
套细胞淋巴瘤(MCL)是一种侵袭性的非霍奇金淋巴瘤(NHL),该病的经典遗传学标志为t(11;14)(q13;q32)移位和细胞周期蛋白(cyclin)D1过表达,以难治和易复发为临床特征,并且总体预后不良。近年,随着对MCL细胞遗传学及分子发病机制研究的不断深入,靶向药物的开发与应用,使得该病的临床疗效有所提高。本文就近年来MCL发病机制中细胞遗传学、信号通路、转录因子、肿瘤微环境等改变的研究最新进展作一综述,旨在为MCL的早期诊断和靶向治疗提供新的方向。
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套细胞淋巴瘤(mantle cell lymphoma,MCL)是一种成熟的B细胞非霍奇金淋巴瘤(non-Hodgkin lymphoma,NHL)。2001及2008年世界卫生组织(World Health Organization,WHO)淋巴造血系统肿瘤分类,均将MCL归为侵袭性淋巴瘤,其属于中至高度恶性淋巴瘤,约占所有NHL的6%;男性患者所占比例(75%~85%)较女性高,中位发病年龄为60~70岁[1,2,3]。MCL患者就诊时多处于Ann ArborⅢ~Ⅳ期,常规化疗后易出现耐药和疾病进展,并且该病复发率高,迄今仍被认为是总体预后不良疾病,患者的中位生存期仅为4~5年[4,5]。因此,进一步研究MCL的发病机制有助于早期识别该病,若可发现新的治疗靶点、开发新的靶向药物,则可提高疗效,改善患者预后[2]。笔者拟就MCL以细胞遗传学及分子生物学为主的发病机制研究最新进展综述如下。
MCL肿瘤细胞主要源于套区幼稚的前生发中心B细胞,但是肿瘤细胞的部分亚型,可能源于外周血记忆B细胞或边缘区B细胞[6]。MCL经典遗传学标志为t(11;14)(q13;q32)移位和细胞周期蛋白(cyclin)D1过表达。cyclin D1是一种与肿瘤有直接关系的cyclin,其过表达将促进细胞由G1期进入S期,从而使G1期缩短,引起B淋巴细胞生长和分化失控,导致淋巴瘤形成。目前,依据MCL的临床和生物学特性,MCL主要分为传统型套细胞淋巴瘤(classic mantle cell lymphoma,cMCL)和惰性套细胞淋巴瘤(indolent mantle cell lymphoma,iMCL)二大类,并且以前者更为常见[6]。
CMCL肿瘤细胞不进入滤泡生发中心,且cMCL患者的大多数免疫球蛋白重链可变区(immunoglobulin heavy chain variable region,IGHV)基因缺乏体细胞突变,表达转录因子Y染色体性别决定区相关HMG盒(sex determination region of Y chromosome-related HMG box,SOX)11。cMCL的基因组通常不稳定,易发生细胞周期调节基因、DNA损伤应答信号通路、细胞存活机制等的分子或细胞遗传学异常改变;cMCL肿瘤细胞一旦发生这些异常改变,会转化为侵袭性更强的母细胞型套细胞淋巴瘤(blastoid variant mantle cell lymphoma,BV-MCL)。cMCL病情进展快,患者诊断时多有淋巴结肿大,大部分已有结外病变,并且预后差[7]。
IMCL是近年研究发现的一种MCL亚型,临床较为少见,占总发病率的14%~32%。iMCL肿瘤细胞进入滤泡生发中心,并且iMCL患者的IGHV基因存在频繁的体细胞突变,但是不表达或低表达SOX11[8,9]。相较于cMCL,iMCL的基因组通常稳定,肿瘤细胞更易在外周血及脾,而非淋巴结中播散,临床表现为惰性病程,通常会出现如白细胞增多、脾大等类白血病反应。这些症状会持续几个月、甚至几年,cMCL患者在很长的一段时间内无需治疗,单纯观察等待就可能获得较长生存期[7,10,11]。但在某些特殊情况下,如当iMCL肿瘤细胞发生TP53基因突变时,iMCL也可迅速进展,转化为侵袭性强的BV-MCL [6,11,12]。
值得注意的是,有一小部分MCL亚型既无t(11,14)(q13;q32)移位,也无cyclinD1过表达,但是与cMCL有着相同形态学、免疫表型(CD5+、CD10-、CD23-)及相似的临床表现[6]。研究结果证实,此类cyclin D1阴性的MCL通常会伴有cyclin D2或cyclin D3的过表达,造成这一结果的原因可能是高度同源性的cyclin D1、cyclin D2、cyclin D3在功能上相互替换所引起[13]。Salaverria等[14]报道了40例临床表现为广泛淋巴结累及,确诊时大多为晚期的MCL患者,其cyclin D1与t(11;14)(q13;q32)均呈阴性,但是均表达SOX11,同时发现其中22例患者存在cyclin D2过表达;并且cyclin D1阴性的MCL患者较阳性者更易发生结外浸润。
