核仁磷酸蛋白突變與血液腫瘤【摘要】核仁磷酸蛋白是一類穿梭于核仁、核質(zhì)和胞質(zhì)的蛋白質(zhì)。最近在核型正常的急性髓系白血病和少數(shù)骨髓增生異常綜合征中發(fā)現(xiàn)有NPM基因突變及其蛋白的胞漿移位，突變的NPM可能通過下調(diào)腫瘤抑制因子Arf啟動p53活性和誘導細胞周期停止而促進細胞惡性增殖。臨床研究提示，NPM突變與急性髓系白血病患者的預后相關，并且可作為微量殘留白血病的監(jiān)測指標。這些發(fā)現(xiàn)提示NPM突變可能在髓系白血病的發(fā)生中具有重要作用。本文就NPM突變在血液腫瘤中的研究進展做一綜述。

【關鍵詞】核仁磷酸蛋白血液腫瘤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顆粒區(qū)的主要蛋白分子之一，能穿梭于核仁、核質(zhì)和胞質(zhì)之間，參與核糖體前體運輸和合成及中心體的復制，進而調(diào)控細胞的周期進程和增殖發(fā)育。NPM高表達于增殖活躍的細胞包括腫瘤細胞和干細胞，在腫瘤形成過程中發(fā)揮重要作用。實體腫瘤細胞往往高表達NPM基因，產(chǎn)生過量核仁磷酸蛋白，促進細胞惡性增殖和抵抗凋亡發(fā)現(xiàn)%的成人AML患者存在NPM突變，表明在兒童AML中NPM發(fā)生突變的可能性比成年病例要低得多。進一步詳細分析NPM突變的兒童AML患者的臨床特點，發(fā)現(xiàn)在性別和白細胞計數(shù)方面，NPM突變型和NPM野生型病例沒有顯著的差異，但是在年齡上存在明顯的趨勢，年齡大于10歲的兒童AML患者中有%發(fā)生NPM突變，說明對于年齡較大的兒童，發(fā)生NPM突變的可能性相對地說較高。這與在成人患者中NPM突變的發(fā)生率與年齡呈正相關的特點相似。

相對于急性髓系白血病而言，在慢性髓系白血病中NPM突變并不普遍。Jonathan等［11］研究發(fā)現(xiàn)，如果在慢性髓系白血病患者中一旦出現(xiàn)了NPM突變，這就提示慢性髓系白血病極有可能在短期內(nèi)迅速地發(fā)展成為AML，使得患者的預后較差。目前在淋巴細胞白血病中NPM突變尚未見文獻報道，這可能與這類血液腫瘤往往有明確的基因易位，并伴有異常核型有關。

NPM突變在骨髓增生異常綜合征中的表達

除了在AML中發(fā)現(xiàn)有NPM突變以外，最近Zhang等［12］在38例原發(fā)性骨髓增生異常綜合征(MDS)病例中，發(fā)現(xiàn)2例有NPM突變(占%)，分別是難治性貧血和難治性貧血伴原始細胞增多癥I型。雖然這兩例病人表現(xiàn)出異常的核型，但均未涉及NPM1所在的5號染色體的改變。而以往人們普遍認為，在MDS患者5號染色體上NPM1所在區(qū)域缺失，常常發(fā)生染色體易位而產(chǎn)生NPMMLF1融合基因。因此，作者認為該研究首次證實了在MDS中也存在NPM突變，并提出除了NPM1有關的染色體易位外，NPM突變也可能參與了MDS的發(fā)病機制，但其具體機制還有待進一步研究。

NPM突變的細胞生物學特征

進一步研究NPMc+細胞的生物學特征發(fā)現(xiàn)，NPMc+細胞除了擁有正常核型外，其他已知的AML致癌基因如MLL、DEKCAN基因等均未見異常［13，14］。盡管NPMc+細胞中FLT3基因內(nèi)部串聯(lián)重復頻繁發(fā)生突變，其突變發(fā)生率顯著高于胞漿中不含突變NPM的AML病例，但是NPM的胞漿移位與FLT3ITD的突變發(fā)生率具有獨立的相關性。分析NPMc+累及的細胞亞群，發(fā)現(xiàn)NPM突變細胞不表達CD34干細胞表型，但常常表現(xiàn)為CD133-、HLADR-、FLT3+并且累及多譜系，提示并不是所有白血病細胞都存在NPM突變，NPMc+可能累及早期祖細胞水平［3］。采用基因芯片技術進一步對NPMc+細胞基因表達譜進行對比分析，發(fā)現(xiàn)NPMc+細胞高表達維持造血干細胞表型和增殖的基因，如HOX基因、Notch1ligandJAG1基因。這些研究結果提示，在異質(zhì)性的白血病細胞群中NPMc+可能累及造血祖細胞甚至更早期的造血干細胞［15］。

