CSF3R 基因突变的激活和信号通路模型

许多血液系统肿瘤的分子原因尚不清楚。这些肿瘤包括慢性中性粒细胞白血病（CNL）和非典型（BCR-ABL1- 阴性）慢性髓性白血病（CML），这两种肿瘤的诊断均基于粒细胞瘤样扩增并且排除已知发生于其他骨髓增生性肿瘤和骨髓增生 - 骨髓增生异常重叠肿瘤的遗传驱动的原因。美国俄勒冈健康和科学大学奈特癌症研究所血液和肿瘤内科的 Julia E. Maxson 博士及其合作者的研究显示，CSF3R 突变常见于 CNL 或非典型 CML 患者，并代表诊断这些肿瘤的一种可能有用的标准。他们的研究成果日前发表于国际权威杂志 NEJM 2013 年 5 月的在线期刊上。

研究人员采纳了深度测序结合原代白血病细胞筛选的综合方法以辨别这些病症中可能存在的遗传驱动，这些方法是根据酪氨酸激酶特异性小干扰 RNA 或小分子激酶抑制剂全套检测对取自 CNL 或非典型 CML 患者的原代白血病细胞进行筛选的。研究人员采用体外转化试验对候选的癌基因进行了验证，并采用原代细胞克隆分析对药物敏感性进行了验证。

结果发现，在 27 例 CNL 或非典型 CML 患者中，共鉴定出 16 例（59%）携带编码集落刺激因子 3 受体（CSF3R）的基因激活突变的患者。这些突变散落分布于 CSF3R 的两个不同的区域之间，并通过 SRC 家族——TNK2 或 JAK 激酶导致下游激酶信号转导的优先性和对激酶抑制剂的不同敏感性。1 例携带 JAK 激活型 CSF3R 突变的 CNL 患者，在使用 JAK1/2 抑制剂 ruxolitinib 后临床表现明显改善。

研究人员由此得出结论，CSF3R 突变常见于 CNL 或非典型 CML 患者，并代表诊断这些肿瘤的一种可能有用的标准。

随刊述评：

5 月 8 日在线发表于《新英格兰医学杂志》的一项研究显示，集落刺激因子 3(CSF3R)基因的致癌基因突变是慢性中性粒细胞白血病 (CNL) 和不典型慢性髓系白血病 (CML) 的决定性分子异常。波特兰俄勒冈健康与科学大学血液与肿瘤系的 Julia E. Maxson 博士及其同事称，针对上述基因突变进行检测不仅有助于诊断这两种罕见疾病，而且有助于评估以中性粒细胞增多为特征的病因不明的其他疾病。此外，基因检测还有助于改进骨髓增殖性肿瘤的分子分类。

这些突变的发现使得研究人员可以就组织样本检测其对不同抗肿瘤药物的敏感性。然后，对一例 CML 患者施以最可能有效的潜在药物——JAK 家族酪氨酸激酶抑制剂药物 ruxolitinib，结果导致患者白细胞总数和中性粒细胞绝对计数明显降低，血小板计数也恢复到正常标准值。Maxson 博士及其同事们称，这一出色的临床反应“构建了一个充分的概念。虽然缺乏对照，但这一发现为携带 CSF3R（集落刺激因子 3）的嗜中性粒细胞白血病患者的酪氨酸激酶抑制剂药物治疗的进一步研究带来了希望和推力。”

研究人员假设携带致癌基因的 CNL 或不典型 CML 的患者或对小分子激酶抑制剂药物敏感。在这项研究中，研究者对 27 例患有 CNL 或不典型 CML 的患者及超过 300 例患有其他血癌 (包括急性髓系白血病、T 细胞急性淋巴母细胞白血病和 B 细胞急性淋巴母细胞白血病) 的患者的细胞样本进行了筛查，并对来自 1,862 个候选基因的已知参与癌症信号传导的区域 (如与激酶、磷酸酶、非激酶生长因子或细胞因子受体相关的区域) 进行测序。

结果显示，27 例 CNL 或不典型 CML 患者中有 16 例 (59%) 被检出携带某些新的 CSF3R 突变，这些突变在其他研究对象中的检出率不到 1%，表明这些 CSF3R 突变为这两种疾病所特有。研究者表示，既往研究中并未发现这两种疾病的其他特异性遗传标志物。(N. Engl. J. Med. 2013 May 8 [doi:10.1056/NEJMoa1214514]).

研究者随后评估了携带 CSF3R 突变的样本是否对化学激酶抑制剂或针对激酶的小干扰 RNA 敏感。结果显示一类突变 (截短 CSF3R 胞质尾区的移码或无义突变) 对多激酶抑制剂达沙替尼敏感，另一类突变 (近膜突变) 仅对靶向 JAK 家族激酶的抑制剂 (如 ruxolitinib) 敏感。体外集落形成试验证实，这两类突变具有不同的转换能力，并且两者对不同的药物敏感。

1 例携带 CSF3R 近膜突变的 CNL 患者的细胞在体外对 ruxolitinib 敏感。给予该患者口服 ruxolitinib 10 mg、2 次 /d 治疗，结果发现白细胞和中性粒细胞绝对计数明显降低。如果将剂量增加至 15 mg、2 次 /d 后，白细胞和中性粒细胞绝对计数值则进一步降低，并且血小板计数恢复正常。研究者表示，有必要进一步研究酪氨酸激酶抑制剂对携带 CSF3R 突变的中性粒细胞白血病患者的治疗潜力。Maxson 博士及其同事们称这些 CSF3R 突变定义了一个新的血癌分子子集，并且为开发新治疗方法指明了方向。该研究无药企支持，其资金资助来自白血病与淋巴瘤学会等多家机构。Maxson 博士声明与药企无联系，其同事声明与药企存在多种关联。

一个基因一个基因地击破癌症

由 Maxson 及其合作者共同完成的这项研究之所以具有重要意义，不仅仅在于它为开发这些罕见疾病的新疗法奠定了基础之外，还在于它表明了基因筛查能够发现新的潜在药物靶点，并且为扩大现有药物的适应证提供了依据。该研究为未来基于基因检测结果治疗癌症提供了有力例证，即可以通过一次一个基因的方式抗击癌症。怀疑论者经常将大通量筛查策略讥讽为远足钓鱼，他们忽视了这一事实：如果这一方案能够钓到鱼，那么它就是一个好策略。

西雅图弗雷德哈钦森癌症研究中心临床研究部的 Jerald Radich 博士也参与了研究，Jerald Radich 博士声明与多家药企存在关联，他与 Maxson 博士的评论来自于社论。(N. Engl. J. Med. 2013 May 8 [doi:10.1056/NEJMe1302363])。