骨髓增生异常综合征(MDS)是一组起源于骨髓造血干/祖细胞的恶性克隆性疾病，其主要特征是骨髓一系或多系病态造血，外周血细胞减少，并且向急性髓细胞白血病(AML)转化风险极高。MDS发病机制与体细胞基因突变、表观遗传学改变、免疫系统与骨髓微环境调节异常等因素密切相关。多项研究表明，基因突变是MDS患者预后的影响因素，但是目前单基因突变并未纳入MDS预后评分系统。MDS患者的U2AF1突变率较高，其作用机制主要为影响RNA剪接体对前体信使RNA(pre-mRNA)的3′剪接位点(SS)识别过程，进而生成异常mRNA，造成染色体不稳定。笔者拟就近年U2AF1突变对MDS的预后影响和治疗进展进行阐述，为探索伴U2AF1突变MDS患者的新治疗方向提供理论依据。
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骨髓增生异常综合征(myelodysplastic syndromes，MDS)是以骨髓一系或多系病态造血为特征的异质性恶性克隆性疾病，并且向急性髓细胞白血病(acute myelocytic leukemia，AML)转化风险极高[1]。MDS发病机制复杂，涉及体细胞基因突变、表观遗传学改变、免疫系统与骨髓微环境调节异常等方面。目前，MDS患者的预后评估主要依据修订版国际预后评分系统(Revised International Prognostic Scoring System，IPSS-R)，其预后变量包括细胞遗传学染色体核型、骨髓原始细胞比例、血红蛋白值、血小板计数和中性粒细胞绝对值[2]，并未纳入单基因突变作为独立预后因素。然而近年多项研究结果表明，基因突变为影响MDS患者生存的重要独立因素[3,4,5]。根据二代测序(next-generation sequencing，NGS)技术，80%的MDS患者至少存在1种基因突变，MDS的致病基因可分为RNA剪接体编码基因(SF3B1、SRSF2、ZRSR2、LUC7L2、DDX41等)，表观遗传调控子编码基因(包括DNA甲基化编码基因和组蛋白编码基因)，转录因子编码基因(RUNX1、TP53、BCOR、GATA2等)，信号转导相关基因(FLT3、JAK2、NRAS、CBL等)和黏连蛋白复合物编码基因(STAG2、CTCF、SMC1A、RAD21等)[6]。其中，RNA剪接体编码基因U2小核RNA辅助因子(U2 small nuclear RNA auxiliary factor，U2AF)1突变率在MDS患者中较高，其也是髓系肿瘤中最常见的突变基因之一[7]。U2AF1基因参与识别前体信使RNA(precursor messenger RNA，pre-mRNA)剪接过程中U2小核核糖核蛋白(small nuclear ribonucleoprotein，snRNP)募集所需的3′剪接位点(splice site，SS)，从而激活剪接体复合物，发生突变时RNA剪接体对pre-mRNA的3′SS产生异常识别，影响mRNA的正常生成。笔者通过U2AF1突变对MDS预后的影响，其在MDS中的作用机制及伴U2AF1突变MDS患者的治疗等方面进行阐述，旨在为探索伴U2AF1突变MDS患者的新治疗方向提供理论依据。
随着NGS技术的广泛应用，越来越多研究聚焦于基因点突变与MDS预后的关系。Bejar等[3]对439例MDS患者的骨髓样本进行基因突变检测，并对基因检测与特异性血细胞计数减少，原始细胞比例和总体生存(overall survival , OS)率等临床特征的关系进行分析，结果显示，18个基因中发现体细胞基因突变，包括此前未曾报道ETV6和GNAS基因；51%(224/439)患者至少存在1个点突变；RUNX1、TP53和NRAS突变与严重血小板减少症(P<0.001)和骨髓原始细胞比例增加(P<0.006)密切相关；ASXL1、RUNX1、TP53、EZH2、CBL和ETV6突变被认为是降低患者OS的独立危险因素(P<0.05)。U2AF1基因作为一种RNA剪接体编码基因，其突变于2011年在MDS患者中被首次发现，此后研究表明该基因突变在MDS的发生、发展中具有重要作用，并且与MDS患者预后密切相关。MDS患者的U2AF1突变率约为8%[4,8]，而初发MDS患者U2AF1突变率为8.7%~11.6%[9]。多项研究表明，伴U2AF1突变的MDS患者具有较高的AML转化风险和较短的生存期[10]。