T细胞-急性淋巴细胞白血病(T-ALL)是一种高度进展性恶性血液肿瘤，预后差，复发率高，尤其是在成年T-ALL患者中，仅有40%的生存期可超过5年。
近年来，利用基因表达芯片和新一代序列分析技术等进一步了解T-ALL发生发展过程中多种重要基因的遗传学改变特点，及其在T细胞恶性转化中的主要分子机制，对疾病预后预测和靶向治疗研究有重要意义。现主要介绍2012年第54届美国血液学会(ASH)年会中有关T-ALL分子遗传学研究进展及其在临床上可能具有的诊治意义。
1 早期前T细胞一急性淋巴细胞白血病(ETP-ALL)的特点
2009年，Campana等描述了一种新的T-ALL亚型，该类T-ALL起源于伴有多系分化潜能的早期胸腺细胞，被称为ETP-ALL。ETP-ALL细胞表达胞质CD3但不表达CDta 和CD8，弱表达或不表达CD5，异常表达干细胞和髓系标记，伴有髓系相似的基因改变特点(如高频率的FLT3突变)，与小鼠早期T前体细胞(分化可塑性)的免疫表型和转录特点有相似性。
但ETP-ALL细胞缺乏T-ALL的基因改变特点，如NOTCH1活化性突变和CDKN2A/B缺失，也缺乏T-ALL常见的染色体重排。
ETP-ALL占儿童和成年人ALL的10% ～15%，发生频率的差异主要与不同研究中心所采用的诊断性免疫表型标准不同有关。ETP-ALL预后差与治疗反应差、诱导治疗失败、无病生存期短相关。
不同研究小组近期通过新一代序列分析等技术分析了ETP-ALL的分子遗传学改变，大致发现了以下遗传学特点：
(1)ETP-ALL常见三种信号通路基因突变，包括造血发育、RAS和(或)细胞因子受体/JAK-STAT信号转导以及组蛋白修饰信号通路等。58%的ETP-ALL含有一些发育的基因包括RUNX1、IKZF1、ETV6、GATA3和EP300等功能缺失性突变，而这些分子遗传学改变在非ETP-ALL中的发生频率为17%。
活化性基因突变可在67%的ETP-ALL患者中被发现，包括NRAS、KRAS、JAK1、NFI、 PN11、JAK3、SH2B3(编码LNK，一个JAK2信号转导的负调控因子)和IL7R的新突变，在非ETP-ALL中这些改变的发生频率仅为19%。
(2)成年人ETP-ALL分子遗传学改变异质性高，多见有表观调节因子的高突变现象，DNA 甲基转移酶基因DNMT3A(DNA-methyl-transferase 3A)突变发生频率较高(16%)，常见的突变还有PRC2(D0lycomb repress0r complex 2)成分，一类H3K27的三甲基化酶，诱导正常的转录抑制和对抗MLL的转录活化效应，PRC2中最常见的突变基因是EZH2 (编码复合物的催化成分)，在滤泡性淋巴瘤中也会发生EZH2突变，但其发生的是获得功能的Y641突变，而在T-ALL中，EZH2突变则发生在其他位点，有研究预测其是通过破坏催化SET区域而使之失去功能。
另一项对ETP-ALL-PRC家族成员基因突变检测的研究结果显示：EZH2突变见于68例中的4例，SUZ12突变见于68例中的1例，而SH2B3基因突变见于69例中的4例，含有至少一种表观调节因子基因(DNMT3A、SUZ12、SH2B3、MLL2或EZH2)突变的患者显示出较差的生存倾向(1年生存率：50%比85%，P=0．08)。
(3)GATA3表达缺失在ETP-ALL中的发生频率很高(11/17)，而在其他T-ALL中则很低(3/69)。26%(19/71)的ETP-ALL为GATA3，而仅有2%(2/94)的T-ALL属于GATA3组，同时，ETP-ALL细胞中GATA3呈高甲基化状态(28%甲基化CpG)，因此，GATA3表达缺失与其高甲基化所引起的基因沉默相关，另外，在ETP-ALL中，DNMT3A功能缺失突变与GATA3低甲基化相关。
