研究正在进行。DS-3201是一种EZH1/2抑制剂，正在AML中进行试验。15%~25%的MDS会发生ASXL1突变，期在AML中也很常见。ASXL1突变与预后不良有关，也与罕见的家族性MDS有关。组蛋白修饰物基因突变在MDS中很常见（更多见于CMML）。鉴于伴ASXL1突变的MDS预后更差，该领域一直是研究热点。最近的研究表明ASXL1截断蛋白的功能获得与髓系恶性肿瘤的发病有关，这也阐明了在伴ASXL1突变的MDS中使用布罗莫结构域抑制剂的治疗机制。
在伴del5q的MDS中"靶向"使用来那度胺，使76%的患者输血减少50%以上，67%的患者脱离输血，持续中位时间>2.7年。应该注意的是不伴del（5q）MDS患者对来那度胺有27%的反应率，突显了预测靶向治疗效果的局限性。相对于无TP53突变的del（5q）MDS，伴TP53突变的del（5q）MDS患者预后较差。
尽管与传统治疗相比，阿扎胞苷治疗提高了患者OS率，但仍有50%的MDS对HMA治疗无反应。在一项回顾性研究中，213例接受HMA治疗的MDS具有突变谱[10]。在这一队列中，94%的患者至少携带1种突变，其中最常见的是ASXL1（46%），其次是TET2（27%）、RUNX1（20%）、TP53（18%）和DNMT3A（16%）。TET2突变的MDS可能具有更高的反应率，但分析发现，等位基因频率>10%的MDS才有上述反应。TET2突变的变异等位基因频率更高，与野生型相比，TET2突变的反应率（60%）更高。此外，突变型TET2和野生型ASXL1的MDS具有最高的反应率，而突变型ASXL1和野生型TET2的MDS反应率较低。伴TP53突变的复杂核型与OS率低相关，而伴野生型TP53的复杂核型与其他核型具有相似的生存率。RUNX1、ASXL1、EZH2和ETV6突变对预后无显著影响，提示HMA治疗可能会改变这些突变的不利影响。另一项对134例接受阿扎胞苷治疗的高危MDS的回顾性研究显示，核型和突变谱与OS率之间存在相关性。涉及组蛋白修饰物的突变包括ASXL1、EZH2和MLL，与生存期延长呈正相关。不伴高危细胞遗传学的组蛋白修饰物突变的MDS患者反应率为79%，中位生存期为29个月，而伴高危细胞遗传学的相同患者反应率为49%，中位生存期为10个月。TP53突变预示OS缩短[11]。
研究表明，TP53突变的MDS或AML应用地西他滨可能获得最好的效果。一项纳入116例MDS及AML的研究对地西他滨10 d方案进行了总结。TP53突变患者的总反应率明显高于野生型（100%和41%），CR及骨髓象不完全恢复CR（CRi）率较高（62%和33%）[12]。在另一项评估109例接受地西他滨治疗MDS的回顾性研究中，13.8%的MDS患者发现TP53突变，TP53突变是唯一可预测CR的指标，15例TP53突变患者中10例达CR，而94例野生型患者中20例达CR，但中位OS时间（14个月）仍然很短[13]。伴TP53突变的疾病应用地西他滨的效果并不一致，而且与阿扎胞苷相比，TP53突变也表现出治疗敏感性，这表明使用HMA仍然是合理的，但对于TP53突变的其他疾病，显然需要更好的治疗方案。
BMT仍然是唯一可治愈MDS的方案。最近发现，不论患者的特定因素（如年龄、一般状况及疾病分期）如何，MDS的特定突变与BMT生存率降低相关。基因突变可能影响BMT后复发的发生。在一项研究中，401例MDS或继发AML患者进行了allo-BMT，基因突变的数量和类型显著影响了治疗结局[14]。RUNX1、ASXL1或TP53突变是移植后复发的独立标志。TP53突变患者预后更差。一项研究发现TP53突变是MDS患者BMT后生存率降低的最强预测因子[15]。与接受低强度预处理的患者相比，清髓预处理并没有使这些患者的复发率或死亡率降低。一项对617例MDS和继发AML的研究还发现，除了RAS通路突变外，TP53突变患者在BMT后具有不良结局[16]。另一项对300例MDS的研究发现，TP53突变和（或）复杂核型NRAS、IDH1和EZH2对移植后复发具有潜在影响[17]。
MDS诊断时的多克隆性和贯穿疾病过程的克隆演变可能是限制靶向治疗的直接问题。基于测序的研究已经证明MDS是由一个基础克隆组成。变异等位基因频率（VAF）在这方面起着一定的作用。MDS克隆结构的重建需要无偏倚的测序方法如外显子或全基因组测序，目前还不具有临床实用性。尽管MDS进展为AML的风险与更多的亚克隆有关，但肿瘤克隆性与疾病进展之间的关系尚不明确，MDS的克隆清除深度与疾病复发的关系也尚未确定。此外，MDS的遗传变异与基因共突变的复杂性及多克隆结构有关，其克隆结构随时间和治疗而演变。基因突变的临床意义必须在其他突变及其相关克隆大小的背景下加以考虑。所以，靶向治疗与现有治疗方法的结合可能会成为研究的关键，而且需要确保目前的治疗没有起反作用。
所有作者均声明不存在利益冲突