Bersanelli等[11]对2 043例MDS患者进行回顾性分析结果显示，RNA剪接体编码基因突变发生于疾病自然进程早期，通过贝叶斯网络(Bayesian network)算法证明U2AF1突变通常与7、20号染色体异常，以及NRAS突变同时发生；与伴其他基因突变的MDS患者相比，伴U2AF1突变患者(n＝98)出现输血依赖性贫血发生率较高(P<0.001)，并且其骨髓细胞学检查结果显示，常存在骨髓多系异型细胞增生和原始细胞增多；对424例接受异基因造血干细胞移植(allogeneic hematopoietic stem cell transplantation，allo-HSCT)MDS患者的分析结果显示，与伴其他基因突变患者相比，U2AF1突变与MDS患者的高移植失败率显著相关(P<0.73)。该研究证实，基于基因型对MDS患者进行预后分层以评估疾病预后，具有一定临床可行性。U2AF1突变与MDS患者合并症的发生也有一定关系。骨髓纤维化(bone marrow fibrosis，MF)是MDS常见合并症，发生率为10%~20%，是MDS的独立预后不良因素。Zhao等[12]对814例原发性MDS患者进行回顾性分析结果显示，U2AF1突变在合并中、重度MF患者中更为常见(20.5%)，在合并轻型MF(8.5%, P＝0.03)和网状纤维正常MF(10.2%, P＝0.114)中突变率较低。
RNA剪接是通过从DNA模板链转录出的最初转录产物pre-mRNA中除去内含子，并链接外显子从而形成1个连续的RNA分子，使pre-mRNA转化为具有功能、携带编码信息的成熟mRNA；在生理状态下，RNA剪接过程准确无误，并不会出现核苷酸的增加或缺失[13]。剪接体是在剪接过程的各个阶段随小核RNA(small nuclear RNA, snRNA)的加入而形成，即在完整pre-mRNA上形成的1个剪接中间体，由5种富含尿嘧啶的snRNA与蛋白质形成的小核核糖核酸蛋白质(small nuclear ribonucleic proteins，snRNP)复合物(U1、U2、U4/U6和U5 snRNP)组成。在剪接过程中，snRNP识别5′SS及分支点序列并催化RNA剪接反应，而反式作用因子等部分非snRNP亦参与RNA剪接反应。RNA剪接体的主要作用为识别外显子与内含子的边界序列、去除内含子后连接外显子。
目前已被发现的剪接体包括U2型剪接体和U12型剪接体，二者所识别和作用的内含子不同。其中，U2型剪接体可以识别并剪切大部分内含子，又称为主要剪接体，其作用的内含子称为U2型内含子，5′SS为GU序列，3′SS为AG，分支位点为CURACU，在分支位点后还有1个多嘧啶区。U2AF1基因编码1个由240个氨基酸组成，分子量为35 kD的蛋白，位于21q22.3，参与识别pre-mRNA剪接过程中U2 snRNP募集所需的3′SS，从而激活剪接体复合物。当U2AF1突变时，RNA剪接体对pre-mRNA的3′SS产生异常识别，进而生成异常的mRNA，造成染色体不稳定[9]。近年来许多研究致力于明确U2AF1基因在MDS中的作用机制。Yoshida等[14]通过等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry, ITC)和小基因剪切实验证实，U2AF1蛋白的单个氨基酸突变也可能导致隐形或异常的3′SS选择，导致选择性剪接的错误调节，生成异常mRNA，从而发生MDS。以往研究表明，突变3′SS序列中的AG核苷酸使U2AF1蛋白的结合亲和力显著降低，但其对基础序列特异性的相互作用尚未得到明确，3′SS AG二核苷酸能被U2AF1的2个锌指结构域(Zinc finger domain, ZF)强烈识别，并且N6-腺苷酸甲基化(N6-methyladenosine，m6A)的修改影响U2AF1对3′SS的识别。Biancon等[15]通过高分辨率结合图谱证实，U2AF1、S34F和Q157R突变在总体上减少异常剪接和结合性3′SS区域的合成，形成关闭效应，而该效应在下游外显子中更为明显，这表明U2AF1突变在RNA合成和剪接动力学的改变中发挥作用。此外，Waddugu等[16]通过小鼠实验证实，伴U2AF1突变的造血细胞在体内存活依赖于野生型U2AF1基因的表达，并且由于U2AF1是一种单倍体必需的癌症基因，选择性靶向杂合突变细胞中的野生型U2AF1等位基因可以诱导癌细胞死亡，该研究者还提出，降低调节伴U2AF1突变的癌细胞中野生型U2AF1基因的表达比例可提高小鼠生存率，而这一结论为伴U2AF1突变的MDS患者提供了新治疗策略。目前针对U2AF1突变在MDS的作用机制的研究较缺乏，确切机制仍有待进一步研究。
