T細胞-急性淋巴細胞白血病(T-ALL)是一種高度進展性惡性血液腫瘤，預後差，復發率高，尤其是在成年T-ALL患者中，僅有40%的生存期可超過5年。
近年來，利用基因表達晶片和新一代序列分析技術等進一步了解T-ALL發生發展過程中多種重要基因的遺傳學改變特點，及其在T細胞惡性轉化中的主要分子機制，對疾病預後預測和靶向治療研究有重要意義。現主要介紹2012年第54屆美國血液學會(ASH)年會中有關T-ALL分子遺傳學研究進展及其在臨床上可能具有的診治意義。
1 早期前T細胞一急性淋巴細胞白血病(ETP-ALL)的特點
2009年，Campana等描述了一種新的T-ALL亞型，該類T-ALL起源於伴有多系分化潛能的早期胸腺細胞，被稱為ETP-ALL。ETP-ALL細胞表達胞質CD3但不表達CDta 和CD8，弱表達或不表達CD5，異常表達幹細胞和髓系標記，伴有髓系相似的基因改變特點(如高頻率的FLT3突變)，與小鼠早期T前體細胞(分化可塑性)的免疫表型和轉錄特點有相似性。
但ETP-ALL細胞缺乏T-ALL的基因改變特點，如NOTCH1活化性突變和CDKN2A/B缺失，也缺乏T-ALL常見的染色體重排。
ETP-ALL佔兒童和成年人ALL的10% ～15%，發生頻率的差異主要與不同研究中心所採用的診斷性免疫表型標準不同有關。ETP-ALL預後差與治療反應差、誘導治療失敗、無病生存期短相關。
不同研究小組近期通過新一代序列分析等技術分析了ETP-ALL的分子遺傳學改變，大致發現了以下遺傳學特點：
(1)ETP-ALL常見三種信號通路基因突變，包括造血發育、RAS和(或)細胞因子受體/JAK-STAT信號轉導以及組蛋白修飾信號通路等。58%的ETP-ALL含有一些發育的基因包括RUNX1、IKZF1、ETV6、GATA3和EP300等功能缺失性突變，而這些分子遺傳學改變在非ETP-ALL中的發生頻率為17%。
活化性基因突變可在67%的ETP-ALL患者中被發現，包括NRAS、KRAS、JAK1、NFI、 PN11、JAK3、SH2B3(編碼LNK，一個JAK2信號轉導的負調控因子)和IL7R的新突變，在非ETP-ALL中這些改變的發生頻率僅為19%。
(2)成年人ETP-ALL分子遺傳學改變異質性高，多見有表觀調節因子的高突變現象，DNA 甲基轉移酶基因DNMT3A(DNA-methyl-transferase 3A)突變發生頻率較高(16%)，常見的突變還有PRC2(D0lycomb repress0r complex 2)成分，一類H3K27的三甲基化酶，誘導正常的轉錄抑制和對抗MLL的轉錄活化效應，PRC2中最常見的突變基因是EZH2 (編碼複合物的催化成分)，在濾泡性淋巴瘤中也會發生EZH2突變，但其發生的是獲得功能的Y641突變，而在T-ALL中，EZH2突變則發生在其他位點，有研究預測其是通過破壞催化SET區域而使之失去功能。
另一項對ETP-ALL-PRC家族成員基因突變檢測的研究結果顯示：EZH2突變見於68例中的4例，SUZ12突變見於68例中的1例，而SH2B3基因突變見於69例中的4例，含有至少一種表觀調節因子基因(DNMT3A、SUZ12、SH2B3、MLL2或EZH2)突變的患者顯示出較差的生存傾向(1年生存率：50%比85%，P=0．08)。
(3)GATA3表達缺失在ETP-ALL中的發生頻率很高(11/17)，而在其他T-ALL中則很低(3/69)。26%(19/71)的ETP-ALL為GATA3，而僅有2%(2/94)的T-ALL屬於GATA3組，同時，ETP-ALL細胞中GATA3呈高甲基化狀態(28%甲基化CpG)，因此，GATA3表達缺失與其高甲基化所引起的基因沉默相關，另外，在ETP-ALL中，DNMT3A功能缺失突變與GATA3低甲基化相關。
總的來說，這些新的研究成果比較明確地描述了ETP-ALL的分子遺傳學改變特點，除了明確ETP-ALL可能代表一種幹細胞或白血病前體細胞特點外，可以進一步明確疾病的預後和設計相應的靶向治療研究。