总的来说，这些新的研究成果比较明确地描述了ETP-ALL的分子遗传学改变特点，除了明确ETP-ALL可能代表一种干细胞或白血病前体细胞特点外，可以进一步明确疾病的预后和设计相应的靶向治疗研究。
例如，GATA3表达缺失与其高甲基化所引起的基因沉默相关，而DNMT3A功能缺失突变与GATA3低甲基化相关，因此DNMT3A在GATA3表观沉默的特点值得加以利用，由于靶向治疗T ALL的药物相当有限，联合去甲基化药物可能通过增加GATA3的表达来解决诱导T细胞分化而阻断T-ALL的问题。此外，DNMT3A高突变的特点提示表观遗传调节可能是一个治疗的靶点。
2 TAL1研究进展及其应用价值
TAL1也被称为SCL，是具有癌基因特点的转录因子。T-AL1首次被发现于T-ALL患者t(1；14)(p32；ql1)染色体易位断裂点处。该易位将1号染色体上的TAL1基因与14号染色体上的T细胞受体8位点串联而导致TAL1异位表达。
随后在部分T-ALL中发现涉及TAL1位点的不同融合基因，同时部分不伴有染色体易位的人类T-ALL(40%)也出现TAL1的异常表达,这是T-ALL的一个主要特点。
TAL1在小鼠模型中可诱发T-ALL。后期的研究进一步鉴定了TAL1是一个重要的造血转录因子，在造血发育调控中发挥重要作用。本届ASH年会上，一些研究进一步阐明了在T-ALL中TAL1活化的调控作用机制，主要是涉及表观遗传调控机制。
Kang等研究了在缺乏TAL1位点重排的多数T-ALL中TAL1l是如何活化的，他们发现了一个TIL16(TAL1 interacting locus in chromosome 16)元件可结合TAL1启动子1a，而对TAL1的活化起到T细胞特异增强子效应，该作用与TIL16的H3K4三甲基化相关。
另一项研究显示miR-223是正常胸腺发育过程中TAL1的一个生理性靶点，在TAL1阳性细胞株中miR-223表达显著高于TAL1低表达细胞株，强制性表达miR-223可以部分恢复TAL1敲除所导致的T-ALL生长抑制作用，而通过miR-223 shRNA抑制成熟miR-223可显著抑制TAL1阳性细胞的生长，诱导细胞凋亡。
MiR-223对TAL1的影响与调节FBXW7肿瘤抑制基因表达相关。这些结果显示了在T-ALL中由于TAL1癌基因异常活化导致的新表观调节机制，同时也提供了一些可选择的靶向抑制T-ALL的新靶点。
3 NOTCH1关联基因及其靶向调控
NOTCH1在正常T细胞发育和分化过程中具有重要作用，在T-ALL中，有50%-60%出现活化性NOTCH1突变，活化的NOTCH1可正调控mTOR活性并通过下调PTEN的表达增强PI3K/Akt信号转导。
前期研究已经将NOTCH1作为治疗T-ALL的重要靶点，临床试验显示NOTCH1抑制剂可降低和清除一些T、ALL中的白血病起始细胞(1eukemia-initiating cells，L-IC)，但由于明显的肠道毒性，抗NOTCH1治疗在临床的应用受到局限。
因此，寻找NOTCH1关联的分子以探讨更特异或协同作用靶点是近期研究的重点，本届ASH年会上也有一些新的结果被报道。
3．1 c-myc抑制剂
c-myc是与T-ALL发生发展密切相关的癌基因，是NOTCH信号的一个直接转录靶分子。在原发小鼠T-ALL细胞中，沉默c-myc可通过降低L-IC的数量和自我更新能力而显著延长生存期。
一个新结构域(bromodomain)抑制物JQ1可以延长小鼠T-ALL生存期，至少部分是通过降低c-myc mRNA和蛋白水平而发挥作用的，但其对T-ALL患者的治疗效应尚需进一步研究。
3．2 NOTCH与PI3K/mToR信号通路抑制剂的协同作用
在伴有NOTCH异常信号的 I'ALL中，靶向抑制PI3K/mTOR能够上调NOTCH-MYC活性，因此，在利用PI3K抑制剂治疗T-ALL和其他NOTCH信号活化的恶性肿瘤时，需要考虑两个通路药物联合应用的合理性，PI3K/roTOR双重抑制剂PI-103联合NOTCH抑制剂GSI(小分子-分泌酶抑制物)，或PI-103联合c-myc抑制剂1 0058-F4均可显著降低T-ALL细胞的增殖。
