骨髓增生异常综合征TET2突变及5-hmC水平分析和预后评估研究

摘要

骨髓增生异常综合征(MDS)是一组起源于造血干细胞的异质性克隆性疾病，主要特征是骨髓无效造血和具有高危向急性髓系白血病演变的倾向。在世界卫生组织2008年血液肿瘤分类系统中原发性MDS成为五大类髓系恶性肿瘤之一。作为一种高度异质性的恶性克隆性疾病，MDS发病的分子机制尚未明确。新近研究发现多个基因的突变与MDS发生发展及向AML转化有关，尤其是调节组蛋白修饰及DNA甲基化的基因，如DNMT3A、EZH2、IDH及TET2等，在MDS发生较高频率突变的现象，提示MDS发病相关的分子遗传学和表观遗传学机制存在着某种联系。
　　TET2是一种肿瘤抑制基因，而且是迄今为止在MDS相关基因突变中发现的最为常见的突变基因。作为一种依赖α-KG及Fe(Ⅱ)的氧化酶，TET2可催化5-mC转变为5-hmC，5-hmC的形成导致胞嘧啶去甲基化改变。作为一种新的表观遗传学分子标志，5-hmC的发现推动人类基因组中去甲基化研究的进展。
　　我们观察了61例MDS患者中TET2基因突变对5-hmC水平的影响，研究了TET2突变及5-hmC含量变化与P15及hMSH2基因甲基化的关系，分析了TET2突变及5-hmC异常与MDS临床特征及预后的关系，旨在为MDS的发病机制及预后评估提供实验依据。
　　我们采用基因组PCR扩增直接测序方法对MDS患者骨髓单个核细胞中TET2基因所有的外显子进行测序，以确定MDS患者TET2突变类型及突变发生率，同时也检测了TET2相关基因IDH1、IDH2的突变。结果显示:TET2基因在61例MDS患者中的突变率为16.39％（95％CI，7.10％-25.68％），突变以移码突变多见，较集中于第一保守结构域。具有TET2突变患者外周血中性粒细胞计数高于TET2未突变者。61例MDS患者中未发现IDH1及IDH2基因突变，提示IDH1及IDH2基因并不是MDS患者的常见突变基因。为了进一步研究TET2基因突变对全基因组5-hmC含量的影响，我们使用5-hmC定量分析法测定了骨髓单个核细胞中5-hmC含量。标准曲线绝对定量法结果显示:MDS患者5-hmC含量显著低于对照组，并且骨髓原始细胞比例高者其5-hmC含量更低;进一步采用免疫磁珠分离骨髓CD34+细胞并测定其5-hmC含量，结果示:CD34+细胞中5-hmC含量低于CD34-细胞，且在MDS患者的CD34+细胞中较正常对照的CD34+细胞中5-hmC含量降低更明显，提示5-hmC可能与细胞分化有关。我们的结果也显示:TET2突变患者的5-hmC含量降低，在一定程度上反映出TET2突变影响了其催化功能。
　　为了探讨TET2基因突变及5-hmC水平改变对其他基因甲基化的影响，我们选取细胞周期调节蛋白P15及人类错配修复基因hMSH2，利用甲基化特异性PCR及实时定量PCR检测了MDS患者骨髓单个核细胞中TET2、P15及hMSH2基因的甲基化状态及表达水平。结果显示:MDS患者中未发现TET2基因甲基化，而在IPSS-R较高危组MDS患者存在P15及hMSH2的高甲基化改变，并且与患者的5-hmC含量减少及TET2表达下降相关;P15和hMSH2基因的mRNA表达均与5-hMC水平呈正相关，提示MDS患者中TET2及5-hmC与P15及hMSH2甲基化存在某种内在联系。
　　我们采用Kaplan-Meier及Cox比例风险模型对MDS患者进行生存分析，以研究TET2突变及5-hmC对MDS患者预后的影响。结果显示:随着IPSS-R危险度增高，本组MDS患者的2年总生存率降低;更有意义的是，高5-hmC水平与MDS患者较长生存期有关，提示5-hmC水平可作为MDS患者一种新的预后指标。