白血病分子生物学梅白血病分子生物学课件

白血病分子生物学朱勇梅-白血病分子生物学2023/6/7白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学白血病的分子机制白血病的分子检测白血病分子检测的临床应用白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子机制基因(gene)：合成有功能的蛋白质多肽链或RNA所必需的全部核酸序列。癌基因(oncogene)：细胞或病毒中存在的，能诱导正常细胞转化并使之获得新生物特征的基因。癌基因活化的方式：

点突变染色体重排基因扩增抑癌基因(tumorsuppressorgenes)：指一类基因，其产物对细胞生长增殖起负调控的作用，并能潜在抑制细胞的恶变。

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子机制白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子机制增殖过度分化阻断凋亡受抑白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学“二次打击”学说D.GaryGillilandBestPractice&ResearchClinicalHaematology.2003;16:409-417白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测SouthernblotNorthernblotWesternblotFISHPCR测序芯片白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测PCR反应原理白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学N=N0x(1+E)n

N：扩增子数量N0：起始模板数量E：扩增效率n：循环数白血病的分子检测PCR理论方程白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测PCR方法优点快速灵敏特异PCR方法缺点假阳性假阴性白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测PCR：仅适用于染色体断裂点丛集于相对小的范围内（<2kb），如T-ALL中SIL-TAL1。

RT-PCR：可用于染色体断裂点跨越很大的区域的融合基因。

巢式RT-PCR：可显著提高反应的特异性，增加扩增效率。RQ-PCR：可定量扩增产物。白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测RQ-PCR（Real-timeQuantitativePCR）荧光标记扩增产物荧光标记引物特异性荧光标记探针TaqMan探针、分子信标、杂交双探针荧光染料直接结合扩增产物SYBRGreenI与DNA双链结合动态监测荧光信号变化白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TaqMan探针法特异性高多重基因定量成本较高白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学SYBRGreenI法成本低最适合初步筛查熔解曲线功能无法多重检测无模板特异性灵敏度低白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测CT值：荧光信号有统计学意义显著增长（穿过阈值线）时的循环次数CT值与起始模板量成反比白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测RQ-PCR的检测系统：该系统内置了96孔PCR仪，且在每个反应孔上均有一个监测探头用于检测PCR反应管中的荧光强度。平均每8-12秒就检测一次，以达到实时检测的目的。系统中的电脑系统同时不断地分析来自检测系统的信息，不断计算每个反应管中的荧光强度，并最终得到CT值。该系统可以根据标准品的CT值和拷贝数自动绘制标准曲线，并计算未知样品中的目的基因拷贝数。白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病的分子检测RQ-PCR方法优点：

灵敏而特异起点定量闭管化学（污染的风险低）没有PCR后处理（无需走胶，拍照等）高度自动化定性：单数据点测定定量：多数据点测定能做基因分型及SNP鉴定白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学RQ-PCR的操作流程从细胞或组织中抽提DNA或RNA用PCR或RT-PCR扩增特异片段将PCR产物克隆到合适的载体上纯化，定量和系列稀释质粒DNA或RNA体外转录成RNA片段（仅用于RNA样品）构建标准曲线（CTυlgcopy）样品的定量检测校正样品基因拷贝数白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子检测的临床应用白血病的分子生物学检查对白血病诊断分型及预后判断有以下几方面意义：补充MIC检查的不足发现新的亚型监测白血病的微小残留病灶（MRD）为研究白血病的发病机制打下基础白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子检测的临床应用PCR方法检测MRD常用的分子标志

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学AML1-ETOt(8;21)(q22;q22)6~8%原发性AML，在M2中的阳性率为20~40%，在M2b中阳性率为90%少见于M4和M1，极少见于MDS和骨髓增生综合症AML1-ETO+白血病细胞有一定程度的分化能力，能分化至较成熟的嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞，且对化疗反应较敏感AML1-ETO+患者对大剂量阿糖胞苷治疗效果好，具有较高的缓解率，无病生存期长，预后较其他AML亚型（M3除外）好白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学AML1-ETO对初发患者进行t(8;21)和AML1-ETO融合基因的检测对其预后判断及治疗方案的制定相当重要AML1-ETO定性结果不能用于评价患者MRD情况RQ-PCR能实时反映体内AML1-ETO水平。连续定量AML1-ETO转录本水平可判定有高复发风险的患者，以便及早治疗干预以防血液学复发白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学AML1-阴性ETO+白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学C-KIT基因突变C-KIT为III型受体酪氨酸激酶家族（还包括c-FMS，PDGFRβ和c-KIT）成员之一AML1-ETO可诱导性表达的转基因小鼠，并不导致白血病发生C-KIT突变可见于伴inv(16)的M4以及伴t(8;21)的M2患者26/54例(48.1%)M2b患者中检测到C-KIT基因突变57例不伴t(8;21)的其他类型血液肿瘤患者均未检测到C-KIT基因突变以上结果提示C-KIT突变与M2b密切相关(R=0.94,P<0.01)白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学C-KIT基因突变C-KIT基因结构JM白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学C-KIT基因突变外周血白细胞计数白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学C-KIT基因突变生存曲线白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学PML-RARαt(15;17)(q22;q21)98%M3患者继t(15;17)之后，又先后发现4种M3特异的累及RARα的变异性染色体易位：t(11;17)(q23;q21)，t(5;17)(q35;q21)，t(11;17)(q13;q21)以及dup(17)(q21.3;q23)，分别产生PLZF-RARα，NPM-RARα，NuMA-RARα和STAT5b-RARα融合基因临床上，具有PLZF-RARα或STAT5b-RARα融合基因患者对ATRA治疗不敏感，其余三种染色体易位患者经ATRA治疗可获完全缓解

