JAK2 V617F突變與真性紅細(xì)胞增多癥的研究進(jìn)展

劉學(xué)文　馬宏杰

[摘要] 真性紅細(xì)胞增多癥（PV）的發(fā)病與JAK2基因突變著密切關(guān)系。該突變通過過度激活JAK-STAT信號通路，誘導(dǎo)PV發(fā)生。目前，JAK2基因突變已經(jīng)成為診斷PV的重要條件，JAK2抑制劑在臨床前試驗中初見成效，進(jìn)入早期臨床試驗。該文就近年來JAK2 V617F基因突變在PV臨床診斷及靶向治療方面的進(jìn)展及存在問題進(jìn)行綜述。

[關(guān)鍵詞] 真性紅細(xì)胞增多癥；骨髓增殖性腫瘤；JAK2；V617F

[中圖分類號] R55 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-0742（2014）07（c）-0194-03 真性紅細(xì)胞增多癥（Polycythemia Vera， PV），是一種原因未明的造血干細(xì)胞克隆性疾病，為骨髓增殖性腫瘤（myeloproliferative， MPN）中的一種，以紅系細(xì)胞異常增殖為特點，紅細(xì)胞過度增生引起全血容量增多及血液粘稠度增加，常伴白細(xì)胞和血小板增多，病情進(jìn)展可出現(xiàn)骨髓纖維化或向急性白血病轉(zhuǎn)化。臨床表現(xiàn)有皮膚紅紫、肝脾腫大、高尿酸血癥、高血壓等，可并發(fā)血栓栓塞和出血癥狀。PV的病因及發(fā)病機制尚不明了，臨床上需要與繼發(fā)性紅細(xì)胞增多癥相鑒別，對于一些病史、臨床癥狀不典型的病例，鑒別上有困難。但近年發(fā)現(xiàn)JAK2酪氨酸激酶突變（ JAK2 V617F）與PV有密切關(guān)系后， PV的診斷標(biāo)準(zhǔn)有了安突破性的進(jìn)展。現(xiàn)綜述如下。

1 PV發(fā)病機制的研究進(jìn)展

紅細(xì)胞生成素（erythrogenin，EPO）是由腎間質(zhì)分泌的參與紅系造血的重要內(nèi)分泌激素，是生理條件下紅細(xì)胞生成、增殖、分化、成熟的主要調(diào)控因素，其與紅系祖細(xì)胞上的紅細(xì)胞生成素受體（ EPO-R）結(jié)合后，EPO-R的空間構(gòu)象發(fā)生改變， 使與其結(jié)合的JAK2磷酸化激活，繼而使胞漿內(nèi)多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子—STAT，MAPK， PI3K等活化，調(diào)節(jié)核內(nèi)DNA 的轉(zhuǎn)錄和翻譯，促進(jìn)紅系造血。臨床觀察發(fā)現(xiàn)， PV患者血清EPO水平并不增高， 甚至減低，但其外周血中紅細(xì)胞絕對值卻明顯增多。體外培養(yǎng)顯示，PV患者的造血干/祖細(xì)胞（HSPC）對EPO以及多種造血生長因子高度敏感。PV患者的HSPC能在不含EPO的血清培養(yǎng)液中繼續(xù)增殖分化形成內(nèi)源性紅細(xì)胞集落（Endogenous Erythroid Colonies，EEC），而正常人的HSPC需要在EPO的刺激下才能形成EEC[1]。然而這種現(xiàn)象不是PV病人所特有的改變，其他骨髓增殖性腫瘤（MPN）—原發(fā)性血小板增多癥，原發(fā)性骨髓纖維化患者中也可出現(xiàn)[2]。研究表明，PV者紅系祖細(xì)胞的分裂速度不比正常人快，但有Bcl-2或Bcl-xl抗調(diào)亡蛋白上調(diào)，Bcl-xL表達(dá)失控，促使紅系祖細(xì)胞對調(diào)亡產(chǎn)生抵抗，紅細(xì)胞不能正常死亡而不斷積聚[3]。

研究者于2004年就發(fā)現(xiàn)PV病人非EPO依賴性分化，JAK2和其他激酶的抑制因子在此過程中起重要作用[4]，因此國內(nèi)外許多研究組進(jìn)一步研究導(dǎo)致EEC形成的潛在機制。體外培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，JAK2抑制劑AG490能明顯減少PV患者的EEC的生成數(shù)量。應(yīng)用RNA干擾技術(shù)，將JAK2基因部分緘默，出現(xiàn)EEC生成數(shù)量明顯減少現(xiàn)象，且紅細(xì)胞出現(xiàn)分化、成熟障礙，表明JAK2對EEC的形成十分重要。Levine等[5] 應(yīng)用高通量基因測序方法對164例PV患者粒細(xì)胞DNA進(jìn)行測序，發(fā)現(xiàn)了JAK2 V617F突變。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)PV患者此突變陽性率為95%[6]。