3．3 靶向抑制ZMIZ
ZMIZ是NOTCH的一个可能的协同因子，它是一种活化STAT的蛋白抑制(protein inhibitor ofactivated STAT，PIAS)样家族成员的转录联合激活因子，它与PIAS蛋白共享一个锌指区(MIZ区)。
在小鼠模型中，ZMIZ1与白血病相关NOTCH1等位基因的相互协同作用促进了T-ALL形成。在一个亚群的T-ALL患者中ZMIZ1和活化NOTCH1共同表达，基因水平抑制ZMIZ1可延缓白血病细胞生长和克服一些T-ALL细胞株对NOTCH抑制剂的耐药。
3．4 靶向抑制RUNX
有研究在一个表达相对弱活化NOTCH1转基因小鼠诱导白血病发生模型中，从88个原发小鼠白血病中克隆插入位点，通过反转录病毒插入突变筛选方法，鉴定NOTCH通路之外的协同分子的突变，其中发生频率较高的插入区在RUNX3位点，RUNX3的结合区是紧密聚集在转录起始位置上游的一个40～60 kb区域，推测反转录病毒LTR可能诱导了RUNX3表达增加，而其中RUNX1上游的一个单一结合区也是突变发生频率较高的区域。
另外，多数研究显示RUNX1和RUNX3在T-ALL样本中广泛表达。利用慢病毒shRNA沉默T．ALL细胞的RUNX1和(或)RUNX3后，T-ALL细胞生长抑制，G 期细胞明显减少。
相反，过表达RUNX3诱导了T-ALL细胞迅速增殖和产生对ABT-263诱导凋亡的抵抗作用。NOTCH1和RUNX因子以协同或叠加的形式调节表面蛋白IGF1R和IL7R的表达，而IGF1R和IL7R在T-ALL细胞生长和白血病起始细胞活性中有重要作用，这显示了一个在T-ALL发生发展中的新NOTCH1和RUNX蛋白之间的协同作用机制 。
另一项研究则在基因组水平明确了在人类和小鼠T细胞白血病/淋巴瘤(T-LL)中NOTCH如何与其他转录因子共同作用而调节T-LL细胞的转录组(transcriptome)，发现了NOTCH1、RBPJ、ETS1、GABPA和RUNX1每个因子结合部位的关系，NOTCH1/RBPJ与ETS1/GABPA和RUNX1因子结合部位有很多重叠，联合应用ETS或RUNX1沉默与GSI治疗，对细胞的凋亡和生长抑制作用比单独用药明显。
3．5 PP2A
在利用斑马鱼体内筛选抗MYC过表达胸腺细胞的小分子药物和人类T-ALL细胞株体外筛选与NOTCH抑制剂协同作用的药物的过程中，符合两种筛选的一个药物是羟哌氯丙嗪(perphenazine)，一种被美国FDA批准的抗精神病药物。
羟哌氯丙嗪具有诱导斑马鱼T-ALL、人类T-ALL细胞株和原代T-ALL细胞线粒体凋亡的作用和抗白血病活性，通过结合活性相关蛋白组学方法分析药物与其结合靶标研究发现，蛋白磷酸酶2A(protein phosphatase 2A，PP2A)是羟哌氯丙嗪抗白血病效应的靶标。
羟哌氯丙嗪具有活化T-ALL细胞中PP2A的作用，该作用可被一种已知的PP2A活化剂FTY720所模拟。利用shRNA沉默PP2A支链或催化亚单位，可以减弱羟哌氯丙嗪的活性，提示PP2A是羟哌氯丙嗪产生抗白血病效应所必须的。
这一研究显示了肿瘤抑制因子PP2A的药物性活化是一种治疗的策略，同时，肿瘤的发生也可能是由PP2A底物的过度磷酸化导致的，这也指出了治疗T-ALL的一些新思路。
3．6 KLF4
早期研究发现KLF4 (Krtippel like factor 4)限制了正常CD8+ T细胞的增殖，KLF4缺失有增加正常造血干细胞的自我更新和增强存活的作用，这是肿瘤细胞在转化过程中所需要获得的一种特征。
在T-ALL患者骨髓样本中KLF4表达降低，同时KLF4的表达与ALL患者对标准治疗的反应相关。将人类T-ALL细胞的NOTCH1突变体(NOTCH1-L1601P-DP突变)分别插入小鼠KLF4缺失和KLF4野生型骨髓细胞后，移植入小鼠后结果显示：KLF4缺失的骨髓细胞小鼠白血病发生率明显增高，生存期明显缩短。
