
集落刺激因子3受体(CSF3R)在粒细胞的增殖、分化中发挥重要作用。约80%的慢性中性粒细胞白血病(CNL)患者可检出CSF3R突变,目前CSF3R突变已被作为CNL的特异性诊断分子标志物。CSF3R信号通路下游的酪氨酸激酶可作为CNL的治疗靶点。近年研究结果显示,CSF3R突变在急性髓细胞白血病(AML)患者中的发生率为1%~3%,但是在核结合因子(CBF)-AML和CEPBA双等位基因突变AML(CEBPAdm AML)中,CSF3R突变发生率分别为9%~18%和16%~30%,而目前关于其临床意义及预后价值尚未明确。笔者拟就伴CSF3R突变CBF-AML和CEBPAdmAML患者的临床特征、预后,以及针对CSF3R突变靶向治疗等方面的研究进展进行综述。
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急性髓细胞白血病(acute myeloid leukemia,AML)是一种由获得性髓系原始细胞恶性增生引起的高度异质性的克隆性疾病,细胞遗传学和分子生物学异常是其发病基础。随着高通量基因测序技术的迅速发展,在AML中越来越多的基因突变,如cKIT,FMS样酪氨酸激酶(FMS-like receptor tyrosine kinase,FLT)3,CCAAT/增强子结合蛋白α(CCAAT/enhancer binding protein alpha,CEBPA),额外性梳样基因(additional sex combs-like,ASXL)1基因突变等被发现。相关基因突变对AML患者的危险度分层、预后评估及靶向治疗具有重要的指导意义。集落刺激因子3受体(colony stimulating factor 3 receptor,CSF3R)是Janus激酶(Janus kinase,JAK)/信号转导与转录活化因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)和Src/非受体酪氨酸激酶(tyrosine nonreceptor kinase,TNK)2信号通路相关基因,CSF3R突变存在于慢性中性粒细胞性白血病(chronic neutrophilic leukemia,CNL),严重先天性中性粒细胞减少症(severe congenital neutropenia,SCN)等髓系肿瘤中。最近研究发现,CSF3R突变在核结合因子(core-binding factor,CBF)-AML和CEPBA双等位基因突变AML(biallelic CEBPA mutations AML,CEBPAdm AML)中也有较高的发生率。为了进一步明确CSF3R突变对上述2类AML患者的临床意义,笔者拟就伴CSF3R突变CBF-AML和CEBPAdm AML患者的临床特征、CSF3R突变对CBF-AML和CEBPAdm AML患者预后的影响,以及针对CSF3R突变靶向治疗等方面的研究进展进行综述如下。
CSF3R定位于染色体1p34.3,其编码的CSF3R是与粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony stimulating factor,G-CSF)相互结合的跨膜受体,在粒细胞的增殖、分化中发挥至关重要的作用[1]。CSF3R突变主要包括细胞膜近端氨基酸替换(T618I、T615A)导致配体非依赖性受体激活或者截短细胞质尾部的无义突变(Q741Ter、S783fs、Y752Ter等),导致CSF3R过表达和对配体超敏[2];CSF3R细胞膜近端和细胞质区域的突变可以分别导致JAK和Src家族TNK2通路的持续激活,并可以被JAK或者TNK2抑制剂阻断[3]。约80%的CNL患者伴CSF3R突变,其中细胞膜近端T618I突变最为常见。2016年,世界卫生组织(World Health Organization,WHO)将CSF3R T618I突变列为CNL的特异性诊断标志物[4]。约30% SCN[5,6]和其他血液肿瘤患者,包括断裂点簇集区(breakpoint cluster region,BCR)/Abelson白血病病毒(Abelson leukemia virus,ABL)-不典型慢性粒细胞白血病(atypical chronic myeloid leukemia,aCML),慢性粒单核细胞白血病(chronic myelomonocytic leukemia,CMML)等[7,8]伴CSF3R突变。SCN是一种白血病前期骨髓衰竭综合征,具有较高的AML或者骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndrome,MDS)转化风险,并且伴CSF3R突变者的AML转化风险进一步增高[9,10]。多项研究结果表明,继发于SCN的AML患者CSF3R突变发生率高达78%(18/23)[11,12,13]。这提示,CSF3R突变与SCN患者AML转化高度相关。此外,Ritter等[14]研究发现,大多数SCN/AML患者同时存在CSF3R和Runt相关转录因子(Runt-related transcription factor,RUNX)1双突变打击,在CSF3R突变背景中,RUNX1突变可能激活炎症信号,并抑制小鼠骨髓中造血干细胞的分化,从而导致SCN向AML转化,因此推测CSF3R和RUNX1双突变在AML的发展中发挥协同作用。近年研究结果表明,CSF3R突变也存在于初发AML患者中,但发生率仅为1%~3%[7,15],但是当研究群体限定为CBF-AML及CEBPAdmAML患者时,CSF3R突变的发生率分别增加至9%~18%和16%~30%,但目前关于其在上述2类白血病中的临床特征及这类患者预后意义尚不明确[16,17,18,19]。