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学PML-RARαAPL累及的RARα基因及其伙伴基因结构示意图

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学PML-RARα由于PML基因断裂点不同产生3种不同的PML-RARα异构体

约55%的M3患者为L型，40%为S型，5%为V型，且每位患者只表达一种PML-RARα融合蛋白形态学上S型白血病细胞常为低分化的并且这些患者可见继发细胞遗传学异常，V型APL患者的白血病细胞体外对ATRA的敏感度低

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学PML-RARαRT-PCR检测PML-RARα是敏感且特异的APL诊断方法，还能用于治疗后MRD监测。PML-RARα阳性提示的分子复发常早于临床复发3-6个月，为临床采取进一步治疗措施提供了保障RQ-PCR能有效反映患者在发病、治疗、缓解、复发整个过程的白血病细胞负荷，在MRD监测中比RT-PCR具有更高价值

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学L+阴性S+白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学FLT3基因突变Fms-relatedtyrosinekinase3FLT3为III型受体酪氨酸激酶家族（还包括c-FMS，PDGFRβ和c-KIT）成员之一，该类受体因在造血过程中造血细胞的增殖和存活中发挥重要调控作用综合国外各研究报道，FLT3-ITD和D835突变在AML中阳性率分别为24%(385/1585)和7%(30/429)，总阳性率超过30%，使其成为AML中最普遍发生突变的靶基因许多临床研究发现，FLT3突变还与临床预后密切相关，尤对60岁以下的AML患者，FLT3突变患者预后较差，且可独立于核型之外白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学FLT3基因突变白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学FLT3基因突变FLT3基因主要突变类型白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学FLT3基因突变mut-FLT3信号通路白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学FLT3基因突变外周血白细胞计数白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学CBFβ-MYH11inv(16)(p13;q22)及t(16;16)(p13;q22)主要见于M4Eo，10%不伴异常嗜酸细胞M4，少见于M2CBFβ-MYH11融合蛋白通过干扰核心结合因子（corebindingfactor,CBF）的转录激活作用而致病具有CBFβ-MYH11的患者对化疗敏感，预后较好，故提高检测率尤具临床意义

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学CBFβ-MYH11CBFβ-MYH11具有多种变异型，其中最常见的为A型，占80%RT-PCR检测CBFβ-MYH11进行MRD监测显示，大部分患者在完全缓解时PCR转阴，但仍有小部分长期存活者PCR仍为阳性最新研究采用RQ-PCR检测CBFβ-MYH11转录本水平来评价M4Eo患者MRD情况，预示复发

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学NPM基因突变Nucleophosmin，为核-浆穿梭蛋白，调控p53-ARF通路见于~50%核型正常的AML患者，而在伴低危/高危核型患者中极少见主要见于M4/M5中第12号外显子的插入/缺失伴此突变患者WBC计数高目前，此突变的预后价值各研究组报道不一，尚待进一步证实白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学DEK-CANt(6;9)(p23;q34)主要见于M2或M4，也见于M1，MDS-RAEB伴DEK-CAN的患者年龄一般较轻，且预后较差此类患者进行分子监测有助于判断患者预后，调整治疗方案

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学N-RAS基因突变为RAS基因家族成员之一，染色体定位于1p32.2。具有GTP/GDP结合和GTPase活性，调控正常细胞的生长此基因突变存在于11-30%AML突变热点位于codon12,13和61在inv(16)/t(16;16),inv(3)/t(3;3)中突变率较高，而在t(15;17)中低伴此突变患者外周血WBC计数低该突变预后意义尚不明白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学WT-1基因高表达Wilmstumor1是无特异分子异常的急性白血病患者理想的MRD检测指标伴此基因高表达者预后差，且表达程度与预后相关白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学BCR-ABLt(9;22)(q34;q11)15~30%成人ALL及3~5%儿童ALL9号染色体的断裂点与CML相同，但22号染色体断裂点具有异质性

