核仁磷酸蛋白突变与血液肿瘤

核仁磷酸蛋白突变与血液肿瘤【摘要】核仁磷酸蛋白是一类穿梭于核仁、核质和胞质的蛋白质。最近在核型正常的急性髓系白血病和少数骨髓增生异常综合征中发现有NPM基因突变及其蛋白的胞浆移位，突变的NPM可能通过下调肿瘤抑制因子Arf启动p53活性和诱导细胞周期停止而促进细胞恶性增殖。临床研究提示，NPM突变与急性髓系白血病患者的预后相关，并且可作为微量残留白血病的监测指标。这些发现提示NPM突变可能在髓系白血病的发生中具有重要作用。本文就NPM突变在血液肿瘤中的研究进展做一综述。

【关键词】核仁磷酸蛋白血液肿瘤Arf；P53

NucleophosminMutationsinHematologicalMalignancies——Review

AbstractNucleophosmin(NPM)isaproteinthatshuttlesbetweenthenucleus,nucleoplasmandcytoplasm.NPMgenemutationsandaberrantcytoplasmicNPMlocalizationhavebeenrecentlydescribedinacutemyelogenousleukemia(AML)withnormalkaryotypeandinafewmyelodysplasticsyndromes.ExpressionofNPMmutantreducestheabilityofArftoinitiateap53responseandtoinducecellcyclearrest.ClinicalresearchhasrevealedthatNPMmutationsarerelativetoprognosisandcanbeusedtomonitorandquantifyminimalresidualdisease(MRD)inAMLpatientswithnormalkaryotype,therefore,thesefindingsindicatethatnucleophosminmutationsmightcontributetoillustrationofmyeloidleukemogenesis.Inthispaper,theresearchprogressofnucleophosminmutationsinhaematologicalmalignancieswasreviewed.

KeywordsNucleophosmin；haematologicalmalignancies；Arf；P53

核仁磷酸蛋白是位于核仁颗粒区的主要蛋白分子之一，能穿梭于核仁、核质和胞质之间，参与核糖体前体运输和合成及中心体的复制，进而调控细胞的周期进程和增殖发育。NPM高表达于增殖活跃的细胞包括肿瘤细胞和干细胞，在肿瘤形成过程中发挥重要作用。实体肿瘤细胞往往高表达NPM基因，产生过量核仁磷酸蛋白，促进细胞恶性增殖和抵抗凋亡发现%的成人AML患者存在NPM突变，表明在儿童AML中NPM发生突变的可能性比成年病例要低得多。进一步详细分析NPM突变的儿童AML患者的临床特点，发现在性别和白细胞计数方面，NPM突变型和NPM野生型病例没有显着的差异，但是在年龄上存在明显的趋势，年龄大于10岁的儿童AML患者中有%发生NPM突变，说明对于年龄较大的儿童，发生NPM突变的可能性相对地说较高。这与在成人患者中NPM突变的发生率与年龄呈正相关的特点相似。

相对于急性髓系白血病而言，在慢性髓系白血病中NPM突变并不普遍。Jonathan等［11］研究发现，如果在慢性髓系白血病患者中一旦出现了NPM突变，这就提示慢性髓系白血病极有可能在短期内迅速地发展成为AML，使得患者的预后较差。目前在淋巴细胞白血病中NPM突变尚未见文献报道，这可能与这类血液肿瘤往往有明确的基因易位，并伴有异常核型有关。

NPM突变在骨髓增生异常综合征中的表达

除了在AML中发现有NPM突变以外，最近Zhang等［12］在38例原发性骨髓增生异常综合征(MDS)病例中，发现2例有NPM突变(占%)，分别是难治性贫血和难治性贫血伴原始细胞增多症I型。虽然这两例病人表现出异常的核型，但均未涉及NPM1所在的5号染色体的改变。而以往人们普遍认为，在MDS患者5号染色体上NPM1所在区域缺失，常常发生染色体易位而产生NPMMLF1融合基因。因此，作者认为该研究首次证实了在MDS中也存在NPM突变，并提出除了NPM1有关的染色体易位外，NPM突变也可能参与了MDS的发病机制，但其具体机制还有待进一步研究。