例如，GATA3表達缺失與其高甲基化所引起的基因沉默相關，而DNMT3A功能缺失突變與GATA3低甲基化相關，因此DNMT3A在GATA3表觀沉默的特點值得加以利用，由於靶向治療T ALL的藥物相當有限，聯合去甲基化藥物可能通過增加GATA3的表達來解決誘導T細胞分化而阻斷T-ALL的問題。此外，DNMT3A高突變的特點提示表觀遺傳調節可能是一個治療的靶點。
2 TAL1研究進展及其應用價值
TAL1也被稱為SCL，是具有癌基因特點的轉錄因子。T-AL1首次被發現於T-ALL患者t(1；14)(p32；ql1)染色體易位斷裂點處。該易位將1號染色體上的TAL1基因與14號染色體上的T細胞受體8位點串聯而導致TAL1異位表達。
隨後在部分T-ALL中發現涉及TAL1位點的不同融合基因，同時部分不伴有染色體易位的人類T-ALL(40%)也出現TAL1的異常表達,這是T-ALL的一個主要特點。
TAL1在小鼠模型中可誘發T-ALL。後期的研究進一步鑑定了TAL1是一個重要的造血轉錄因子，在造血發育調控中發揮重要作用。本屆ASH年會上，一些研究進一步闡明了在T-ALL中TAL1活化的調控作用機制，主要是涉及表觀遺傳調控機制。
Kang等研究了在缺乏TAL1位點重排的多數T-ALL中TAL1l是如何活化的，他們發現了一個TIL16(TAL1 interacting locus in chromosome 16)元件可結合TAL1啟動子1a，而對TAL1的活化起到T細胞特異增強子效應，該作用與TIL16的H3K4三甲基化相關。
另一項研究顯示miR-223是正常胸腺發育過程中TAL1的一個生理性靶點，在TAL1陽性細胞株中miR-223表達顯著高於TAL1低表達細胞株，強制性表達miR-223可以部分恢復TAL1敲除所導致的T-ALL生長抑制作用，而通過miR-223 shRNA抑制成熟miR-223可顯著抑制TAL1陽性細胞的生長，誘導細胞凋亡。
MiR-223對TAL1的影響與調節FBXW7腫瘤抑制基因表達相關。這些結果顯示了在T-ALL中由於TAL1癌基因異常活化導致的新表觀調節機制，同時也提供了一些可選擇的靶向抑制T-ALL的新靶點。
3 NOTCH1關聯基因及其靶向調控
NOTCH1在正常T細胞發育和分化過程中具有重要作用，在T-ALL中，有50%-60%出現活化性NOTCH1突變，活化的NOTCH1可正調控mTOR活性並通過下調PTEN的表達增強PI3K/Akt信號轉導。
前期研究已經將NOTCH1作為治療T-ALL的重要靶點，臨床試驗顯示NOTCH1抑制劑可降低和清除一些T、ALL中的白血病起始細胞(1eukemia-initiating cells，L-IC)，但由於明顯的腸道毒性，抗NOTCH1治療在臨床的應用受到局限。
因此，尋找NOTCH1關聯的分子以探討更特異或協同作用靶點是近期研究的重點，本屆ASH年會上也有一些新的結果被報導。
3．1 c-myc抑制劑
c-myc是與T-ALL發生發展密切相關的癌基因，是NOTCH信號的一個直接轉錄靶分子。在原發小鼠T-ALL細胞中，沉默c-myc可通過降低L-IC的數量和自我更新能力而顯著延長生存期。
一個新結構域(bromodomain)抑制物JQ1可以延長小鼠T-ALL生存期，至少部分是通過降低c-myc mRNA和蛋白水平而發揮作用的，但其對T-ALL患者的治療效應尚需進一步研究。
3．2 NOTCH與PI3K/mToR信號通路抑制劑的協同作用
在伴有NOTCH異常信號的 I'ALL中，靶向抑制PI3K/mTOR能夠上調NOTCH-MYC活性，因此，在利用PI3K抑制劑治療T-ALL和其他NOTCH信號活化的惡性腫瘤時，需要考慮兩個通路藥物聯合應用的合理性，PI3K/roTOR雙重抑制劑PI-103聯合NOTCH抑制劑GSI(小分子-分泌酶抑制物)，或PI-103聯合c-myc抑制劑1 0058-F4均可顯著降低T-ALL細胞的增殖。