2 JAK2蛋白及JAK2基因突變

JAK蛋白家族是由4個不同的JAK激酶組成：JAK1、JAK2、JAK3、TYK2，為非受體型即細(xì)胞內(nèi)激酶，它們有高度保守性。JAK2蛋白相對分子量為13493，由1132個氨基酸構(gòu)成，定位于8號染色體短臂2區(qū)4帶。JAK2從N末端到C端依次由7個JAK同源區(qū)（JH1-JH7）構(gòu)成。N末端JH1具有酪氨酸激酶活性，為激酶結(jié)構(gòu)域；與其相鄰的JH2結(jié)構(gòu)域，是一個假激酶域；JH3-JH4為假性SH2區(qū)，其功能尚不十分清楚；位于C端的JH6 -JH7 為FERM區(qū)，可與多種細(xì)胞因子受體相互作用[7]。生理狀態(tài)下，JH2結(jié)構(gòu)域沒有催化活性，但對于JH1激酶活性具有負(fù)性調(diào)控作用[8]。在缺失配體情況下，它有自動抑制功能，阻止受體磷酸化，如果這個區(qū)域的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變異，其自動抑制功能將消失，完整的JH2結(jié)構(gòu)域是JAK2對細(xì)胞因子反應(yīng)的活性的保障。

研究者對PV患者JAK2基因進(jìn)行測序后發(fā)現(xiàn)，JAK2基因編碼序列（ATG開始）的第1849位核苷酸發(fā)生了G→T改變，翻譯過程中，第617位氨基酸由原來的纈氨酸錯義編碼為苯丙氨酸，也就是JAK2 V617F突變。苯丙氨酸分子量較纈氨酸大，其替代纈氨酸后，HJ2三級結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不穩(wěn)定，JH2區(qū)蛋白的正常折疊狀態(tài)不能有效維持，導(dǎo)致JH1活化環(huán)相互接近，造成JAK2的持續(xù)活化[5-7]。

3 PV與JAK2基因突變

在生理造血過程中，無EPO存在時，EPO-R與野生型 JAK2結(jié)合，形成無活性的二聚體，胞漿內(nèi)的多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子不被活化，紅系祖細(xì)胞不發(fā)生分化及增殖。如發(fā)生JAK2 V617F突變，導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生非因子依賴性生長，在低水平或無EPO存在條件下，上述信號傳導(dǎo)也呈持續(xù)性增強，共表達(dá)轉(zhuǎn)化細(xì)胞可以向紅系細(xì)胞增殖分化，導(dǎo)致PV發(fā)生。

近些年的研究中，采用多參數(shù)流式細(xì)胞術(shù)對PV患者的造血干細(xì)胞、髓系共同祖細(xì)胞、巨核/紅系祖細(xì)胞及粒/巨噬祖細(xì)胞進(jìn)行分選分離后，在上述各系細(xì)胞中均可檢測出JAK2 V617F突變，證實JAK2 V617F突變發(fā)生在HSC水平[9]。還有研究表明，JAK2 V617F突變可促進(jìn)細(xì)胞G1/S周期加速，增殖分化能力增強[10]。此外一些研究顯示，JAK2 V617f突變負(fù)荷與PV的病程長短、臨床表現(xiàn)及預(yù)后具有相關(guān)性，另突變型和野生型JAK2的比例會對疾病表現(xiàn)型產(chǎn)生影響，嚴(yán)重的心血管事件更易發(fā)生于突變負(fù)荷較高的患者，針對這些患者，盡早的干預(yù)及治療十分必要[11-13]。endprint

臨床工作中，僅根據(jù)紅細(xì)胞、血紅蛋白水平及骨髓病理檢查，將真性紅細(xì)胞增多癥和繼發(fā)性紅細(xì)胞增多癥區(qū)分開并不容易，但結(jié)合JAK2 V617F突變及EPO水平，確診并不難[14]。因此該基因突變目前已成為診斷PV的一項重要的指標(biāo)，有利于該疾病的早期診斷及早期治療，大大減少了嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。

4 JAK2 V617F突變靶向治療前景

傳統(tǒng)的治療真性紅細(xì)胞增多癥的手段有減輕癥狀、靜脈放血、放射性核素P、干擾素、抑制細(xì)胞增殖及干細(xì)胞移植等，雖然能夠最大程度地減少并發(fā)癥，延長生存期，但是其毒副作用仍難以克服。近年來以JAK2 V617F突變?yōu)榘悬c的藥物研究為該疾病的治療帶來了新的希望，有望使PV患者生存期進(jìn)一步延長。目前，有些JAK2抑制劑已進(jìn)入臨床試驗階段[15]，并取得初步的結(jié)果，使PV患者JAK2基因突變的負(fù)荷減輕、臨床癥狀改善、血栓栓塞等并發(fā)癥減少[16]。不過也有研究[17]表明，JAK2 V617F突變并不是PV發(fā)病的最根本原因，部分臨床確診的PV患者未檢測出JAK2 V617F突變；另外，一些研究發(fā)現(xiàn)，部分患者存在單克隆性造血，其在JAK2 V617F突變之前已經(jīng)存在了。說明在JAK2 V617F突變可能是PV發(fā)病的中間環(huán)節(jié)，其他類型的突變在其發(fā)生之前就已經(jīng)存在，與JAK2 V617F突變共同參與了PV的發(fā)病。對于JAK2 V617F突變，有許多問題尚不確切，仍需進(jìn)一步深入研究。

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（收稿日期：2014-04-28）endprint