MDS的临床常用治疗方法主要分为3个方面：传统药物治疗，allo-HSCT和新型药物相关治疗。虽然上述治疗方法可以使MDS患者的临床症状得到一定缓解，但是近期研究结果表明，U2AF1基因等特定基因突变可能影响患者的治疗反应[17]。伴U2AF1突变MDS患者临床治疗中主要并发症：①输血依赖性贫血；②转化型铁超负荷(含铁血黄素沉着症)；③输血难治性同种免疫；④血小板减少症和其他血小板功能异常疾病；⑤中性粒细胞缺乏所致的反复感染；⑥疾病持续性进展或向AML转化[18]。MDS的常规治疗中应尽量避免上述并发症发生，以延长生存期和延缓疾病进展。
伴U2AF1突变MDS患者的传统药物治疗主要包括去甲基化药物(hypomethylating agent, HMA)，免疫抑制疗法(immunosuppressive therapy, IST)和免疫调节剂(来那度胺)治疗。在大量临床试验中，这些传统药物的治疗有效率通常>60%，不良反应相对较少，可延长MDS患者的生存期，延缓向AML转化进程[19,20,21,22,23,24,25]。
除基因突变外，异常DNA甲基化(包括整体DNA低甲基化以及细胞调节基因的高甲基化)是癌症变化的遗传学标志。DNA甲基化的可逆性为HMA提供了重新表达被启动子甲基化所沉默基因的机会[19]。临床治疗MDS的常用HMA为阿扎胞苷(azacitidine, AZA)和地西他滨。AZA通过与DNA甲基化酶结合，降低DNA甲基化，从而恢复造血干细胞的正常分化和造血功能；地西他滨则通过抑制DNA甲基转移酶，减少DNA甲基化，从而抑制肿瘤细胞的增殖并防止耐药的发生。目前地西他滨被认为是最强的DNA甲基化特异性抑制剂，但是由于U2AF1突变主要影响RNA剪接过程，HMA对伴U2AF1突变MDS患者并无显著效果。然而，Hong等[20]采用地西他滨治疗伴RNA剪接基因(SRSF2、U2AF1和ZRSR2)突变的MDS患者的临床研究中，剪接体野生型组(n＝37)与剪接体基因突变组(n＝21)患者的总缓解率比较，差异无统计学意义(42.9%比46.7%，P>0.999)，未发现伴U2AF1突变对接受地西他滨治疗的MDS患者预后有显著影响(P＝0.452)。对于MDS转化为AML患者，通常采用HMA和维奈托克(venetoclax，Ven)联合治疗。Gangat等[21]回顾性研究结果表明，HMA和Ven联合治疗并未提高伴U2AF1突变患者的生存率(50%比41%, P＝0.80)，但是由于该研究纳入样本量较小，因此其结论仍需要大量前瞻性研究结果证实。
MDS患者存在T细胞免疫功能紊乱，表现为CD3+细胞下降，CD4+/CD8+倒置，细胞毒性T淋巴细胞(cytotoxic lymphocyte，CTL)相对增高，存在T细胞寡克隆等。这些异常可导致骨髓抑制。IST可改善MDS患者由于免疫介导的骨髓衰竭。目前常用的IST药物有泼尼松龙、抗胸腺细胞球蛋白(antithymocyte globulin，ATG)和环孢素A(cyclosporin A , CsA)[22]。Haider等[23]回顾性研究表明，IST对低危MDS患者的血液学改善反应率较好，并且CsA与ATG联合使用效果要优于单独使用ATG，而高危MDS及AML转化患者对IST的反应欠佳。张喻堤等[24]对CsA联合达那唑±沙利度胺方案治疗115例原始细胞不增高MDS患者进行回顾性研究，结果显示，该方案可有效改善原始细胞不增高的MDS患者的血细胞减少症状；对患者基因测序结果中突变频率>2%的基因进行单因素分析结果显示，U2AF1野生型患者(n＝92)的客观缓解率(objective response rate，ORR)显著高于U2AF1突变型患者(n＝23)(53.2%比26.1%，P＝0.020)，伴其他基因突变者ORR最高，可达65%，且其基因突变与该方案的疗效无明显相关性(P>0.05)。该研究首次提出U2AF1突变是影响MDS患者IST疗效的重要影响因素，但是U2AF1突变与该类患者疗效不佳的原因，迄今尚不清楚，其结果也仍需后续研究进行验证。
来那度胺作为一种免疫调节剂，在MDS中通过酪蛋白激酶抑制剂丝氨酸/苏氨酸激酶5q32(CSK1A1)发挥作用。CSK1A1的单倍剂量不足可导致核β-连环蛋白的积累和凋亡。来那度胺结合泛素E3连接酶CRBN(cereblon)并泛素化CSK1A1，从而恢复红细胞生成。目前，来那度胺是MDS患者降低输血依赖性的一线治疗药物，尤其是针对伴del(5q)的MDS患者，该药最常见不良反应是中性粒细胞减少和血小板减少，并且来那度胺被证实具有一定的剂量依赖性。Idossa等[25]采用来那度胺治疗55例伴U2AF1突变MDS患者的研究结果显示，与野生型组(n＝49)相比，伴U2AF1突变组(n＝6)患者疗效不佳(42%比0，P＝0.02)，这提示特定基因突变类型可影响MDS患者对来那度胺的治疗反应。因此，对于存在贫血症状的MDS患者，其治疗方案的选择应注意特定基因突变类型，若患者存在U2AF1突变，则来那度胺可能疗效欠佳。