3．3 靶向抑制ZMIZ
ZMIZ是NOTCH的一個可能的協同因子，它是一種活化STAT的蛋白抑制(protein inhibitor ofactivated STAT，PIAS)樣家族成員的轉錄聯合激活因子，它與PIAS蛋白共享一個鋅指區(MIZ區)。
在小鼠模型中，ZMIZ1與白血病相關NOTCH1等位基因的相互協同作用促進了T-ALL形成。在一個亞群的T-ALL患者中ZMIZ1和活化NOTCH1共同表達，基因水平抑制ZMIZ1可延緩白血病細胞生長和克服一些T-ALL細胞株對NOTCH抑制劑的耐藥。
3．4 靶向抑制RUNX
有研究在一個表達相對弱活化NOTCH1轉基因小鼠誘導白血病發生模型中，從88個原發小鼠白血病中克隆插入位點，通過反轉錄病毒插入突變篩選方法，鑑定NOTCH通路之外的協同分子的突變，其中發生頻率較高的插入區在RUNX3位點，RUNX3的結合區是緊密聚集在轉錄起始位置上遊的一個40～60 kb區域，推測反轉錄病毒LTR可能誘導了RUNX3表達增加，而其中RUNX1上遊的一個單一結合區也是突變發生頻率較高的區域。
另外，多數研究顯示RUNX1和RUNX3在T-ALL樣本中廣泛表達。利用慢病毒shRNA沉默T．ALL細胞的RUNX1和(或)RUNX3後，T-ALL細胞生長抑制，G 期細胞明顯減少。
相反，過表達RUNX3誘導了T-ALL細胞迅速增殖和產生對ABT-263誘導凋亡的抵抗作用。NOTCH1和RUNX因子以協同或疊加的形式調節表面蛋白IGF1R和IL7R的表達，而IGF1R和IL7R在T-ALL細胞生長和白血病起始細胞活性中有重要作用，這顯示了一個在T-ALL發生發展中的新NOTCH1和RUNX蛋白之間的協同作用機制 。
另一項研究則在基因組水平明確了在人類和小鼠T細胞白血病/淋巴瘤(T-LL)中NOTCH如何與其他轉錄因子共同作用而調節T-LL細胞的轉錄組(transcriptome)，發現了NOTCH1、RBPJ、ETS1、GABPA和RUNX1每個因子結合部位的關係，NOTCH1/RBPJ與ETS1/GABPA和RUNX1因子結合部位有很多重疊，聯合應用ETS或RUNX1沉默與GSI治療，對細胞的凋亡和生長抑制作用比單獨用藥明顯。
3．5 PP2A
在利用斑馬魚體內篩選抗MYC過表達胸腺細胞的小分子藥物和人類T-ALL細胞株體外篩選與NOTCH抑制劑協同作用的藥物的過程中，符合兩種篩選的一個藥物是羥哌氯丙嗪(perphenazine)，一種被美國FDA批准的抗精神病藥物。
羥哌氯丙嗪具有誘導斑馬魚T-ALL、人類T-ALL細胞株和原代T-ALL細胞線粒體凋亡的作用和抗白血病活性，通過結合活性相關蛋白組學方法分析藥物與其結合靶標研究發現，蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A，PP2A)是羥哌氯丙嗪抗白血病效應的靶標。
羥哌氯丙嗪具有活化T-ALL細胞中PP2A的作用，該作用可被一種已知的PP2A活化劑FTY720所模擬。利用shRNA沉默PP2A支鏈或催化亞單位，可以減弱羥哌氯丙嗪的活性，提示PP2A是羥哌氯丙嗪產生抗白血病效應所必須的。
這一研究顯示了腫瘤抑制因子PP2A的藥物性活化是一種治療的策略，同時，腫瘤的發生也可能是由PP2A底物的過度磷酸化導致的，這也指出了治療T-ALL的一些新思路。
3．6 KLF4
早期研究發現KLF4 (Krtippel like factor 4)限制了正常CD8+ T細胞的增殖，KLF4缺失有增加正常造血幹細胞的自我更新和增強存活的作用，這是腫瘤細胞在轉化過程中所需要獲得的一種特徵。
在T-ALL患者骨髓樣本中KLF4表達降低，同時KLF4的表達與ALL患者對標準治療的反應相關。將人類T-ALL細胞的NOTCH1突變體(NOTCH1-L1601P-DP突變)分別插入小鼠KLF4缺失和KLF4野生型骨髓細胞後，移植入小鼠後結果顯示：KLF4缺失的骨髓細胞小鼠白血病發生率明顯增高，生存期明顯縮短。
