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杰论系列 | 骨髓增殖性肿瘤MPN相关基因检测及临床意义

返回列表 来源: 发布日期: 2024.02.29
一、骨髓增殖性肿瘤概述

骨髓增殖性肿瘤(myeloproliferative neoplasms,MPN)是一组克隆性的、起源于造血干细胞的髓系肿瘤,骨髓表现为髓系细胞一系或多系不受控制的增殖,外周血一系或多系细胞增多,疾病结局主要有高风险发生血栓、进展性骨髓纤维化和白血病转化。

WHO(2022)骨髓增殖性肿瘤(MPN)分类包括慢性髓性白血病(CML)(BCR-ABL阳性);慢性中性粒细胞白血病(CNL);真性红细胞增多症(PV);原发性骨髓纤维化(PMF);原发性血小板增多症(ET);慢性嗜酸细胞性白血病-无其他分类(CEL,NOS);骨髓增殖性肿瘤,未分类(MPN,U)。而一般所说的经典MPN,特指真性红细胞增多症(PV)、原发性血小板增多症(ET)和原发性骨髓纤维化(PMF);也称之为BCR-ABL1阴性的MPN(BCR-ABL1-Negative Myeloproliferative Neoplasms)或费城(Ph)染色体阴性的MPN(Philadelphia chromosome-negative yeloproliferative neoplasms)。


二、经典MPN相关基因及临床意义

经典 MPN 的致病机制主要 JAK/STAT 通路相关基因 JAK2 MPL CALR 等的突变,驱动髓系细胞过度增殖而发病。

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图1: JAK-STAT 信号通路异常激活 [3]

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图2 :JAK2/MPL/CALR蛋白质结构和突变位置的示意图 [3]

JAK2基因

JAK2基因是酪氨酸激酶家族的成员,其磷酸化参与了 EPO TPO G-CSF 的信号转导,其常见突变可引起 JAK2 的异常激活,从而引起骨髓细胞呈细胞因子超敏和非依赖型生长, JAK2 突变还可激活 PI3K-AKT Ras-Raf- MAPK-ERK 信号通路,是肿瘤的重要驱动基因。

在超过90%的PV、约50%-60%的ET、PMF患者中均可以检测到JAK2 V617F突变。在JAK2 V617F阴性患者中常可检测到JAK2 Exon12上的突变;JAK2 V617F突变的等位基因负荷增高与高血红蛋白水平、高白细胞水平、巨脾及血栓事件发生率增高等显著相关,高负荷的PV及ET患者进展为白血病及继发骨髓纤维化风险增高。

JAK2 Exon12突变见于部分JAK2 V617F突变阴性的PV患者,突变类型以缺失突变、错义突变等为主,最常见的有K539L、N542_543del、E543_544del。JAK2 Exon12突变的PV患者常表现出更高的血红蛋白水平,血小板及白细胞计数较低,但两者在血栓事件发生情况、骨髓纤维化转化风险及死亡率方面无显著差异。

CALR 基因

CALR-突变型可能通过同源多聚化诱导的结构变化使 MPL与多聚体复合物结合,后者又激活特定的信号传导途径,从而在肿瘤发生 中发挥激活作用。

文献报道,67%~88%的JAK2突变阴性ET或PMF患者可检出CALR Exon9突变,最常见的突变类型为L367fs*46(1型)和K385fs*47(2型),两者在总的突变中分别占45%和41%。CALR突变阳性的PMF患者血小板计数更高,血红蛋白水平更高,血栓发生率更低,总体生存期更长。
MPL基因

MPL TPO-JAK2-STAT信号通路的一部分,参与 JAK2-STAT信号通路,其突变可异常激活下游信号因子,参与肿瘤发生发展。

MPL基因常见突变类型为W515L和W515K,W515A、W515S、W515R、S505N,可见于3%~5%的ET和8%~10%的PMF患者。携带MPL突变的ET患者表现为血小板水平增高,血红蛋白水平较低,动脉血栓形成风险较高,总体生存时间较短。
除驱动突变外,MPN患者常能检测到其它基因突变,如ASXL1、TET2、IDH1/2、TP53、EZH2等,这些基因突变在髓系肿瘤中均有不同频率的报道,非MPN驱动特异性。MPN患者中常检测到不止一种突变。随着年龄的增长,部分基因突变在大于50岁的健康人群中也有出现和累积,出现克隆性造血。存在多种基因突变时,细胞中的多种克隆突变相互作用,疾病的表型和动态发展都展现出强烈的异质性。
因此,针对经典型MPNs患者,分子诊断中对JAK2、MPL、CALR等驱动基因突变的检测最为必要;若条件允许,可对非驱动基因进行检测。