Cyclin D1过表达是MCL发生的重要启动因素,然而单纯的cyclin D1过表达并不足以导致肿瘤发生,还需其他继发的细胞遗传学改变协同作用。最常见的进一步引起细胞周期失调的细胞遗传学改变涉及INK4a/CDK4/RB1和ARF/MDM2/TP53信号通路[6]。连接这两条信号通路,并且编码细胞周期蛋白依赖性激酶抑制因子INK4a(CDK4/6 inhibitor)和p53正向调节因子ARF(alternative reading frame protein)的CDKN2A基因(位于染色体9p21),在MCL患者中最易发生缺失。肿瘤抑制因子TP53和视网膜母细胞瘤蛋白(retinoblastoma,RB)1是上述两条信号通路的关键基因。在MCL患者中,TP53是常见的突变基因,占总突变率的19%~28%,点突变或基因缺失导致TP53失活,从而使肿瘤细胞周期从G1期向S期转化。RB1偶尔也会发生与TP53相似的失活,从而促进肿瘤细胞由G1期过渡到S期。因此,当CDKN2A缺失时,细胞周期调控将会受到影响。鼠双微染色体(murine double mimute,MDM)2是调节细胞周期的癌基因,为MCL的负向调控基因;原癌基因BmI1能够抑制INK4a/ARF基因的表达,从而使RB1及TP53功能紊乱。因此,当CDK4、MDM2、BMI1基因扩增导致其自身过表达时,又将反向抑制CDKN2A位点扩增,从而使细胞周期失调。
近来,利用二代测序(next generation sequencing, NGS)的全基因组扫描技术,扩大了参与MCL发生及进展的基因和信号通路的研究范围[15,16]。目前研究结果已证实,在MCL患者反复发生突变的25个基因中,DNA修复基因ATM(ataxia-telangectasia mutated),cyclin D1和TP53是最常见的复发性体细胞突变。ATM位于染色体11q22-23,参与识别DNA损伤反应,在DNA损伤修复机制和维持基因组的稳定性中起重要作用。因此,当ATM由于缺失或突变而失活时,会增加不稳定染色体的数目;同时,ATM突变似乎只在SOX11呈阳性表达的MCL中出现[15]。相关研究结果还证实,NOTCH1/2突变在MCL患者中的发生率约为5%~10%,其与MCL的侵袭性临床表现相关[15,17]。在MCL患者中,用全外显子测序技术检测到3种新的突变基因,包括①WHSC1,又称为多发性骨髓瘤集合域(multiple myeloma SET domain,MMSET),该基因在MCL患者中的突变发生率约为10%,其编码1个含有SET结构域的组蛋白甲基转移酶,可介导目的基因的转录活化;②混合谱系白血病(mixed lineage leukemia,MLL)2基因突变在MCL患者中的发生率约为14%,其编码1个组蛋白甲基转移酶,促进靶基因的转录活化,并且已被证实是NHL中一个重要的的肿瘤抑制基因;③肌细胞增强因子(myocyte enhancer factor,MEF)2B在MCL患者中的突变发生率约为3.2%,其为一种在生发中心直接控制B细胞淋巴瘤(B-cell lymphoma,BCL)6,具有生物学活性的转录因子,在MCL发生中起着影响表观遗传修饰的作用,与MCL侵袭性行为有关。同ATM一样,这3种突变基因几乎只在SOX11表达呈阳性的MCL患者中检出[15]。
MCL的发生为多靶点、多环节调控的共同作用,这其中包含B细胞受体(B cell receptor,BCR),细胞表面抗原,细胞内信号转导通路,细胞周期,细胞微环境,细胞生长/凋亡,以及DNA损伤等。
BCR信号通路持续活化对于恶性B细胞肿瘤生存和增值似乎必不可少。Bruton酪氨酸激酶(Bruton tyrosine kinase ,BTK)是BCR信号通路的重要成员之一,BTK活化后能激活B细胞增殖与分化的转录因子,刺激B细胞的生长和发育。采用BTK抑制剂治疗MCL患者可使其肿瘤缩小甚至消失,表明MCL肿瘤细胞存活也依赖于BCR信号通路的激活[18]。MCL细胞系及早期肿瘤细胞中均可检测到核因子-κB的持续活化,并且BCR信号通路驱动经典核因子-κB信号通路激活。