CEBPA是维持造血系统粒系分化的重要转录因子,AML患者的CEBPA突变发生率为7%~15%[17,20]。CEBPA在调节髓系干细胞增殖与分化的平衡中发挥关键作用。CEBPA可以调节粒细胞CSF3R表达,从而间接影响粒细胞分化[21]。Schneider等[22]研究结果表明,CEBPAdm AML患者具有独特的临床和生物学特征及良好的总体预后。鉴于CEBPAdm在AML中的重要价值及特殊意义,2016年,WHO将CEBPAdm AML作为AML的独立亚组单独列出[4]。尽管CEBPAdm AML患者预后良好,仍有约40%患者在化疗后复发[23]。这提示,CEBPAdm AML患者可能存在明显的异质性。对CEBPAdm AML患者进行更进一步的研究,对此类患者的预后分层及靶向治疗具有重要指导意义。
最近多项研究结果表明,在新发AML患者中观察到CSF3R突变与CEBPAdm高度相关[7,16,24]。Su等[16]研究结果显示,在553例新发AML患者中,有81例患者伴CEBPAdm(14.65%),CEBPAdm AML患者最常见的共存突变是CSF3R突变[19.75%(16/81)]。并且与CSF3R野生型CEBPAdm AML患者相比,CSF3R突变与较低的血小板计数(18.50×109/L比23.00×109/L,P=0.005)和较高的白细胞计数(53.57×109/L比14.00×109/L,P=0.030)相关;伴CSF3R突变CEBPAdm AML患者4年无复发生存(relapse-free survival,RFS)率为15.3%,显著低于CSF3R野生型患者的46.8%(P=0.021),伴CSF3R突变和CSF3R野生型患者的中位RFS期分别为10和43个月,但是CSF3R突变对总体生存(overall survival, OS)率无显著影响(P>0.05)。Zhang等[20]研究结果显示,CSF3R突变在CEBPAdm AML患者中的发生率为13.2%(10/76),但是其对OS和DFS均无显著影响(P>0.05)。2019年,Su等[17]进一步分析101例CEBPAdm AML患者的基因共突变情况发现,CSF3R突变发生率为19.8%(20/101);与野生型CSF3R患者相比,伴CSF3R突变者的血小板计数较低(12.00×109/L比23.00×109/L,P=0.006),并且白细胞计数较高(41.55×109/L比14.16×109/L,P=0.001);CSF3R突变患者的5年RFS率为18.7%,显著低于野生型CSF3R患者的31.8%(P=0.015);而与既往研究不同的是,伴或不伴CSF3R突变患者的5年OS期相比,差异有统计学意义(17.5%比57.4%,P=0.019)。上述研究结果表明,在CEBPAdm AML患者中,CSF3R突变的发生率较高,伴CSF3R突变患者具有高白细胞计数、低血小板计数等不良预后特征,而该基因突变对患者预后的影响尚存争议,未来仍需扩大样本量来进一步探究。
CBF-AML是指一组以t(8;21)(q22;q22)或者inv(16)(p13q22)/t(16;16)(p13;q22)染色体异常为特征的白血病亚型,分别形成RUNX1-RUNX1T1和CBFβ-MYH11融合基因,是AML常见的亚型之一。以上2种染色体易位均可影响正常CBF复合物的功能,进而干扰正常造血细胞的增殖、分化和凋亡[25]。然而,小鼠模型实验结果显示,仅表达RUNX1-RUNX1T1或者CBFβ-MYH11融合蛋白可诱导骨髓细胞的异常自我更新,但是不足以诱发AML[26]。AML发病必须有增强细胞增殖、存活能力的基因突变(FLT3、RAS突变等)和使细胞分化受阻的基因突变(PML-RARα、AML1-ETO融合基因等)的协同作用。在转化为AML或者MDS的SCN患者中,RUNX1和CSF3R协同突变发生率高(17/20,80.5%)。这提示一种新的AML发病分子途径,即粒细胞集落因子受体(granulocyte colony stimulating factor receptor,G-CSFR)突变与下游造血转录因子RUNX1突变协同导致AML发病[27]。Zhang等[24]对587例AML患者进行分析发现,有21例AML患者可以检测到CSF3R突变,所有CSF3R突变均有转录因子异常。RUNX1、CBFβ和CEBPA均为参与髓系细胞分化的重要转录因子,虽然核仁磷酸蛋白(nucleophosmin,NPM)1不是转录因子,但是其为多种转录因子的转录共激活因子。上述基因异常均可导致髓系细胞分化受阻[4,24]。