三、经典型MPN诊断标准和诊断路径


对于疑似MPN的患者,除了血常规及特征性的骨髓病理表现之外,MPN 诊断的主要标准之一是驱动基因JAK2、MPL或CALR的突变状态;WHO(2022)分类标准中肯定了JAK2、MPL和CALR三种基因对MPN的诊断价值。

经典型MPNs亚型的诊断离不开多种检测的助力,尤其是骨髓病理和分子检测技术。参照WHO对PV、ET和MF的诊断标准,需满足以下标准:
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诊断MPN必须综合临床、分子生物学及骨髓病理形态学进行综合诊断,结合以上诊断标准,《BCR::ABL1阴性骨髓增殖性肿瘤病理诊断中国专家共识(2023版)》中给出MPN的诊疗路径如下图:
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注:骨髓增殖性肿瘤(MPN)病理诊断流程图;PLT:血小板计数;EPO:促红细胞生成素;LDH:乳酸脱氢酶;PV:真性红细胞增多症;ET:原发性血小板增多症;PMF:原发性骨髓纤维化

综合诊断标准和诊断路径,JAK2、CALR、MPL三个驱动基因的突变检测对于MPN的分子诊断是非常必要的。


四、迈杰医学针对经典型MPN的分子诊断产品

目前检测 JAK2 CALR MPL 基因突变的检测方法 要有荧光 PCR 法、 Sanger 法、 NGS 等。其中 Sanger 法灵敏度偏低, 只能检测到 10% 20% 以上的突变; NGS 法成本高,操作流程繁琐 ,检测周期长 ;而荧光 PCR 法检测基因突变,具有灵敏度高,特异性高,且检测便捷快速等优势,目前在临床应用广泛。
(1)迈杰医学基于荧光PCR技术自主研发了 人JAK2-V617F基因突变检测试剂盒 ,商品名:迈劼康(注册证编号:国械注准20213400222),用于临床经典型MPN的辅助诊断,为国内JAK2 V617F检测的首款三类试剂盒。
◎产品优势:
※灵敏:最低检测限低至10ng/25μl, 0.3%突变率
※简便:检测时间快,提取到结果只需3小时
※多平台支持:同时适用ABI 7500及宏石Slan两种qPCR平台
(2)另外,迈杰医学还开发了 人MPN相关基因联合检测试剂盒(荧光PCR法) ,检测基因包括JAK2 ,CARL 和MPL。本试剂盒灵敏度高,可检测低至0.3%~3%的突变,八联排管形式预混液包装,操作简便,检测速度快,5~6小时可出结果。
◎试剂盒检测位点

基因

位点

JAK2

V617F

JAK2

K539L1/L2

JAK2 Exon12

N542_E543del、E543_D544del

CARL

L367fs*46

CARL

K385fs*47

MPL

MPL W515L/S/A/K1/K2/R1/R2

MPL

MPL  S505 N


◎试剂盒检测流程:

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◎产品优势:

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(3)对于部分需要计算突变负荷的需求,迈杰医学还开发了 人JAK2-V617F定量检测试剂盒(荧光PCR法) 。本试剂盒基于荧光PCR技术联合标准曲线对JAK2进行定量检测,灵敏度高,最低定量限可至0.1%。

参考文献

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[3] Korean J Intern Med 2020;35:1-11

[4] 中华医学会血液学分会白血病淋巴瘤学组, 中华医学会病理学分会, BCR::ABL1阴性骨髓增

殖性肿瘤病理诊断中国专家共识(2023版);中华病理学杂志 , 2023, 52(9): 891-901.

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[10] Leukemiavolume 24, pages1128–1138 (2010)

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