NPM突变的细胞生物学特征

进一步研究NPMc+细胞的生物学特征发现，NPMc+细胞除了拥有正常核型外，其他已知的AML致癌基因如MLL、DEKCAN基因等均未见异常［13，14］。尽管NPMc+细胞中FLT3基因内部串联重复频繁发生突变，其突变发生率显着高于胞浆中不含突变NPM的AML病例，但是NPM的胞浆移位与FLT3ITD的突变发生率具有独立的相关性。分析NPMc+累及的细胞亚群，发现NPM突变细胞不表达CD34干细胞表型，但常常表现为CD133-、HLADR-、FLT3+并且累及多谱系，提示并不是所有白血病细胞都存在NPM突变，NPMc+可能累及早期祖细胞水平［3］。采用基因芯片技术进一步对NPMc+细胞基因表达谱进行对比分析，发现NPMc+细胞高表达维持造血干细胞表型和增殖的基因，如HOX基因、Notch1ligandJAG1基因。这些研究结果提示，在异质性的白血病细胞群中NPMc+可能累及造血祖细胞甚至更早期的造血干细胞［15］。

NPM突变导致胞浆移位的分子机制

NPM突变是如何形成的呢？突变型NPM又是通过怎样的机制离开核仁进入胞浆的呢？现在对此已研究得比较清楚。

NPM突变的类型

NPM突变基因是杂合型的，在基因座上保留了1个野生型的等位基因。目前发现有40种NPM基因突变的变异体，都是由在外显子12的不同位置插入不同的核苷酸而产生，主要以6种变异体为主，其中最常见的是mutationA，它是在野生型NPM核苷酸序列上第956959位上插入1个TCTG4个核苷酸而形成串联重复序列；mutationB、C、D是在野生型NPM核苷酸序列上第960位之前插入了4个不同碱基而产生；而mutationE、F是由于缺失了野生型NPM核苷酸序列第965969位上的GGAGG碱基序列，但随后插入了2种不同的9个碱基的序列而产生［16］，如附表所示。

突变NPM胞浆移位的分子机制

MutationAF均导致了NPM基因外显子12的移码突变，使NPM蛋白C末端的7种氨基酸被11种氨基酸残基所取代，从而导致NPM蛋白C端的288和290位点上至少有1个色氨酸发生突变而产生一个核输出信号，最终使NPM移位到胞浆。

NPM突变的临床意义

NPM突变不仅主要出现在核型正常的AML患者细胞中，而且成人NPMc+的AML病例对化疗药物诱导的缓解敏感，因此Schnittger等［28］提出可以把NPMc+作为预测AML预后良好的因素之一。然而，NPM突变患者往往同时存在FLT3ITD突变，而在药物诱导AML缓解的试验中，发现FLT3ITD突变能够降低患者的完全缓解率(CR)，因此单纯NPMc+的AML患者预后较好，若同时伴随FLT3ITD突变，将会影响AML患者对化疗药物诱导的缓解效果［5］。因此，在实际应用中，不仅要检测突变NPM，还要同时检测FLT3ITD突变，并结合年龄等其它因素，综合判断原发性AML的预后［29］。

如何监测微量残留白血病，从而达到有效治疗并最终根治白血病的目的，一直是血液肿瘤学研究的热点。但到目前为止大部分核型正常的AML还没有可供选择的特异性指标。最近研究发现，NPM突变可作为监测MRD的新指标。利用RQPCR检测突变NPM基因cDNA的拷贝数，从而对MRD做出监测。在13例NPM突变的AML患者中，突变NPM基因的cDNA拷贝数均大于30000。经过药物治疗后，其中有10例获得血液学缓解，其突变NPM基因cDNA的拷贝数明显下降，而药物治疗无效的3例患者其突变NPM基因cDNA的拷贝数下降程度很小或不下降。这表明突变NPM基因cDNA的拷贝数与患者的临床状况有显着的相关性，因此NPM基因突变可作为监测MRD的新指标［16］。

结语

NPM是一种多功能的核仁磷酸蛋白，参与核糖体前体和其它蛋白的胞浆胞核穿梭运输，调节细胞周期和凋亡过程，在肿瘤的生长发育中起着重要作用。在核型正常的血液肿瘤中，NPM常常发生突变从而导致其移位至胞浆，突变NPM导致Arf失活，通过依赖或非依赖p53途径促进白血病细胞恶性增殖。但是NPM突变后如何参与控制中心体的复制使细胞仍然具有整倍体的属性，从而维持白血病细胞的正常核型？NPM突变p53失活后白血病细胞是如何维持基因组的稳定性？细胞恶性增殖需要大量核糖体的合成、组装和运输这又是通过怎样的机制而进行的？这些问题都有待研究查明。由于在正常核型的AML患者中，往往只有NPM突变这一分子特征，不伴有除FLT3以外的其他已知AML致癌基因的改变。因此，针对突变NPM的靶向分子治疗有可能成为治愈核型正常血液肿瘤的有力手段。

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