约在10%~15% MCL患者中发现核因子-κB信号通路存在调控基因的体细胞突变,其中抗凋亡蛋白BIRC3,又称为凋亡抑制因子(inhibitor of apoptosis,IAP),是最常见的受累基因,其突变发生率约为6%~10%,并且该突变与等位基因缺失有关[15,19]。其他在经典和非经典核因子-κB信号通路中都存在的体细胞突变包括:肿瘤坏死因子受体相关因子(tumor necrosis factor receptor-associated factor,TRAF)2的周期性失活突变,Toll样受体(Toll-like receptor,TLR)2的激活突变,以及半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶募集结构域(caspase recruitment domain,CARD)11,促分裂素原活化蛋白3激酶(mitogen-activated protein 3 kinase,MAP3K)14和核因子-κB抑制剂激酶β(inhibitor of nuclear factor kappa B kinase beta,KBKB)的偶发突变[19,20]。由此可见,因为基因突变而激活的核因子-κB数目要远高于最初的理论猜想。Rahal等[19]对165例初发MCL患者的DNA样本测序发现,核因子-κB诱导激酶(nuclear factor-κB-inducing kinase,NIK)是治疗对BCR抑制剂耐药MCL患者的一个新靶点。MCL患者基因表达谱中存在BCR与核因子-κB或NIK与核因子-κB的相互排斥模式,这可能成为今后靶向治疗的研究热点[20]。雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)属于丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶(Ser/Thr protein kinases,AKT),可刺激cyclin D1过表达,从而缩短细胞周期G1期,导致肿瘤细胞过度增殖;并且磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/AKT/mTOR信号通路在MCL肿瘤细胞生长和凋亡中起着至关重要的作用[6]。在MCL患者中,检测到微小RNA(micro RNA,miRNA) 17-92簇频繁扩增或过表达,其靶因子为PI3K负调节因子人第10号染色体缺失的磷酸酶及张力蛋白同源基因(phosphate and tensin homologue deleted on chromosome 10,PTEN),过表达的miRNA17-92簇引起PTEN下调和AKT信号通路激活,促进肿瘤细胞对诱导化疗的抵抗[20]。因此,PI3K/AKT/mTOR信号通路抑制剂是MCL新疗法的有效靶点[6]。
SOX11属于编码转录因子的Sox基因家族,此家族由Y染色体性别决定区(sex determination region of Y chromosome,SRY)上相关基因构成,在神经系统发育、细胞分化和肿瘤发生中有着重要的作用。SOX11在成熟淋巴样细胞,以及几乎所有成熟B细胞淋巴瘤中不表达,在Burkitt淋巴瘤和B淋巴母细胞淋巴瘤等侵袭性B细胞淋巴瘤中低表达,在侵袭性MCL,即cMCL中表达水平显著升高[21]。Mozos等[22]发现该基因的表达与cyclin D1无直接关系,可用于鉴别cyclin D1阴性的MCL。Fernandez等[23]通过研究基因表达谱(gene expression profiling,GEP)发现,SOX11在cMCL中高表达,在iMCL中低表达,故认为SOX11是鉴别cMCL和iMCL的最佳基因。Palomero等[24]研究结果显示,SOX11在MCL患者体内有促进MCL瘤细胞生长,调节B细胞分化、增殖、凋亡及血管生成等作用。在MCL患者中,SOX11通过直接上调其下游的靶因子(pair box,PAX)5表达水平,阻止B细胞对正常分化信号应答,从而使细胞停留在成熟B细胞阶段,阻碍其进一步分化;反之,SOX11表达沉默将下调其下游的PAX5,诱导B淋巴细胞诱导成熟蛋白(B lymphocyte induced maturation protein,Blimp)-1重新表达,从而促进成熟B细胞向早期浆细胞分化[25]。但是仅依靠SOX11/PAX5信号通路异常并不足以导致MCL发生,SOX11还需通过其他特殊机制才能促进肿瘤发生和快速生长。Vegliante等[25]研究结果显示,SOX11表达沉默的异种移植小鼠模型较对照组小鼠肿瘤生长率明显降低,肿瘤中凋亡细胞明显增多,据此推测SOX11可能通过控制凋亡基因的表达来调节细胞周期。