这一研究显示了KLF4在NOTCH1诱导T-ALL模型中发挥肿瘤抑制因子作用，提供了预防促白血病细胞生长的新分子靶标 。
4 预后相关基因
近年来，从基因水平上预测疾病预后和界定不同亚群白血病的研究对临床治疗产生了重要影响。利用新一代序列分析技术鉴定T-ALL的新遗传学改变发现大龄男性儿童有倾向性高发现象。
因此，有研究针对x染色体基因的外显子组进行测序分析，结果发现PHF6的缺失性突变发生频率很高，PHF6编码一种可能的锌指转录因子——PHD锌指蛋白6，但PHF6改变在T细胞白血病发生中的意义还需要进一步明确。本届ASH年会上有关在基因水平上对T-ALL进行预后评价的一些报道值得推荐。
既往研究多数显示：伴有NOTCH1和(或)FBXW7突变的bcr-abl阴性T-ALL对治疗有明显有利的效果，缺乏NOTCH1和(或)FBXW7突变与预后不良相关。但是仍然有1/3伴有NOTCH1和(或)FBXW7突变的T-AI|lJ复发，因此，确定一种非常有利的预后还需要进一步界定。
一个包含212例成年人T-ALL样本的多中心随机临床试验(GRAALL-2003、2005)结果显示：NOTCH1和(或)FBXW7突变的有利预后仅限于不伴有K-RAS/PTEN异常者，因此，建议一种新的低危T-ALL的癌基因分类，即伴有NOTCH1和(或)FBXW7突变而不伴有RAS/PTEN突变(在这组研究样本中有51%)，而其他患者(49%)包括13%的NOTCH1和(或)FBXW7突变和伴有RAS/PTEN突变者，属于高危组。
这一结果证明RAS和PTEN的检测增加了评估NOTCH1和(或)FBXW7突变状态的重要预后价值，可进一步发现接近50%的预后非常好的成年人T-ALL。
另外，在一组按照统一方案治疗的53例初发T-ALL(前T-ALL 28例，皮质/成熟T-ALL 25例)中，利用aCGH(寡核苷酸阵列比较基因组杂交)、免疫表型标记和基因突变(包括了T-ALL中常见的癌基因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)等技术综合分析分子水平的预后指标。
结果显示：前T-ALL基因表达特点与造血干细胞和髓系祖细胞相关，与预后不良和总生存时间短相关；CD13+与不良生存明显相关；大部分(22例)前T-ALL伴有TCR 双等位基因缺失，在儿童T-ALL中，这一分子标志同样与不良总生存相关；17号染色体短臂的杂合性缺失(包含了TP53)预测临床效果最差。
9号染色体短臂的纯合子CDKN2A/CDKN2B位点缺失则与有利预后相关(但CDKN2A/CDKN2B纯合子缺失的有利预后仅限于成熟T-ALL类型患者)；NOTCH1和(或) FBXW7突变导致活化性NOTCH1信号与有利预后相关；BCL11B杂合性失活性突变或缺失同样属于有利预后的类型；表观调节基因DNMT3A和IDHI/2突变则与疾病进展相关。
总的来说，在成年人T-ALL中，多因素分析显示最主要的关联性是NOTCH1和(或)FBXW7突变与有利预后相关，TP53缺失和DNMT3A突变与预后差相关，更重要的是，纯合子CDKN2A/CDKN2B缺失和CD5可能可作为成年人成熟T ALL进一步分层中低危的预后标志物，而DNMT3A突变则对高危早期不成熟T-ALL具有危险分层的价值。
目前，基因组序列分析研究主要集中在鉴定编码基因的体细胞基因改变特点，已经明确了一些分子遗传学改变对T-ALL危险胜分层和治疗靶点的临床重要性。
而鉴定所有遗传学改变对白血病发生的作用和确定非编码遗传学改变在白血病发生发展中的作用也同样非常重要，随着新一代序列分析带来的巨大信息量及对疾病发生的详尽分子机制的进一步认识，将会对临床诊治产生更重要的意义。