NPM突變導致胞漿移位的分子機制

NPM突變是如何形成的呢？突變型NPM又是通過怎樣的機制離開核仁進入胞漿的呢？現(xiàn)在對此已研究得比較清楚。

NPM突變的類型

NPM突變基因是雜合型的，在基因座上保留了1個野生型的等位基因。目前發(fā)現(xiàn)有40種NPM基因突變的變異體，都是由在外顯子12的不同位置插入不同的核苷酸而產(chǎn)生，主要以6種變異體為主，其中最常見的是mutationA，它是在野生型NPM核苷酸序列上第956959位上插入1個TCTG4個核苷酸而形成串聯(lián)重復序列；mutationB、C、D是在野生型NPM核苷酸序列上第960位之前插入了4個不同堿基而產(chǎn)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堿基序列，但隨后插入了2種不同的9個堿基的序列而產(chǎn)生［16］，如附表所示。

突變NPM胞漿移位的分子機制

MutationAF均導致了NPM基因外顯子12的移碼突變，使NPM蛋白C末端的7種氨基酸被11種氨基酸殘基所取代，從而導致NPM蛋白C端的288和290位點上至少有1個色氨酸發(fā)生突變而產(chǎn)生一個核輸出信號，最終使NPM移位到胞漿。

NPM突變的臨床意義

NPM突變不僅主要出現(xiàn)在核型正常的AML患者細胞中，而且成人NPMc+的AML病例對化療藥物誘導的緩解敏感，因此Schnittger等［28］提出可以把NPMc+作為預測AML預后良好的因素之一。然而，NPM突變患者往往同時存在FLT3ITD突變，而在藥物誘導AML緩解的試驗中，發(fā)現(xiàn)FLT3ITD突變能夠降低患者的完全緩解率(CR)，因此單純NPMc+的AML患者預后較好，若同時伴隨FLT3ITD突變，將會影響AML患者對化療藥物誘導的緩解效果［5］。因此，在實際應用中，不僅要檢測突變NPM，還要同時檢測FLT3ITD突變，并結合年齡等其它因素，綜合判斷原發(fā)性AML的預后［29］。

如何監(jiān)測微量殘留白血病，從而達到有效治療并最終根治白血病的目的，一直是血液腫瘤學研究的熱點。但到目前為止大部分核型正常的AML還沒有可供選擇的特異性指標。最近研究發(fā)現(xiàn)，NPM突變可作為監(jiān)測MRD的新指標。利用RQPCR檢測突變NPM基因cDNA的拷貝數(shù)，從而對MRD做出監(jiān)測。在13例NPM突變的AML患者中，突變NPM基因的cDNA拷貝數(shù)均大于30000。經(jīng)過藥物治療后，其中有10例獲得血液學緩解，其突變NPM基因cDNA的拷貝數(shù)明顯下降，而藥物治療無效的3例患者其突變NPM基因cDNA的拷貝數(shù)下降程度很小或不下降。這表明突變NPM基因cDNA的拷貝數(shù)與患者的臨床狀況有顯著的相關性，因此NPM基因突變可作為監(jiān)測MRD的新指標［16］。

結語

NPM是一種多功能的核仁磷酸蛋白，參與核糖體前體和其它蛋白的胞漿胞核穿梭運輸，調(diào)節(jié)細胞周期和凋亡過程，在腫瘤的生長發(fā)育中起著重要作用。在核型正常的血液腫瘤中，NPM常常發(fā)生突變從而導致其移位至胞漿，突變NPM導致Arf失活，通過依賴或非依賴p53途徑促進白血病細胞惡性增殖。但是NPM突變后如何參與控制中心體的復制使細胞仍然具有整倍體的屬性，從而維持白血病細胞的正常核型？NPM突變p53失活后白血病細胞是如何維持基因組的穩(wěn)定性？細胞惡性增殖需要大量核糖體的合成、組裝和運輸這又是通過怎樣的機制而進行的？這些問題都有待研究查明。由于在正常核型的AML患者中，往往只有NPM突變這一分子特征，不伴有除FLT3以外的其他已知AML致癌基因的改變。因此，針對突變NPM的靶向分子治療有可能成為治愈核型正常血液腫瘤的有力手段。

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