這一研究顯示了KLF4在NOTCH1誘導T-ALL模型中發揮腫瘤抑制因子作用，提供了預防促白血病細胞生長的新分子靶標 。
4 預後相關基因
近年來，從基因水平上預測疾病預後和界定不同亞群白血病的研究對臨床治療產生了重要影響。利用新一代序列分析技術鑑定T-ALL的新遺傳學改變發現大齡男性兒童有傾向性高發現象。
因此，有研究針對x染色體基因的外顯子組進行測序分析，結果發現PHF6的缺失性突變發生頻率很高，PHF6編碼一種可能的鋅指轉錄因子——PHD鋅指蛋白6，但PHF6改變在T細胞白血病發生中的意義還需要進一步明確。本屆ASH年會上有關在基因水平上對T-ALL進行預後評價的一些報導值得推薦。
既往研究多數顯示：伴有NOTCH1和(或)FBXW7突變的bcr-abl陰性T-ALL對治療有明顯有利的效果，缺乏NOTCH1和(或)FBXW7突變與預後不良相關。但是仍然有1/3伴有NOTCH1和(或)FBXW7突變的T-AI|lJ復發，因此，確定一種非常有利的預後還需要進一步界定。
一個包含212例成年人T-ALL樣本的多中心隨機臨床試驗(GRAALL-2003、2005)結果顯示：NOTCH1和(或)FBXW7突變的有利預後僅限於不伴有K-RAS/PTEN異常者，因此，建議一種新的低危T-ALL的癌基因分類，即伴有NOTCH1和(或)FBXW7突變而不伴有RAS/PTEN突變(在這組研究樣本中有51%)，而其他患者(49%)包括13%的NOTCH1和(或)FBXW7突變和伴有RAS/PTEN突變者，屬於高危組。
這一結果證明RAS和PTEN的檢測增加了評估NOTCH1和(或)FBXW7突變狀態的重要預後價值，可進一步發現接近50%的預後非常好的成年人T-ALL。
另外，在一組按照統一方案治療的53例初發T-ALL(前T-ALL 28例，皮質/成熟T-ALL 25例)中，利用aCGH(寡核苷酸陣列比較基因組雜交)、免疫表型標記和基因突變(包括了T-ALL中常見的癌基因NOTCH1、IL7R、FLT3、NRAS和抑癌基因FBXW7、PTEN、DNM2、PHF6、BCL1 lB、WT1、EZH2、ETV6、IDH1、IDH2、DNMT3A、GATA3和RUNX1等)等技術綜合分析分子水平的預後指標。
結果顯示：前T-ALL基因表達特點與造血幹細胞和髓系祖細胞相關，與預後不良和總生存時間短相關；CD13+與不良生存明顯相關；大部分(22例)前T-ALL伴有TCR 雙等位基因缺失，在兒童T-ALL中，這一分子標誌同樣與不良總生存相關；17號染色體短臂的雜合性缺失(包含了TP53)預測臨床效果最差。
9號染色體短臂的純合子CDKN2A/CDKN2B位點缺失則與有利預後相關(但CDKN2A/CDKN2B純合子缺失的有利預後僅限於成熟T-ALL類型患者)；NOTCH1和(或) FBXW7突變導致活化性NOTCH1信號與有利預後相關；BCL11B雜合性失活性突變或缺失同樣屬於有利預後的類型；表觀調節基因DNMT3A和IDHI/2突變則與疾病進展相關。
總的來說，在成年人T-ALL中，多因素分析顯示最主要的關聯性是NOTCH1和(或)FBXW7突變與有利預後相關，TP53缺失和DNMT3A突變與預後差相關，更重要的是，純合子CDKN2A/CDKN2B缺失和CD5可能可作為成年人成熟T ALL進一步分層中低危的預後標誌物，而DNMT3A突變則對高危早期不成熟T-ALL具有危險分層的價值。
目前，基因組序列分析研究主要集中在鑑定編碼基因的體細胞基因改變特點，已經明確了一些分子遺傳學改變對T-ALL危險勝分層和治療靶點的臨床重要性。
而鑑定所有遺傳學改變對白血病發生的作用和確定非編碼遺傳學改變在白血病發生發展中的作用也同樣非常重要，隨著新一代序列分析帶來的巨大信息量及對疾病發生的詳盡分子機制的進一步認識，將會對臨床診治產生更重要的意義。
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