值得注意的是,上述基因异常本身不会引起AML,仅在额外的协同基因突变共存的基础上才导致疾病转化为AML。在AML中,CSF3R突变常与上述转录因子异常有关。CSF3R突变可能发生在AML后期,并与上述转录因子基因突变协同阻断髓系细胞分化,促进骨髓原始细胞增殖[14,28]。王宏伟等[18]研究结果显示,在43例初发CBF-AML患者中,CSF3R突变发生率为9.3%(4/43),仅次于KIT[48.8%(21/43)]、NRAS[16.3%(7/43)]及ASXL1[16.3%(7/43)]基因突变;其中信号通路相关基因(KIT、FLT3、CSF3R等)突变发生率最高,为72.1%(31/43);信号通路相关基因突变患者接受1个疗程诱导治疗后完全缓解(complete remission,CR)率显著低于非信号通路相关基因突变者[64.5%(20/31)比100%(12/12),P=0.045]。Tarlock等[19]进行的另一项研究发现,在2 150例AML患儿中35例(1.6%)伴CSF3R突变,在伴CSF3R突变AML患儿中,绝大多数患儿[89%(31/35)]同时存在t(8;21)[51%(18/35)]或CEBPA突变[34%(12/35)],仅1例患儿同时携带t(8;21)和CEBPA突变。CSF3R突变常见的共突变包括KIT[23%(8/35)]、NRAS突变[17%(6/35)]和FLT3/ITD[14%(5/35)]。其中,31例同时携带CEBPAdm、t(8;21)或CSF3R突变患者的无病生存(disease free survival,EFS)率为(61±18)%。然而,当CEBPAdm或者t(8;21)单独存在时,CSF3R/CEBPAdm双突变AML患者的EFS率为(25±25)%,低于CSF3R突变/t(8;21) AML患者的(83±18)%(P<0.001);CSF3R/CEBPAdm双突变AML患者的OS率为(73±26)%,低于CSF3R突变/t(8;21)AML患者的100%(P=0.026),但是2组AML患者经初始诱导治疗后CR率比较,差异无统计学意义[100%(12/12)比76.5%(13/17),P=0.121][19]。上述研究结果表明,CSF3R突变在不同遗传背景下,其预后意义不同,CSF3R突变能否成为CBF-AML及CEBPAdm AML患者预后分层特异性标志物及治疗靶点,仍需要进一步探索。
CSF3R细胞膜近端突变通常与JAK/STAT信号通路的激活有关[3]。已有研究结果表明,在伴CSF3R T618I突变的CNL和aCML患者中,使用JAK抑制剂在改善白细胞计数、血小板计数、骨髓功能、脾体积等方面具有显著的临床疗效[29,30]。Lavallee等[7]研究发现,伴CSF3R/CEBPA双突变AML细胞对JAK抑制剂(鲁索替尼)具有较高的敏感性。上述研究结果表明,伴CSF3R突变CNL、aCML及伴CSF3R/CEBPAdm AML患者均可能受益于JAK抑制剂的治疗。这与Maxson等[3]研究结果一致。在动物实验中也得到相似的结果,采用鲁索替尼处理伴CSF3R T618I突变的CNL、aCML小鼠,可有效降低白细胞计数和改善脾大[31]。Braun等[32]研究结果显示,对伴CSF3R/CEBPA双突变AML细胞进行中通量药物筛选,并鉴定其对赖氨酸特异性去甲基化酶(lysine specific demethylase,LSD)1抑制剂的敏感性。采用LSD1抑制剂处理伴CSF3R/CEBPA双突变AML细胞可重新激活分化相关增强子,恢复分化相关基因的表达,并驱动中性粒细胞分化。尽管仅抑制LSD1不能提高伴CSF3R/CEBPA双突变AML小鼠的存活率,但是联合抑制JAK/STAT信号通路和LSD1可以完全控制AML的进展,使小鼠中位生存率提高100%。上述研究结果表明,联合抑制JAK/STAT信号及LSD1对伴CSF3R/CEBPA双突变AML是极具前景的治疗策略。另一方面,体外研究结果表明,CSF3R截短突变优先激活下游活化介质SRC家族TNK2,使白血病细胞对TNK2抑制剂(达沙替尼)敏感[3]。这也为伴CSF3R突变AML的靶向治疗提供了另一种选择。而在外源性G-CSF激活JAK/STAT信号通路的情况下,携带CSF3R截短突变的白血病细胞对鲁索替尼也敏感[3]。CSF3R靶向治疗在CNL患者中已取得较好的临床疗效,而其在AML患者中疗效尚需进一步临床研究证实。
CSF3R突变是CNL患者中常见的基因突变,其在粒细胞的增殖和分化过程中发挥重要作用,在CBF-AML和CEBPAdm AML患者中有较高的检出率。但是CSF3R突变对上述2种类型AML患者的临床表现及预后影响目前尚存在争议,且不同遗传背景下的CSF3R突变的预后意义可能不同,未来还需要大样本研究进一步深入阐明CSF3R/CEBPAdm双突变和CSF3R突变/t(8;21)AML患者的临床特征、预后意义及二者间的临床差异,为AML患者的预后分层和靶向治疗提供新的指导方向。同时,有效的靶向药物对于改善CBF-AML和CEBPAdm AML患者的疗效、预后具有深远意义,靶向CSF3R下游信号通路的酪氨酸激酶抑制剂的临床疗效亦有待进一步临床研究证实。
所有作者声明无利益冲突





