调节肿瘤血管新生作用是SOX11通过血小板衍生生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)A与不同亲和力的血小板衍生生长因子受体(platelet-derived growth factor receptor,PDGFR)-α或-β结合发挥效应[24]。SOX11阳性MCL患者的肿瘤血管生成增加,从而促进了MCL肿瘤细胞的生长[24],该结果可部分解释SOX11阳性与SOX11阴性MCL患者临床表现的不同。Teo等[26]通过构建PAX5表达沉默的MCL细胞株及观察MCL患者骨髓和外周血中PAX5表达量,证实PAX5表达水平降低是促进正常B细胞转化成恶性B细胞及疾病进展播散的重要因素。PAX5表达呈阴性的细胞表现出体外增殖增强、体内肿瘤浸润增强、对骨髓基质细胞的黏附增强等。这可能与细胞周期和一些细胞周期相关基因的改变相关,包括细胞周期依赖因子(cyclin dependentkinase,CDK)表达增加和肿瘤抑制因子,如RB、P53、P21和P27表达降低,以及信号通路AKT/PI3K/mTOR和丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)/细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase,ERK)信号通路的过度激活;而PAX5过表达的细胞则表现为肿瘤生长明显延缓、细胞凋亡增多[26]。不仅如此,Teo等[26]还发现PAX5表达水平下调将诱导MCL肿瘤细胞表现出干细胞样表型,但是其分子机制尚未阐明。综上所述,SOX11/PAX5、SOX11/PDGFA信号通路有望成为MCL治疗研究上一个新的潜在靶点。
越来越多的证据表明,除了基因突变外,肿瘤微环境刺激对维持MCL肿瘤细胞生存及发展也起着重要作用[6]。已有研究者提出假说认为,肿瘤细胞对趋化因子受体如CXC趋化因子受体(CXC chemokine receptor,CXCR)4/5的吸附力梯度和黏附分子如CC趋化因子受体(CC chemokine receptor,CCR)7,极迟反应抗原(very late antigen,VLA)-4的表达水平是肿瘤结外播散的基础[27]。Kurtova等[28]研究结果显示,MCL细胞对基质成分的黏附使一些细胞对化疗药物产生抵抗,这可用于解释MCL的某些复发模式。Zhang等[29]通过研究MCL患者骨髓和外周血瘤细胞发现,其骨髓基质细胞和肿瘤细胞自身均可分泌白细胞介素(interleukin,IL)-6,再通过激活PI3K/AKT信号通路来支持肿瘤细胞存活。Yang等[30]研究结果表明,MCL肿瘤微环境中的调节性T细胞和巨噬细胞有抑制宿主抗肿瘤反应的作用。由MCL肿瘤细胞分泌的B7-H1,又称为PD-L1,为1种共刺激/抑制配体,产生抑制T细胞介导免疫反应的信号,可抑制T细胞抗肿瘤反应,保护MCL细胞不受细胞毒性T细胞(cytotoxic T-lymphocyte,CTL)直接的免疫攻击[31]。在SOX11阴性的MCL细胞中检测出了TLR2的激活突变,该突变会引起肿瘤细胞分泌较高水平IL-6和白细胞介素-1受体拮抗剂(interleukin-1 receptor antagonist,IL-1RA),IL-IRA与一些淋巴瘤的侵袭性行为有关[29,32]。
尽管近年来对MCL分子发病机制的认识有明显进步,但是仍有很多问题有待进一步研究阐明。①尽管多数研究认为SOX11高表达与MCL侵袭性行为相关,为预后不良的标志,但是也有研究提出作为SOX11正向调节的靶因子PAX5表达降低可促进MCL浸润及播散,表明SOX11及PAX5表达水平与MCL疾病进展及预后的关系尚存争议。②尽管BCR信号通路抑制剂在MCL患者的应用中获得有前景的研究结果,但是目前BCR信号通路激活的机制仍未完全研究清楚。③对于同时缺乏cyclin D1和cyclin D2表达的MCL患者,是否可以结合MCL肿瘤细胞中存在SOX11强表达,以及CD27和CD23呈阴性表达,将其与CD5+的边缘区淋巴瘤或慢性淋巴细胞白血病患者相区分。因此,同时涉及cyclin D1和cyclin D2均呈阴性表达的MCL的选择性分子发病机制仍有待进一步研究。
综上所述,随着分子生物学研究的深入,MCL的发病机制有望被进一步揭示,并且可能为其治疗开辟崭新的途径。
无





















