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王华教授:揭秘CLL和Ritcher综合征的分子图谱

05月22日
整理:肿瘤资讯
来源:肿瘤资讯

癌症自然史的关键在于进化、突变和选择的过程,这些过程对于帮助理解疾病进展、耐药性和复发具有重要意义。癌症由获得性突变导致的细胞多样性和选择性竞争中形成的克隆细胞群体构成,这些突变赋予了细胞生存优势,被称为癌症驱动基因。通过探索B细胞克隆扩张的自然历史,从单克隆B细胞增多症(MBL)到慢性淋巴细胞白血病(CLL),再到侵袭性的Richter综合征(RS),逐渐构成了癌症进化的模型。CLL是相对常见的白血病类型,而RS虽然发病率较低,但大多数患者的预后不良,中位总生存期(OS)不到1年。因此,迫切需要明确推动CLL向RS转变的因素,以改善患者的预后。【肿瘤资讯】特别邀请中山大学附属肿瘤医院王华教授针对相关综述的重点内容进行点评,详情如下。

CLL的种系遗传易感性

了解种系对体细胞突变的作用有助于揭示如CLL这类恶性肿瘤中克隆扩张的起源。全基因组关联研究共识别出43个对CLL风险有轻微影响的位点。这些风险位点大多位于非编码基因组区域,阐明这些风险位点的机制对于理解CLL发病至关重要。

通过整合这些种系遗传变异、基因表达和染色质结构,发现多个生物过程均与CLL的易感性有关,包括免疫功能障碍(如SP140、BCL6、OAS1和IRF8)、凋亡过程(如BCL2L11、CASP8、CFLAR、FAS、BMF和BCL2)、Wnt信号传导(如UBR5、TLE3和LEF1)、DNA损伤(如ATM)和端粒维护(如POT1、ACD)。这些过程与体细胞遗传变异有许多交汇之处,对于深入理解CLL的发病机制和潜在的治疗靶点具有重要意义。

CLL基因组

基因组异质性:虽然Binet和Rai临床分期系统对 CLL 临床结果具有很强的预测性,但每个分期组内存在较大的异质性。这种异质性可能与IGHV基因的体细胞高频突变有关。IGHV未突变(U-CLL)的CLL起源于幼稚B细胞,而与伴IGHV突变(M-CLL)的CLL患者相比,U-CLL患者预后较差。此外,约80%的CLL患者存在染色体异常,其中最常见的是13q缺失(55%)、11q缺失(18%)、tri(12)(16%)和17p缺失(7%)。这些染色体异常可能与ATM和BIRC3(11q)、TP53(17p)以及DLEU2(13q)内含子中编码的miR-15a/16驱动基因相关。这些细胞遗传学异常通常与相对有利的(13q del)、不利的(del(11q)和tri(12)),以及不良的(del(17p))患者预后相关。

研究者随后通过靶向测序发现了TP53、ATM和NOTCH1等基因的复发性单核苷酸变异(SNVs)、插入或缺失。此外,研究者还发现TP53突变与生存率显著降低以及对化学免疫治疗的反应受损有关。与其他癌症相比,CLL的总体突变负荷较低(∼1/Mb),M-CLL和U-CLL的编码突变率无显著差异。CLL基因组中的突变特征阐明了导致CLL诱变的生物过程,包括SBS5(时钟样)、DBS11(APOBEC)等。除了先前发现的染色体缺失外,研究还发现CLL患者出现复发性拷贝数改变(CNA)。复发性CNA位点的候选基因包括UCP2和UCRP3以及RPS14和TCOF1。

此外,利用代表性细胞的基因表达、染色质可及性和三维染色质结构有助于识别受体细胞非编码突变影响的其他基因。受非编码变异影响的调控元件和基因包括NOTCH1的3′UTR,以及NOTCH1的PAX5和BACH2启动子突变的增强子着丝粒。

M-CLL突变谱 vs U-CLL突变谱

SBS9和SBS85突变特征(AID)在M-CLL中较为常见,其中SBS9主要影响疾病进化的早期阶段,这可能反映了其起源于后生发中心细胞的情况。相比之下,U-CLL的驱动基因更为多样,而M-CLL的克隆突变比例更高。此外,KRAS、BRCC3、BCOR和SAMHD1、del(11q)、del(6q)和del(2p)是U-CLL特有的驱动因素,而MYD88、ITPKB、IGLL5、CHEK2和del(7q36)(KMT2C)则是M-CLL特有的。

CLL患者靶向治疗耐药的相关机制

随着HTS技术的发展,CLL的治疗领域也迎来了新的进展,这些进展为理解靶向治疗的耐药机制提供了新的视角。在接受一代BTKi治疗的患者中,约有10%~28%的患者在开始治疗后的2~3年内会出现临床耐药现象。大多数患者的复发与BTK基因的C481S突变有关,而BCR下游信号分子PLCG2的功能增益突变发生频率较低。