此融合蛋白p190刺激细胞增殖的能力比p210要强。在转基因试验中观察到p190诱发的白血病具有起病早、发展快和恶性程度高的特点BCR-ABL+ALL患者预后差，5年存活率<20%，因此这些患者在缓解后需进行骨髓移植治疗

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学BCR-ABL对于自体或异体移植ALL患者，移植前后BCR-ABL的有无以及BCR-ABL的转录本类型与预后有关白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学e1a2+阴性白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学E2A-PBX1t(1;19)(q23;p13)5~6%儿童ALL和3%成人ALL此类患者具有高的白细胞计数，高的血清乳酸脱氢酶及中枢神经系统症状，预后差，平均无病生存期（DFS）仅6个月，3年DFS为20%，需给予这些患者强化治疗才能获得较好的预后核型和E2A-PBX1检测对此类患者的诊断和治疗方案的选择至关重要E2A-PBX1的预后价值需更多的临床研究证实白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TEL-AML1t(12;21)(p13;q22)25%儿童ALL，是儿童ALL中最常见的分子异常目前为止尚未在T-ALL，AML或NHL中发现t(12;21)，在婴儿白血病中极少报道，在成人白血病患者中频率很低（<2%）此类患者发病年龄小（2岁~10岁），WBC计数低（<50000/L），免疫表型为前B-ALL此类患者对治疗反应佳，完全缓解时间长，预后好白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TEL-AML1由于12p和21q末端在常规显带中很相似，因此常规细胞遗传学方法检出率仅0.05%，需应用FISH或RT-PCR方法提高检测阳性率TEL基因重排是独立预后因素，RT-PCR检测TEL-AML1融合基因能将低危险度与高危险度的ALL患者区分开来。因此早期检测TEL-AML1融合基因对临床预后，确定合适的治疗方案都有重要意义白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MLL相关融合基因累及MLL基因的分子异常见于5.2%AML，22%ALL和混合性白血病及某些淋巴瘤，还可见于治疗相关白血病，尤接受topoisomeraseII抑制剂治疗的患者MLL基因涉及五十余种染色体易位，产生不同的融合蛋白，且每种融合蛋白都与特定的白血病表型相关。最常见的有：

t(4;11)(q21;q23)MLL-AF4融合基因ALLt(9;11)(p22;q23)MLL-AF9融合基因AMLt(11;19)(p13;q23)MLL-ENL融合基因AML及ALL白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MLL相关融合基因至今，MLL相关融合蛋白的致病性还不清楚，推测其可能具有双重作用：——融合蛋白可能获得新的功能，促使细胞转化——MLL发生断裂后，缺失锌指结构域的MLL不能与DNA结合，失去其转录活化功能，使受MLL调节的靶基因（HOX基因）表达异常，也影响造血细胞的发育

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MLL-AF4t(4;11)(q21;q23)t(4;11)的发生率在不同年龄段是不同的，在婴儿ALL中最多见，为50~70%，而在儿童和成人中较低，分别为2%和3~6%此类患者发病年龄低（通常<2岁），白细胞计数高，常伴有内脏巨大并累及中枢神经系统此类患者病情凶险，预后差。患者对标准治疗方案很可能无效，需给予强化治疗。目前应用高剂量Ara-C治疗，使这些患者预后有所提高

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MLL-AF4对≤2岁的婴幼儿急性白血病患者应常规进行MLL-AF4融合基因的检测以筛选出高危患者，给予强化治疗提高生存率RT-PCR可在所有t(4;11)患者初发时检测到MLL-AF4融合基因。由于该融合基因累及的2个基因的断裂点变异性较大，因此PCR应包括所有断裂点以免产生假阴性结果

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TAL1基因重排

t(1;14)(p32;q11)，TAL1-TCRδ融合基因

3%T-ALL

易位使TAL1基因与TCRδ位点并置，其5´端正常转录调节被TCRδ5´部分所取代，而后者在T细胞中有高表达

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TAL1基因重排1p32缺失，SIL-TAL1融合基因

16~26%T-ALL该重组仅见于T-ALL，是T-ALL的一个有用的克隆标志缺失部分可能为TAL1基因的调控序列，使TAL1基因表达失控，导致与染色体易位相似的表型常规遗传学方法检测不到这一异常，而SIL-TAL1融合处特异的序列能作为这类患者特异的分子标志用于PCR检测白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学TAL1基因重排TAL1异常仅见于T-ALL，尚未见于B-ALL，AML和T细胞NHL，是儿童T-ALL中最常见非随机遗传缺陷，是监测大多数T-ALL的侯选基因伴TAL1异常的患者血象表现为高白细胞计数，高血红蛋白含量，免疫表型为CD2+/CD10–尽管在治疗反应上，有TAL1重排患者和无TAL1重排患者无显著差异，但伴TAL1重排患者4年无事件生存率（EFS）高于不伴TAL1重排的患者，分别为59±11%和44±7%，提示伴TAL1重排患者预后较好

