骨髓纤维化

有证据表明许多骨髓纤维化病例与9p染色体上的JAK2基因(147796)发生体细胞突变,1p34上的MPL基因(159530)发生体细胞突变或体细胞相关19p13染色体上的CALR基因(109091)中的突变。

在骨髓纤维化的病例中,还发现了TET2基因(612839),ASXL1基因(612990),SH2B3基因(605093),SF3B1基因(605590)和NFE2基因(601490)的体细胞突变。

Phenotype-Gene Relationships

Location Phenotype Phenotype
MIM number
Inheritance Phenotype
mapping key
Gene/Locus Gene/Locus
MIM number
1p34.2 Myelofibrosis with myeloid metaplasia, somatic 254450   3 MPL 159530
9p24.1 Myelofibrosis, somatic 254450   3 JAK2 147796
12q24.12 Myelofibrosis, somatic 254450   3 SH2B3 605093
19p13.13 Myelofibrosis, somatic 254450   3 CALR 109091

▼ 临床特征
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Sieff和Malleson(1980)描述了一个兄弟姐妹,他们在7周和8周龄时发生了致命的致命性骨髓增生性疾病。骨髓显示造血功能降低,伴有广泛性纤维化。尽管临床上与家族性噬血细胞性网状结构相似,但该疾病并未显示出特征性的噬血细胞增多症为突出特征。父母没有亲戚。

邦德尔等(1998年)报道了2个姐妹,父母均为非血缘父母,有特发性骨髓纤维化和多发性血管瘤。姐姐在4岁时出现苍白,无力和紫癜。妹妹因发烧和脾肿大而在7个月大时住院。姐姐的脖子和后背上有多个小的血管瘤。

▼ 临床管理
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Passamonti等(2014年)报道了2名因CALR突变而导致的非相关性骨髓纤维化患者对JAK2抑制剂fedratinib治疗的良好反应。Cazzola和Kralovics(2014)回应说,在没有JAK2突变的骨髓纤维化患者中,已经报道了另一种JAK2抑制剂ruxolitinib的有效治疗,这与Passamonti等人的发现一致(2014年)。

Cassinat等(2014年)报道了2例具有CALR突变和原发性血小板增多症的患者,对peginterferon alfa-2a治疗反应良好。

▼ 分子遗传学
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Baxter等(2005年)和Kralovics等(2005年)发现,特发性骨髓纤维化患者分别有50%(16名中的8名)和57%(23名中的13名)的JAK2基因携带了体细胞突变(V617F; 147796.0001)。

皮克曼等(2006年)在45位患有髓样化生(MMM)的骨髓纤维化患者中,有4位(9%)在MPL基因(W515L;159530.0011)中发现了体细胞突变。在疾病表现时,两名患者也有白细胞增多和血小板增多。功能表达研究表明,这是一个激活突变,赋予细胞培养物中细胞因子非依赖性生长和对血小板生成素(THPO; 600044)的超敏性。Pardanani等(2006年)确定了9名患有髓样化生的骨髓纤维化患者的MPL基因的体细胞突变(W515L和W515K;159530.0011)。这些患者中的一些对于JAK2 V617F突变也是杂合的。

Delhommeau等(2009年)分析了320例髓样癌患者骨髓细胞中的TET2基因(612839),并鉴定了4例原发性骨髓纤维化患者中的TET2缺陷,其中3例也表现出JAK2 V617F突变。

Jutzi等(2013年)在8例骨髓增生性疾病患者(包括3例真性红细胞增多症(PV; 263300))中,发现NFE2基因的7种不同的体细胞插入或缺失突变(601490))和5例原发性或继发性骨髓纤维化。体外研究表明,突变体截短的NFE2蛋白无法结合DNA,并且丧失了报告基因的活性。但是,突变NFE2构建体与野生型NFE2的共表达导致转录活性显着增强。对患者细胞的分析显示,突变型截短蛋白水平较低,但是与对照细胞相比,野生型NFE2蛋白水平升高,这可能是由于mRNA的增加和野生型蛋白稳定性的提高。所有接受测试的7名患者还携带了JAK2 V617F突变(147796.0001)。由3名患者生长的造血细胞集落表明,NFE2突变是在JAK2突变之后获得的,进一步的细胞研究表明,与仅携带JAK2突变的细胞相比,NFE2突变赋予了细胞增殖优势。携带突变型NFE2的细胞显示出S期细胞比例的增加,这与细胞分裂和增殖的增强相一致,这与更高水平的细胞周期调节剂有关。这些发现在携带NFE2突变的小鼠中得到了复制,这些小鼠发生了血小板增多,红细胞增多和嗜中性粒细胞增多。

▼ 发病机理
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大多数患有骨髓增生性肿瘤(MPN)的患者(如骨髓纤维化)在造血干细胞(HSC)中具有获得性的JAK2突变(V617F; 147796.0001),使该激酶具有组成型活性,导致不受控制的细胞扩增。Mendez-Ferrer等(2008)和Mendez-Ferrer等(2010年)表明,交感神经纤维支配的骨髓巢蛋白(NES;600915)阳性间充质干细胞(MSC)调节正常的HSC。Arranz等(2014年)证明了取消这种调节回路对于MPN发病机理至关重要。支持雪旺氏细胞和巢蛋白阳性MSC的交感神经纤维在MPN患者和在HSC的JAK2基因中表达人V617F突变的小鼠的骨髓中持续减少。出乎意料的是,MSC的减少不是由于分化,而是由于突变的HSC产生的IL1B(147720)触发的骨髓神经损伤和雪旺细胞死亡。反过来,体内Nestin阳性细胞的耗竭或其CXCL12的产生(600835)扩大了突变的HSC数量并加快了MPN进程。相反,施用神经保护药或拟交感神经药可防止突变型HSC扩增。用β-3肾上腺素能激动剂治疗,可恢复巢蛋白阳性MSC的交感调节,通过间接减少白血病干细胞的数量,防止了这些细胞的丢失并阻止了MPN的进展。Arranz等(2014年)得出的结论是,他们的研究结果表明,突变型HSC驱动的生态位损害对MPN中的疾病表现至关重要,并确定了形成生态位的MSC及其神经调节作用作为治疗目标。

▼ 动物模型
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Kaufmann等(2012)发现在造血细胞中过度表达Nfe2基因的小鼠出现了骨髓增生性疾病的特征,包括血小板增多症,白细胞增多症,Epo孤立的集落形成,特征性的骨髓组织学,干细胞和祖细胞的扩增以及自发转化为急性髓样白血病。该表型可移植到第二代受体小鼠。Nfe2转基因小鼠的细胞显示出组蛋白H3的乙酰化不足(602810)。用组蛋白脱乙酰基酶抑制剂(HDAC-1)处理小鼠可恢复组蛋白H3乙酰化的生理水平,降低Nfe2表达,并使血小板数量正常化。类似地,用HDAC-1治疗的患有骨髓增生性疾病的患者显示NFE2表达降低。这些数据确立了异常NFE2表达在骨髓增生性疾病的病理生理中的作用。