新一代的BTKi具有与BTK不可逆结合的特性,对于携带BTK C481S突变的患者显示出了较好的疗效。同样地,在对维奈克拉耐药的患者中,约有50%的患者在临床复发前会出现伴BCL-2 Gly101Val突变的CLL克隆。这种突变的VAF较低,并且通常与其他BCL-2突变共存。值得注意的是,并非所有对小分子药物耐药的CLL患者都伴随着耐药突变。

CLL的演变

既往针对CLL的研究发现,del(13q)、del(11q)、tri(12)和MYD88等突变主要出现在慢性淋巴细胞性白血病(CLL)的早期阶段,而NOTCH1、ATM、SF3B1和TP53突变则是在后期发生的。需要注意的是,BRAF突变通常在M-CLL的早期出现,而在U-CLL的后期出现。

虽然对肿瘤样本进行批量测序可以对体细胞突变进行排序并推断克隆动态,但通过单细胞技术可以获得更高分辨率的系统发育图谱。此外,单细胞水平的基因组学、转录组学、表观遗传学、蛋白质组学和其他组学模式的分析,可以进一步加深对癌细胞异质性、治疗耐药性和肿瘤-免疫相互作用机制的理解。对CLL患者进行的单细胞研究显示,在转录组、染色质可及性、甲基化组和线粒体DNA水平上,患者之间的异质性显著,与非恶性免疫细胞在患者间的一致性形成鲜明对比。

除了评估CLL的异质性,研究者还利用单细胞技术来评估患者的克隆轨迹。评估结果表明,在没有选择压力的情况下,克隆可以持续多年。然而,疾病转化或复发等选择性压力的引入与CNA、染色质准入和基因表达的变化有关。此外,还可以使用DNA条形码与单细胞RNA测序和克隆分离相结合,揭示亚克隆与治疗的关系以及化疗后基因组的多样性。

通过单细胞短读和长读RNA测序,进一步理解了CLL对维奈克拉耐药、NF-κB激活和MCL1表达增加的机制。分析结果表明,CLL细胞的NF-κB结合减少和谱系定义转录因子减少。最后,通过对异基因造血干细胞移植后的CLL单细胞转录组分析,早期复发患者显示出遗传和细胞稳定性,而晚期复发患者则显示出遗传进化和新抗原耗竭。

通过对CLL基因组区域和基因(如tri-12、ATM、POT1)的分析发现,炎症和BCR信号传导、DNA损伤、RNA调控、染色质结构和端粒功能障碍是CLL中体细胞突变的主要结果。

大咖点评

  

王华
副主任医师 、副教授、硕士导师、临床肿瘤学博士

中山大学附属肿瘤医院血液肿瘤科
中国抗癌协会肿瘤与微生态专业委员会青委副主委
中国抗癌协会康复会血液分会委员
广东省预防医学会血液肿瘤专委会常委
广州抗癌协会肿瘤复发与转移专业委员会常委
广东省抗癌协会化疗专业委员会委员
广东省抗癌协会靶向与个体化治疗专业委员会委员
广东省抗癌协会肿瘤姑息与康复治疗青委会常委
广东省医学会血液病分会青年委员
以第一或通讯作者发表SCI论文30余篇,主持国家自然基金、
广东省自然基金等6项科研项目。专业方向:淋巴造血系统肿瘤的综合诊治
,对多发性骨髓瘤和侵袭性淋巴瘤有较丰富经验

王华教授:该篇综述主要探讨了CLL和RS的分子特征及其临床意义。通过高通量测序技术,研究者建立了CLL和RS的详细分子图谱,揭示了多种遗传变异和染色体异常。此外,综述还讨论了从单克隆B细胞增多症(MBL)到CLL再到RS的疾病进展过程中的克隆演化,特别是BTK C481S突变在治疗抵抗中的作用。研究揭示了BTK抑制剂治疗中出现的临床抵抗,以及与治疗抵抗相关的PLCG2、BCL2等基因的突变。通过单细胞测序技术,研究者能够在更高分辨率下分析肿瘤的克隆结构和肿瘤微环境内的克隆动态。在治疗方面,研究识别了多个潜在的治疗靶点,如BTK、BCL2等,为开发新的治疗方法提供了方向。


通过深入了解CLL和RS的分子机制,研究为精准医疗提供了科学基础,有助于实现更加个性化的治疗策略。另外,研究结果还可帮助临床医生优化现有治疗方案,提高治疗效果,尤其是对于治疗抵抗的患者群体。识别的潜在治疗靶点为新药物的开发提供了目标,可能会带来更有效的治疗选择。通过理解疾病的分子特征,可以更好地预测疾病进展和治疗反应,从而改善患者的预后。


综上所述,该研究不仅增进了对CLL和RS病理机制的科学理解,也为相关血液疾病的研究提供了新的视角和方法。同时,研究还为临床治疗提供了重要的指导,也为未来的研究方向奠定了基础。

参考文献

The molecular map of CLL and Richter's syndrome,https://doi.org/10.1053/j.seminhematol.2024.01.009

责任编辑:Amiee
排版编辑:guangli

                   

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