目前allo-HSCT已经成为MDS的常规治疗手段，也是目前治愈MDS的唯一方法。尽管近几年MDS患者的移植结局显著改善，但是移植相关发病率和病死率仍然很高，并且各种基因突变对于MDS患者接受allo-HSCT预后影响的相关研究仍较少。Hamilton等[26]对于伴RNA剪接体编码基因(U2AF1和SRSF2)突变MDS患者进行allo-HSCT预后回访，结果显示，携带SRSF2和U2AF1突变的患者具有相似的OS期(P＝0.84)、复发病死率(P＝0.50)及非复发病死率(P＝0.72)，提示RNA剪接体编码基因突变对该类患者allo-HSCT的疗效及预后并无显著影响。另一项纳入75例接受allo-HSCT治疗的AML伴骨髓增生异常相关改变(AML with myelodysplastic-related changes, AML-MRC)患者的研究结果显示，－5/5q－染色体异常(HR＝3.373, 95%CI: 1.158~9.824, P＝0.026)，未发生慢性移植物抗宿主病(HR＝0.391, 95%CI: 0.166~0.923, P＝0.032)，移植前非首次完全缓解(first complete remission, CR1)状态(HR＝1.861, 95%CI: 1.179~2.937, P＝0.008)是影响AML-MRC患者移植后OS的独立危险因素；伴U2AF1突变并不会影响AML-MRC患者移植后OS (HR＝1.110，95%CI：0.295~4.195，P＝0.875)[27]。因此，allo-HSCT可作为伴U2AF1突变MDS患者的重要治疗手段，并预后良好。
由于U2AF1突变在MDS中的主要发病机制是影响RNA剪接过程，因此近年来特定的RNA剪接调节药物的应用成为研究重点。Chatrikhi等[28]尝试合成一种小分子化合物NSC 194308，该化合物抑制了代表性基板的剪接，并在U2AF功能初始阶段停止了剪接体组装，并证明该化合物通过疏水和静电部分桥接串联U2AF2 RNA识别基序，通过结合U2AF2 RNA识别基序之间的位点增加U2AF1-U2AF2-SF1-剪接位点RNA复合物的关联，在剪接体组装的初始阶段抑制pre-mRNA剪接。在体外实验中表达癌症相关U2AF1突变体的细胞优先通过该化合物的治疗杀死。U2AF同源基序(U2AF homology motif，UHM)和U2AF配体基序(U2AF ligand motifs，ULM)之间的相互作用在真核基因调控的早期剪接体组装中发挥至关重要的作用。Jagtap等[29]使用荧光偏振测定进行高通量筛选，并通过核磁共振实验(nuclear magnetic resonance, NMR)进行命中验证(hit validation)，并将吩噻嗪衍生物鉴定为UHM-ULM相互作用的一般抑制剂，证明吩噻嗪衍生物在体外可以抑制pre-mRNA底物上的早期剪接体组装。而目前已被证实的RNA剪接调节药物，如indisulam，人蛋白精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferase, PRMT)1抑制剂MS023，靶向剪接SF3B1亚基癌细胞生长抑制剂普拉地内酯(pladienolide B)，口服活性PRMT5抑制剂EPZ015666等针对伴U2AF1突变MDS患者的治疗效果仍不清楚。对于该类患者的其他新药开发也在积极进行中，包括Hh信号通路抑制剂，B细胞淋巴瘤(B-cell lymphoma，BCL)-2抑制剂，免疫调节药物和新一代HMA等[30]，拓宽了MDS的治疗方向，但是其临床预后效果仍有待观察。
随着NGS技术的广泛应用及近年基因突变对MDS患者预后影响相关研究的增多，驱动基因突变分子学数据开始加入MDS预后积分系统中，并且对MDS的精确诊断、治疗和预后评估产生深远影响。传统治疗药物对伴U2AF1突变的MDS患者的治疗效果欠佳，病程中常并发贫血、输血铁超负荷、血小板减少症等。allo-HSCT是治愈MDS的重要治疗手段，目前研究显示U2AF1突变不会影响患者移植后OS。U2AF1作为影响RNA剪接过程的基因，靶向药物RNA剪接调节药物为U2AF1突变的MDS提供治疗方向，虽然目前相关研究数据主要基于体外实验，仍缺乏临床实践，但是对该领域的进一步研究、尝试采取联合用药的治疗手段和选择不同突变患者进行靶向治疗，可能为探寻该类患者的最佳治疗方法提供新思路。
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