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学HOX11基因异常表达

t(10;14)(q24;q11)，t(7;10)(q34;q24)7%的T-ALL易位使HOX11基因受控于TCRδ和TCRβ基因调控序列，导致其异常表达另有部分HOX11高表达患者核型正常伴有此种异常的患者对联合化疗反应好，预后也较其他T-ALL患者要好，完全缓解率为100%，平均无病生存期为46个月，3年无病生存率为75%白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学HOX11L2基因异常表达t(5;14)(q35;q32)20%的儿童T-ALL易位使HOX11L2基因处于CTIP2调控元件的控制下，而CTIP2基因在T淋巴细胞分化时高度表达在随访患者中检测到高水平HOX11L2说明白血病细胞的存在，强烈预示复发，而完全缓解患者HOX11L2表达水平迅速降低，并维持在一个低水平。可见HOX11L2的表达水平可作为MRD检测的标志

白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学NOTCH1基因突变NOTCH1信号对CLP(commonlymphoidprogenitors)向T细胞定向以及前T细胞受体复合物组装是必须的35-50%T-ALL患者存在此基因突变伴NOTCH1基因突变的成年T-ALL患者预后较差白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学NOTCH1基因突变NOTCH1基因结构白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学NOTCH1基因突变生存曲线白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学BCR-ABLt(9;22)(q34;q11)>90%CML患者BCR-ABL融合蛋白（p210）的酪氨酸蛋白激酶活性较正常ABL高，可能是BCR对ABL激酶活性调节区的作用所致由于<5%CML患者为隐匿性Ph染色体，因此无Ph染色体CML患者还需使用更灵敏的分子检测手段如FISH或RT-PCR检测BCR-ABL融合基因RT-PCR还能区分e1-a2和b2-a2/b3-a2二种BCR-ABL转录本，从而区分ALL患者与CML急淋变患者，进而分别对两种不同患者采用不同的治疗方案白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学BCR-ABL巢式RT-PCR检测BCR-ABL融合基因用于CML移植患者移植后MRD监测。可在患者血液学复发前的6~24个月骨髓检测就呈阳性。RQ-PCR还能动态观察患者治疗后BCR-ABL转录本水平变化情况，反映疗效。白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学b3a2+b2a2+阴性白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学GATA2基因突变调控早期造血干细胞增殖分化的转录因子，维持造血干祖细胞的增殖和自我更新能力CML急变患者中新发现GATA2基因突变，而CML慢性期、加速期，AML（M1-M7），MDS，ALL，CLL，淋巴瘤和骨髓瘤患者，以及正常对照均未发现该突变，可见GATA2基因突变仅与CML急变相关，是CML疾病进展过程中的获得性突变。总发生率为12.5%（5/40），且均造成CML急粒单变GATA2基因突变与CML患者疾病进展和预后的关系有待进一步阐明白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学JAK2基因突变Januskinase2此基因突变主要见于MPD和MDS，另可存在于部分AML尤M2突变为V617F突变去除了JAK2JH2负性调控，导致该基因的持续活化，赋予细胞增殖存活优势JAK2可成为靶向治疗的靶点白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MDS相关基因异常Delta样(Dlk)基因编码Dlk蛋白在MDS明显增高者55%，而AML仅10%，可能是MDS特异性基因，但作为诊断MDS的标志基因尚待进一步确定白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MDS相关基因异常RAS此原癌基因超家族编码鸟苷三磷酸水解酶(GTPase)调节细胞生长相关信号ras癌基因的活化，尤其是N-ras的激活可在约35%的MDS患者中发生FMS为集落刺激因子1，控制单核-巨噬细胞生长、分化及功能fms基因的突变可在16%的MDS患者中发现ras和fms突变主要见于粒-单细胞分化的疾病，即MDS中的CMML，患者生存期短，转AML多白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学MDS相关基因异常p53在MDS时，p53突变较少见(<5%)，但在较为进展的病例中可高达15%p53突变意味着化疗耐药和生存期缩短，因而是一种有意义的预后指标FLT310%MDS有FLT3点突变，加快进展为AML，但FLT3-ITD少见AML1(RUNX1)为MDS较常见的点突变，发生率25%，导致核心结合因子(CBF)亚单位正常功能缺失，易转化AML白血病分子生物学朱勇梅白血病分子生物学Ig/TCR基因重排Ig/TCR基因重排检测，对决定白血病的细胞来源系列乃至分化阶段，有重大意义在B系ALL中分别有95%，